2013高考化学专题1-8

1．(2012年高考上海卷)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解析：硫酸工业生产过程中，接触室中发生的反应为2SO2＋O2催化剂△2SO3，所用催化剂为V2O5。答案：A2．(2012年运城质检)下列对工业生产的应用或解释正确的是()A．通过提高烟囱的高度可减少污染气体的排放量B．电解Al2O3过程中加入冰晶石(Na3AlF6)，可降低Al2O3的熔融温度C．接触法制硫酸工业中，常常采用加压来提高SO2的转化率D．氯碱工业中，电解池两电极材料必须都要用耐腐蚀的导电材料解析：提高烟囱的高度不能减少污染气体的排放量，A不正确；B正确；SO2转化为SO3的催化氧化反应中，在常压下SO2的转化率已经很高，不需要加压，C不正确；氯碱工业中的电解池，阴极是用碳钢网制成的，D不正确。答案：B3．(2010年高考新课标全国卷)水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有________、________；(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是________________(填其中任何两种)，其净水作用的原理是________________________；(3)水的净化与软化的区别是_______________________________________________________________________________________________________；(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4mol·L－1，则此水的硬度为________；(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO－3)＝8×10－4mol·L－1，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2________g，后加入Na2CO3________g。解析：(1)天然水中溶解的气体主要是空气中的主要成分，如氧气、氮气、二氧化碳等。(2)天然水中含有一些悬浮物，除去的方法通常是在水中加入一些混凝剂，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等盐，它们的净水原理是相同的，都是金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的。(3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来，不能把水中溶解的盐除去；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去。(4)m(CaO)＝1.2×10－3mol·L－1×1L×56g·mol－1＝67.2×10－3g，由钙离子引起的水的硬度为6.7°；由镁离子引起的硬度为：m(MgO)＝6×10－4mol·L－1×1L×40g·mol－1＝24×10－3g，由镁离子引起的硬度为：24÷7.1≈3.3°，总硬度为10°。(5)n(HCO－3)＝8×10－4mol·L－1×10000L＝8mol，将其转化为CO2－3需要氢氧化钙的物质的量为4mol，沉淀水中的镁离子需要氢氧化钙的物质的量为n[Ca(OH)2]＝n(Mg2＋)＝6×10－4mol·L－1×10000L＝6mol，共需加入Ca(OH)2的质量为：10mol×74g·mol－1＝740g；n(Ca2＋)＝1.2×10－3mol·L－1×10000L＋10mol＝22mol，将其完全转化为沉淀需要的碳酸根离子的总量为：n(CO2－3)＝22mol，需加入n(Na2CO3)＝22mol－8mol＝14mol，m(Na2CO3)＝14mol×106g·mol－1＝1484g。答案：(1)氧气二氧化碳(或氮气)(2)明矾、硫酸铁金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反应，生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，达到净化水的目的(3)水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去(4)10°(5)74014844．(2011年高考浙江卷)铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：(1)工业上采用电解氧化铝­冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al2O3=====通电冰晶石4Al＋3O2↑加入冰晶石的作用：________。(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为________，下列可作阴极材料的是________。A．铝材B．石墨C．铅板D．纯铝(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，阳极铝发生的电极反应式为_________________________________________________。(4)在阳极铝氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是______________。(5)下列说法正确的是________。A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术B．阳极铝的氧化可增强铝表面的绝缘性能C．阳极铝的氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降D．阳极铝的氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色解析：(1)由于Al2O3熔点很高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点，作助熔剂。(2)在电解池中阳极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，电解精炼铝应以纯铝作阴极材料。(3)根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。(4)阳极铝生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压。(5)阳极氧化应用的是电解原理，A项错误；由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，B项正确；铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，C项错误；氧化铝具有不同的晶型，其中的δ­Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，D项正确。答案：(1)主要是降低Al2O3熔化温度(2)Al－3e－===Al3＋D(3)2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋(4)阳极铝表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压(5)BD5．(创新预测)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有________(任写一种)。(2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎B．使用V2O5作催化剂C．转化器中使用适宜的温度D．净化后的炉气中要有过量的空气E．催化氧化在常压下进行F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3(3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：2SO2(g)＋O2(g)催化剂2SO3(g)；ΔH＝－196.6kJ·mol－1在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为________。(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。_______________________________________________________________。②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(2)根据化学平衡原理来确定的条件改变是D项(增大反应物浓度，使平衡正向移动)。根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。(3)转化率为95%＋(1－95%)×95%＝99.75%。(4)注意SO2用NH3吸收后再用H2SO4处理，可得相应化肥。SO2可以再次循环利用。答案：(1)硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等)(2)D(3)99.75%(4)①SO3从吸收塔底部进入，吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋，形成对流②SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3；2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑[或SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑]1．(2011年高考新课标全国卷)普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是_______________________________________________________________；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为________________________________________________________________________________________________________________。(2)为了保护这些纸张文物，有人建议采取下列措施：①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是_________________________________________________________________；②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理____________、__________。(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：解析：(1)明矾中的Al3＋水解使溶液显酸性，在酸性条件下纤维素水解；碳酸钙可与H＋反应，从而防止纸张的酸性腐蚀。(2)①纸张中的主要成分是纤维素，过量的碱同样可能会导致纤维素发生水解而被腐蚀。②根据题给信息的描述，反应方程式为Zn(C2H5)2＋H2O===ZnO＋2C2H6↑，ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O。(3)第①个方程式用化合价升降法配平，FeTiO3中铁元素化合价为＋2价，钛元素化合价为＋4价，2FeTiO3＋6C＋7Cl2=====900℃2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；第②个方程式通过观察法就可以得出答案，TiCl4＋O2=====1000～1400℃TiO2＋2Cl2。答案：(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损②Zn(C2H5)2＋H2O===ZnO＋2C2H6↑ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O(3)①267226②11122．(2012年高考浙江卷)(1)氯碱工业是利用电