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2019-2020年高考化學(xué) 考前三個(gè)月 專項(xiàng)突破 第十一題 化學(xué)與技術(shù)選考（含解析）新人教版 1．水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存且不可缺少的物質(zhì)，水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。 (1)含有較多鈣、鎂離子的水稱為硬水，硬水加熱后產(chǎn)生沉淀的離子方程式為_(kāi)_______________(寫(xiě)出生成一種沉淀物的即可)。 (2)下圖為某飲用水廠從天然水制備純凈水(去離子水)的工藝流程示意圖： ①活性炭的作用是________________；O3消毒的優(yōu)點(diǎn)是______________。 ②A、B中放置的物質(zhì)名稱分別是：A________________；B____________。A、B中放置的物質(zhì)是否可以互換？請(qǐng)說(shuō)明原因______________________。 (3)通過(guò)施加一定壓力使水分子通過(guò)半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為_(kāi)_________________。電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是______________。 (4)檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的________________。 答案　(1)Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O (或Mg2＋＋2HgCO3↓＋CO2↑＋H2O、MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑ (2)①吸附水中的有機(jī)物(或去除水中的異味)　反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害 ②陽(yáng)離子交換樹(shù)脂　陰離子交換樹(shù)脂　不能，水中的Ca2＋、Mg2＋會(huì)與陰離子樹(shù)脂中的OH－生成Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀造成堵塞，損壞離子交換樹(shù)脂 (3)反滲透法　電勢(shì)差(或電場(chǎng)力) (4)電導(dǎo)率(或電阻率) 2．在從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過(guò)程中，硅創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。 (1)請(qǐng)列舉硅在現(xiàn)代社會(huì)中的兩個(gè)重要應(yīng)用：________________、______________。 (2)多晶硅的生產(chǎn)工藝流程如下： ①將粗硅粉碎的目的是________________________。分離SiHCl3(l)和SiCl4(l)的方法為_(kāi)_______________。 ②整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。因?yàn)镾iHCl3遇水會(huì)劇烈反應(yīng)，生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________。 ③900 ℃以上，H2與SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng)：SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)　ΔH>0，為提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施為_(kāi)_____________(填一條即可)。 ④該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是________________(填化學(xué)式)。 答案　(1)用作半導(dǎo)體材料　制作太陽(yáng)能電池板(或其他合理答案) (2)①增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率，使粗硅充分反應(yīng)　蒸餾?、赟iHCl3＋3H2O===H2SiO3＋3HCl＋H2↑?、凵邷囟?或其他合理答案)?、蹾Cl、H2 解析　粉碎后可以增大粗硅與其他反應(yīng)物的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率，使粗硅充分反應(yīng)。SiHCl3(l)和SiCl4(l)的沸點(diǎn)不同，可以用蒸餾的方法進(jìn)行分離。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)，生成H2SiO3、HCl，根據(jù)元素守恒，可知另一種物質(zhì)是氫氣。H2與SiHCl3的反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，升高溫度或增大氫氣濃度等，都可以使平衡正向移動(dòng)，提高SiHCl3的轉(zhuǎn)化率。流程中參與反應(yīng)的HCl、H2在反應(yīng)中又可再生成，故可以循環(huán)使用。 3．材料是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們使用材料的種類、數(shù)量和質(zhì)量也隨著不斷地發(fā)展，生產(chǎn)、生活的條件和質(zhì)量也隨之發(fā)生很大的變化。