考点22 化学与技术(选修2)
1、(2013·海南高考·1)1.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.CO2属于大气污染物
B.酸雨是pH小于7的雨水
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
【解析】CO2不属于大气污染物,酸雨pH<5.6。
【答案】D
2、(2013·上海高考·2)下列关于化石燃料的加工说法正确的是
A.石油裂化主要得到乙烯
B.石油分馏是化学变化,可得到汽油、煤油[来源:学.科.网Z.X.X.K]
C.煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D.煤制煤气是物理变化,是高效、清洁地利用煤的重要途径
C【解析】本题考查化石燃料的利用,意在考查考生有机化学知识。石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油,A项错误;石油分馏属于物理变化,B项错误;煤制煤气是化学变化,D项错误,故答案为:C。
3、(2013·山东高考·31)(8分)【化学——化学与技术】
石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。
石油分馏时,在不断向______(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品,该过程为_______操作过程。
石油裂化分为热裂化、_______和加氢裂化,裂化的目的是提高_______的产量。
煤的洗选是为了降低原煤中灰分和______的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒_______进行燃烧的过程。
煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和_______存在下与_______作用产生液体燃料的过程。
【解题指南】解答本题时应注意石油分馏及煤的洗选、液化的原理的不同,不能混淆。
【解析】(1)石油分馏是在分馏塔中进行的。因石油成分复杂,随分子中碳原子数增加沸点升高,逐渐分离出沸点不同范围的馏分。
(2)石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化。裂化是将长链烃断为短链烃(轻质油)。
(3)煤洗选是降低灰分和硫,可以防止煤燃烧导致酸雨。空气从底部吹入,可使煤粉呈“沸腾”状,燃烧充分。
(4)煤的直接液化是煤在催化剂条件下,与H2作用生成甲醇等液体燃料的过程。
【答案】(1)分馏塔;连续
(2)催化裂化;轻质燃料油(汽油)
(3)硫(S)、浮动
(4)催化剂;氢气(H2)
4、(2013·上海高考·13)13.下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是
A.在接触室中使用铁粉作催化剂
B.在接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C.把硫铁矿磨成细粉末,可以提高原料的利用率
D.该反应采用450℃~500℃主要是因为该温度下催化剂活性好
13. A【解析】本题通过硫酸工业生产考查考生化学与技术,意在考查考生对硫酸工业的理解。硫酸工业生产中,在接触室中用铁触媒作催化剂,使SO2氧化为SO3,A项错误;使用热交换装置可节约能源,B项正确;把硫铁矿磨碎可增大其与氧气的接触面,使反应更充分,速率更快,可提高原料的利用率,C项正确;反应温度采用450~500℃是因为该温度下催化剂活性最高,D项正确。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
5、(2013·新课标全国卷·36)(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000°C左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物,该过程中两个主要反应的化学方程式分别是______,_________反射炉内生成炉渣的主要成分是____;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200°C左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是____;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极____(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为______;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为_____。
【解题指南】解答本题书写化学反应的方程式时应认真读题,注意题目中所给的信息结合氧化还原反应的原理书写。
【解析】(1)黄铜矿与空气反应生成的铜和留的低价氧化物分别是Cu2、FeS,另外氧元素被还原生成SO2;FeS转变成的低价硫化物为FeS;石英砂的主要成分为SiC,反射炉中的炉渣为FeSiO3;
(2)Cu2S与氧气反应生成Cu2O和SO2;Cu2O和Cu2S反应生成铜和SO2;
(3)粗铜精炼时,粗铜做阳极,阴极d发生的电极反应式为Cu2+ + 2e- == Cu;粗铜的中的银、铜成为阳极泥,沉积在阳极底部,铁被氧化成离子进入溶液。[来源:Z|xx|k.Com]
【答案】
(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2 2FeS+3O22FeO+2SO2 FeSiO3
(2) 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 2Cu2S +Cu2O6Cu+ SO2↑
(3)c Cu2+ + 2e- == Cu 银、铜以单质形式沉积在阳极(阳极)下方,铁以Fe2+形式进入溶液
6、(2013·浙江高考·16)16.《化学与技术》模块
(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产 ① 为基础的工业体系。
(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、 Ca2+、SO42-等杂质离子,
下列加入顺序合理的是 ② 。
A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠[来源:Zxxk.Com]
C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠[来源:Zxxk.Com]
(3)“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:[来源:学.科.网Z.X.X.K]
成分
NaCl
Mg(OH)2[来源:学,科,网Z,X,X,K]
CaCO3
BaSO4
其他不溶于酸的物质
质量分数(%)
15~20
15~20
5~10
30~40
10~15
为生产七水硫酸镁,设计了以下工艺流程:[来源:学科网]
生产七水硫酸镁工艺流程图
1-反应器 2-过滤器 3-蒸发浓缩器 4-结晶槽 5-洗涤槽 6-真空干燥器
装置1中加入的酸应选用 ③ ,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 ④ 。[来源:Zxxk.Com]
装置2中滤渣的主要成分为 ⑤ 。
装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是
______⑥________。
用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是 ⑦ 。
【解题指南】解答本题注意以下两点:
(1)关注“盐泥”的主要成分;
(2)粗盐的提纯过程中试剂的滴加顺序。
【解析】(1)由于电解饱和食盐水的过程中产生了氯气、氢气和氢氧化钠,所以电解饱和食盐水主要是生产氯气、氢气和氢氧化钠。[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(2)在除去食盐水中的Mg2+、 Ca2+、SO42-等杂质离子时一定要注意一定要在加氯化钡之后再加碳酸钠,否则多余的钡离子不会除去。
(3)该化工生产的目的是生产七水硫酸镁,所以就应该将“盐泥”中的氢氧化镁转化成硫酸镁,所以加入的是稀硫酸,碳酸钙之所以转会化为硫酸钙是因为在体系中存在平衡:CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3,由于碳酸分解产生二氧化碳,二氧化碳搅拌过程中不断溢出,所以平衡右移,导致碳酸钙转化成硫酸钙;由“盐泥”的主要成分以及装置1中的反应可知,滤渣的主要成分是CaSO4、BaSO4和其他不溶于酸的物质;装置3中溶液中主要含有氯化钠和硫酸镁,通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此过程主要是除去混合溶液中的氯化钠晶体,有利于进一步提纯七水硫酸镁;真空干燥器可以防止含结晶水的晶体失去结晶水。
【答案】
氯气、烧碱、氢气(只写氯气、烧碱也可)
D
③(稀)硫酸
④搅拌过程中CO2不断溢出,使平衡CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3不断向右移动
H2O+CO2↑
⑤CaSO4、BaSO4、其他不溶于酸的物质
⑥氯化钠
⑦防止失去结晶水
【点此下载】