2021届高三化学第二轮复习第1部分 专题7

2021届高三化学第二轮复习第1部分专题7第Ⅰ部分专题七1．(2021·河北唐山模拟·36)某自来水厂利用河水处理成自来水的工艺流程示意图如下图所示：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液、生石灰、CCl4、BaCl2溶液、KOH溶液(1)为除去水中含有的Ca2＋、Mg2＋、HCO－3、Cl－、SO2－4，试剂a代表两种化学物质，主要是除去水中SO2－4、Mg2＋和HCO－3，这两种试剂是__________和____________(只填化学式)。(2)凝聚剂A常用FeSO4·7H2O，最终生成红褐色胶状沉淀，该胶状沉淀的化学式为________________，可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________________(填序号)。A．只有物理变化，无化学变化B．只有化学变化，无物理变化C．既有化学变化，又有物理变化(3)通入CO2的目的是______________和________________。(4)传统的氧化剂是Cl2，现代工艺用ClO2取代Cl2，通入ClO2的作用是________________；优点是__________________________________________________。(5)离子交换柱X、Y中有一种是H＋型交换柱，另一种是OH－型离子交换柱，目的是除去水中残留的杂质离子，则X应是哪种交换柱？________________(填“H＋型”或“OH－型”)；如果两个交换柱位置颠倒会产生什么后果？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：该工艺流程是自来水的生产过程。(1)除去SO2－4用Ba2＋，除去Mg2＋用OH－，除去HCO－3用OH－和Ca2＋，综合所给试剂和要求选用两种试剂，只能选BaCl2和生石灰。(2)氢氧化铁胶体可以吸附水中的悬浮物，使之沉降下来，达到净水的目的，这是物理变化，氢氧化铁胶体是由FeSO4得到的，发生化学变化，选C。(3)由框图流程可知，通入CO2既可以除去Ca2＋，又可以降低溶液的pH。(4)Cl2和ClO2都起到杀菌、消毒的作用，ClO2具有高效、强力、无毒、无刺激性气味的优点。(5)应首先经过H＋型交换柱，如果先通过OH－型交换柱，产生的OH－会与水体中残留的Ca2＋、Mg2＋等作用生成难溶物而堵塞交换柱。答案：(1)BaCl2CaO(2)Fe(OH)3C(3)除去Ca2＋调节溶液的pH＝4.5(4)杀菌、消毒高效、强力、无毒、无刺激性气味(5)H＋型如果先通过OH－型离子交换柱，产生的OH－会与水体中残留的Ca2＋、Mg2＋等作用生成难溶物而堵塞交换柱2．(2021·湖北武汉模拟)(1)天然水中含有细菌，其主要成分是蛋白质，指出两种家庭中能杀灭水中细菌的简单方法____________、____________；(2)现有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有MgCl2、CaCl2。利用下列试剂中的一部分或全部，设计软化该水的实验方案：试剂：①Ca(OH)2溶液；②NaOH溶液；③饱和Na2CO3溶液；④肥皂水。实验方案：(填写下表)种较好的海水淡化技术，其原理如图所示。a接电源的________极，Ⅰ口排出的是________(填“淡水”或“海水”)；(4)在(3)中某口排出的浓海水中溴元素的质量分数为a%，现用氯气将其中的溴离子氧化为溴单质，则处理1000t该浓海水需标准状况下的氯气的体积为________m3。解析：(1)家庭中通常采用使蛋白质变性的方法杀灭水中的细菌。(2)硬水中含有Ca2＋、Mg2＋，先加Ca(OH)2溶液使Mg2＋沉淀，再加饱和Na2CO3溶液使Ca2＋沉淀，最后通过过滤除去沉淀物。(3)电解池的阴极与电源的负极相连，阳极室发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl－减少，Na＋向阴极室移动，Ⅰ口排出淡水。(4)海水中的溴元素以Br－形式存在，由Cl2～2Br－可知，需标况下的氯气的体积为1000×106×a%80×12×22.4＝1400a×103(L)＝1400a(m3)。答案：(1)加热加消毒剂(或紫外线消毒等)(2)(3)负(4)1400a3．(2021·浙江高考自选模块·16)电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：2已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。(1)反应器中加入的酸应选用________。(2)脱色槽中应加入的物质X是________；设备A的作用是________；设备B的名称为________；设备C的作用是________________。(3)为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是________。A．水B．浓硫酸C．石灰乳D．硝酸(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)盐酸(2)活性炭蒸发浓缩过滤器脱水干燥(3)C(4)对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益4．Ⅰ.固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用做固硫剂的有()A．CaOB．Na2CO3C．NH4NO3D．P2O5Ⅱ.以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：请回答下列问题：(1)在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为____________________；(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是____________________；(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点)，而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是__________________、__________________；(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________、________，从而充分利用能源。解析：Ⅰ.在高温条件下CaO＋SO2=====高温CaSO3,2CaSO3＋O2=====高温2CaSO4，从而起到固硫作用，B、C、D在该环境下，皆无法吸收SO2，故选A。Ⅱ.(1)4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2(2)SO2气体中含有矿尘，水汽等，会对催化剂的活性和设备产生不良影响，所以进入接触室之前，需对气体进行除尘、洗涤及干燥。(3)由图像可知，在450℃0.1MPa时，转化率已达95%以上，采用更高的压强，对设备要求更高，转化率影响较小；在0.1MPa时，温度较低时，反应速率较慢、产量低。(4)将反应产物的热量及时交换给SO2和O2，使平衡2SO2＋O2催化剂△2SO3向右移动，提高SO2的转化率，使能量循环利用节约能源。答案：Ⅰ.AⅡ.(1)4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2(2)除尘洗涤使催化剂中毒(3)见解析(4)能量循环利用提高SO2转化率5．(2021·新课标全国卷Ⅱ·36)锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造如图(a)所示。回答下列问题：(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnOOH①该电池中，负极材料主要是__________，电解质的主要成分是__________，正极发生的主要反应是______________________________________________________________________________________________________________________________________。②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。①图(b)中产物的化学式分别为A________，B________。②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为________________________。③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是________(填化学式)。解析：(1)①由普通锌锰电池放电时的总反应可知，Zn作负极，正极上发生还原反应：MnO2＋NH＋4＋e－===MnOOH＋NH3。正极上还可发生副反应：2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑。②碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性锌锰电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高。(2)①分析工艺流程图可知，化合物A为ZnCl2，化合物B为NH4Cl，化合物C为KCl，化合物D为KMnO4。②“黑色固体混合物”中含有Zn(NH3)2Cl2、NH4Cl、MnOOH及MnO2等，操作a是将MnO2氧化为K2MnO4，操作b是K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。③用惰性电极电解K2MnO4溶液时，阴极是H＋放电，产生H2。答案：(1)①ZnNH4ClMnO2＋NH＋4＋e－===MnOOH＋NH3②碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部；碱性电池使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高(答对一条即可，其他合理答案也可)(2)①ZnCl2NH4Cl②3MnO2－4＋2CO2===2MnO－4＋MnO2↓＋2CO2－3③H26．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，铝阳极发生的电极反应式为______________________________________________________________。(4)在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是_________________________________________________________________________________________________