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)無(wú)機(jī)非金屬材料包括傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料，下列屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料的是________(選填字母代號(hào))。 a．復(fù)合材料　　b．單晶硅　　c．金剛石　　d．石墨　　e．C60　　f．玻璃 (2)xx年倫敦奧運(yùn)會(huì)撐桿跳項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)員使用的撐桿材料是復(fù)合材料。這種材料由________和增強(qiáng)體兩部分組成，其中增強(qiáng)體的作用是________________。 (3)玻璃和水泥是兩種用途極為廣泛的材料。工業(yè)上制備這兩種材料使用的共同原料是________________。 (4)鐵是重要的金屬材料，用鐵礦石(主要成分是Fe2O3)冶煉鐵是在________(填寫(xiě)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備名稱)中完成的，這種方法冶煉出來(lái)的產(chǎn)品是生鐵，該產(chǎn)品是煉鋼的原料，煉鋼的目的是__________________。 (5)合成高分子材料的小分子叫________，某聚乙烯車間打算合成4.2103 kg的聚乙烯，則需要投料(乙烯)________ mol。(假設(shè)反應(yīng)過(guò)程不存在損失) 答案　(1)bcde (2)基體　骨架作用(或支撐作用) (3)石灰石(或CaCO3) (4)煉鐵高爐　在高溫下用氧化劑除去生鐵中的雜質(zhì)，再添加硅、錳等其他元素調(diào)整鋼的成分 (5)單體　1.5105 解析　(1)復(fù)合材料中可能有有機(jī)材料；玻璃屬于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料。(2)復(fù)合材料一般由起黏結(jié)作用的基體和起骨架作用的增強(qiáng)體兩部分組成。(3)制備玻璃的原料是石灰石、純堿和石英砂；制備水泥的原料是黏土、石灰石。(4)鐵礦石與還原劑在煉鐵高爐中反應(yīng)，生成含有雜質(zhì)的生鐵，生鐵除去雜質(zhì)就可以得到鋼。(5)乙烯合成聚乙烯的反應(yīng)中乙烯中的原子完全轉(zhuǎn)化為聚乙烯中的原子，原子轉(zhuǎn)化率為100%，故聚乙烯的質(zhì)量就是乙烯的質(zhì)量。 4．化工生產(chǎn)工藝的實(shí)現(xiàn)涉及許多問(wèn)題，如化學(xué)反應(yīng)原理、原料選擇、能源消耗、設(shè)備結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)以及綜合經(jīng)濟(jì)效益等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)海水中含有多種鹽類，目前由海水制鹽的方法以________為主。 (2)工業(yè)制硫酸主要分為造氣、催化氧化和吸收三個(gè)階段。所需原料主要有硫(或硫鐵礦)、空氣和__________。工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí)，會(huì)排放出一些爐渣和礦灰，這些廢渣可用于____________________(寫(xiě)出一種用途即可)。 (3)聯(lián)合制堿法是我國(guó)化工專家侯德榜發(fā)明的制堿工藝。聯(lián)合制堿法和氨堿法中所需的二氧化碳來(lái)源有什么不同？________________。 (4)在硫酸工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO3吸收后，將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____________。 (5)為了防止大氣污染，硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)方程式為2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋CO2；NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2?，F(xiàn)用足量的純堿溶液吸收硝酸工業(yè)尾氣(含NO和NO2)，每產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44 g。則硝酸工業(yè)尾氣中NO和NO2的體積比為_(kāi)_______。 答案　(1)蒸發(fā)法(或鹽田法)　(2)98%硫酸　制造水泥(或制磚、作為煉鐵的原料、提煉貴重的有色金屬等其他合理答案) (3)前者來(lái)自合成氨廠，后者來(lái)自煅燒石灰石 (4)99.75%　(5)1∶7 解析　(4)設(shè)轉(zhuǎn)化前二氧化硫的物質(zhì)的量為x mol，則第一次轉(zhuǎn)化95% x mol，剩余5%x mol；第二次轉(zhuǎn)化5%x95% mol。故兩次的總轉(zhuǎn)化率為 ＝0.997 5。 (5)2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋CO2　Δm＝48 g NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2　Δm＝32 g 設(shè)由NO2與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為a mol，由NO和NO2與純堿反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為b mol。則有：，解得，則NO的物質(zhì)的量為0.25 mol，NO2的物質(zhì)的量為0.75 mol2＋0.25 mol＝1.75 mol，NO和NO2的體積比為0.25∶1.75＝1∶7。 5．電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì)，工業(yè)上通過(guò)“中溫焙燒—鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質(zhì)。 已知：在Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì) (1)水浸后的溶液呈________性(填“酸”、“堿”或“中”)。 (2)完成氧化焙燒過(guò)程中生成Na2CrO4的化學(xué)方程式。 Cr(OH)3＋____Na2CO3＋________Na2CrO4＋____CO2＋____ (3)濾渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、________。 (4)“系列操作”中為繼續(xù)加入H2SO4，________，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是________。 已知：①除去濾渣Ⅱ后，溶液中存在如下反應(yīng)：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O ②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表 溫度 溶解度 化學(xué)式 20 ℃ 60 ℃ 100 ℃ Na2SO4 19.5 45.3 42.5 Na2Cr2O7 183 269 415 Na2CrO4 84 115 126 (5)工業(yè)上還可以在水浸過(guò)濾后的溶液(Na2CrO4)加入適量H2SO4，用石墨作電極電解生產(chǎn)金屬鉻，寫(xiě)出生成鉻的電極反應(yīng)方程式：____________________。 答案　(1)堿　(2)4Cr(OH)3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2＋6H2O (3)Al(OH)3　(4)蒸發(fā)濃縮　促進(jìn)平衡2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O向正反應(yīng)方向移動(dòng)，盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7 (5)CrO＋8H＋＋6e－===Cr＋4H2O 6．世界環(huán)保聯(lián)盟建議全面禁止使用氯氣用于飲用水的消毒，而建議采用高效“綠色”消毒劑二氧化氯。二氧化氯是一種極易爆炸的強(qiáng)氧化性氣體，易溶于水、不穩(wěn)定、呈黃綠色，在生產(chǎn)和使用時(shí)必須盡量用稀有氣體進(jìn)行稀釋，同時(shí)需要避免光照、震動(dòng)或加熱。實(shí)驗(yàn)室以電解法制備ClO2的流程如下： (1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都滿足8電子結(jié)構(gòu)。上圖所示電解法制得的產(chǎn)物中雜質(zhì)氣體B能使石蕊試液顯藍(lán)色，除去雜質(zhì)氣體可選用________(填序號(hào)，下同)。 A．飽和食鹽水 B．堿石灰 C．濃硫酸 D．蒸餾水 (2)穩(wěn)定性二氧化氯是為推廣二氧化氯而開(kāi)發(fā)的新型產(chǎn)品，下列說(shuō)法正確的是________。 A．二氧化氯可廣泛用于工業(yè)和飲用水處理 B．應(yīng)用在食品工業(yè)中能有效地延長(zhǎng)食品貯藏期 C．穩(wěn)定性二氧化氯的出現(xiàn)大大增加了二氧化氯的使用范圍 D．在工作區(qū)和成品儲(chǔ)藏室內(nèi)，要有通風(fēng)裝置和監(jiān)測(cè)及警報(bào)裝置 (3)歐洲國(guó)家主要采用氯酸鈉氧化濃鹽酸制備?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_________。缺點(diǎn)主要是產(chǎn)率低、產(chǎn)品難以分離，還可能污染環(huán)境。 (4)我國(guó)廣泛采用經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉(NaClO2)反應(yīng)制備，化學(xué)方程式是________________，此法相比歐洲方法的優(yōu)點(diǎn)是__________________。 (5)科學(xué)家又研究出了一種新的制備方法，利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液還原氯酸鈉，反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。此法提高了生產(chǎn)及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)陌踩?，原因是________________。 答案　(1)不是　C (2)ABCD (3)2NaClO3＋4HCl(濃)===2NaCl＋Cl2↑＋2ClO2↑＋2H2O (4)2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2　安全性好，沒(méi)有產(chǎn)生毒副產(chǎn)品 (5)H2C2O4＋2NaClO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O　反應(yīng)過(guò)程中生成的二氧化碳起到稀釋作用 解析　(1)ClO2中Cl原子不能滿足8電子結(jié)構(gòu)，電解NH4Cl溶液，生成Cl2和NH3，NH3可用濃H2SO4除去。 (2)ClO2具有強(qiáng)氧化性，可用于殺菌消毒。 (3)NaClO3是氧化劑，濃鹽酸是還原劑，此法中有Cl2生成，造成產(chǎn)率較低，且污染環(huán)境。 (4)由于2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，此法安全性好，沒(méi)有毒副產(chǎn)品。 (5)NaClO3為氧化劑，H2C2O4為還原劑，生成的CO2對(duì)ClO2起到稀釋作用。