2013年高考化学备考复习卷28：化学与技术（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

有关海洋中部分资源的利用（如图）的说法不正确的是（ ）

A．工业上利用Cl₂与澄清石灰水反应制取漂白粉
B．用MgCl₂•6H₂O晶体制无水MgCl₂，需在HCl气流中加热脱水
C．SO₂水溶液吸收Br₂的化学方程式为Br₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HBr
D．粗碘中混有少量ICl和IBr，可加入KI进行升华提纯

2. 难度：中等

中共十八大报告中指出“要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国．”下列有关说法正确的是（ ）
A．海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、明矾净化法等
B．赤潮现象与氮、磷使水体富营养化有关
C．海水中提取镁和海水中提取溴所涉及的化学反应全都是氧化还原反应
D．海底虽然有石油、天然气、多金属结核矿等资源，但开采成本很高，没有什么开发价值

3. 难度：中等

下列说法错误的是（ ）
A．玻璃钢就是以玻璃纤维作增强体，合成树脂作基体的复合材料
B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体，以纤维为基体的复合材料
C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体
D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的

4. 难度：中等

下列属于新型无机非金属材料的是（ ）
A．光学玻璃
B．水泥
C．单晶硅
D．新型陶瓷

二、解答题

5. 难度：中等

海水是宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，某工厂对海水综合利用的示意图如下所示：

（1）在粗盐中含有SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，电解精制时所用的试剂有①盐酸；②氯化钡溶液；③氢氧化钠溶液；④碳酸钠溶液，则加入试剂的先后顺序是______（填编号）．
（2）工业上电解饱和食盐水的离子方程式为______ Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

6. 难度：中等

海水是地球的元素宝库，即便在提取氯化钠、溴、镁后的“废液”中，仍然可以提取有用物质，如碘．应用这种“废液”提取碘的工艺流程如图所示．

（1）步骤③加铁粉的目的是______．
（2）写出步骤④中反应的离子方程式：______．
（3）上述生产流程中，可以循环利用的副产物是______．
（4）操作⑤的名称是______，选用的试剂是______．

7. 难度：中等

海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg（以MgCl₂形式存在）和Br₂（以NaBr的形式存在）及综合利用的生产流程简图（如图1）：

请回答下列问题：
（1）向Mg（OH）₂中加入盐酸后，要获得MgCl₂•6H₂O晶体，需要进行的实验操作依次为______（填序号）．
A．蒸馏    B．灼烧    C．过滤
D．蒸发    E．冷却结晶
（2）目前工业上主要采用隔膜法电解饱和食盐水，下列关于隔膜电解槽的叙述错误的是______（填序号）．
A．隔膜的作用，防止氯气和氢氧化钠、氯气和氢气接触而发生反应
B．电解之前应除去Ca、Mg，以防止电解时生成Ca（OH）₂、Mg（OH）₂，从而堵塞隔膜
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气
D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（3）母液中常含有MgCl₂、NaCl、MgSO₄、KCl等（其溶解度曲线如图2所示），可进一步加工制得一些重要的产品．若将母液加热升温到60℃以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是______；过滤上述晶体后，将滤液降温到30℃以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的______晶体．

8. 难度：中等

未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机，这类材料中被研究得较多的是化合物G．
（1）化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y．G可以由化合物E（含两种元素）与NH₃反应而生成，同时产生HCl．请推断：①化合物G的化学式为______，②由1mol NH₃和0.75mol E恰好完全反应，化合物E的分子式为______．
（2）粉末状G能够与空气中的氧气和水反应，所得的产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料．与氧气反应所得的产物还有一种单质；与水反应生成的另一种产物是该种单质元素的氢化物．请写出化合物G与水反应的化学方程式：______．
（3）为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”，化学通式可表达为Si_6-xAl_xO_xN_8-x．在接近1700℃时x的极限值约为4.0，在1400℃时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性．则赛伦中各元素的化合价为Si______、Al______、O______、N______．

9. 难度：中等

工业上用“三氯氢硅还原法”，提纯粗硅的工艺流程如图所示：

（1）三氯氢硅的制备原理：Si（s）+3HCl（g）⇌SiHCl₃（g）+H₂（g）△H=-210kJ/mol
工业上为了加快SiHCl的生成速率而又不降低硅的转化率，可以采用的方法是______．
（2）除上述反应外，还伴随着副反应：Si（s）+4HCl（g）⇌SiCl₄（g）+2H₂（g）△H=-241kJ/mol．已知：SiHCl、SiCl₄常温下均为液体．
①工业上分离SiHCl、SiCl₄的操作方法为______．
②反应SiHCl₃（g）+HCl（g）⇌SiCl₄（g）+H₂（g）的△H=______kJ/mol．
（3）该生产工艺中可以循环使用的物质是______（填物质名称）．

10. 难度：中等

氮化硅是一种高温陶瓷材料，它熔点高、硬度大、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃下反应制得．
（1）根据性质，推测氮化硅的用途是______（填序号）．
①制汽轮机叶片    ②制有色玻璃    ③制永久性模具    ④制柴油机
（2）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学反应方程式：______．
（3）四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为______ Si₃N₄+12HCl

11. 难度：中等

工业接触法制硫酸的流程如图所示：

（1）写出沸腾炉中发生反应的化学方程式：______ 2Fe₂O₃+8SO₂

12. 难度：中等

氨在国民经济中占有重要地位．
（1）合成氨工业中，合成塔中每生成2mol NH₃，放出92.2kJ热量．
①工业合成氨的热化学方程式是______．
②若起始时向容器内放入2mol N₂ 和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q______（填“＞”、“＜”或“=”）184.4kJ．
③已知：（如图1所示）

1mol N-H键断裂吸收的能量约等于______kJ．
（2）工业生产尿素的原理是以NH₃ 和CO₂ 为原料合成尿素[CO（NH₂）₂]，反应的化学方程式为2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（l）+H₂0（l），该反应的平衡常数和温度的关系如表所示：

T/℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①△H______（填“＞”、“＜”或“=”）0．
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃ 和CO₂ 的物质的量之比（氨碳比），碳比（x）与CO₂ 平衡转化率（α）的关系如图2所示．α 随着x增大而增大的原因是______．
③图2中的B点处，NH₃的平衡转化率为______．

13. 难度：中等

脱硫技术能有效控制SO₂对空气的污染．
（1）向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO₂的含量，该反应的化学方程式是______．
（2）海水呈弱碱性，主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、HCO₃^-等离子．含SO₂的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如下图所示：

①向曝气池中通入空气的目的是______．
②通入空气后曝气池中海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是______．
a．Cl^-       b．SO₄^2-        c．Br^-        d．HCO₃^-
（3）用NaOH溶液吸收烟气中的SO₂，将所得的Na₂SO₃溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H₂SO₄，其原理如下图所示．（电极材料为石墨）

①图中a极要连接电源的（填“正”或“负”）______极，C口流出的物质是______．
②SO₃^2-放电的电极反应式为______．
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因______．

14. 难度：中等

索尔维制碱法距今已有140多年的历史，为当时世界各国所采用，后被中国的侯氏制碱法取代．索尔维法的生产流程如下所示：

索尔维法能实现连续生产，但食盐的利用率只有70%，且副产品CaCl₂没有合适的用途，会污染环境．
1940年我国化学家侯德榜先生经过多次试验，弥补了索尔维法的技术缺陷，加以改进，食盐利用率高达96%，得到了纯碱和氯化铵两种产品，被称为“侯氏制碱法”．此方法的基本原理如下：
①向30～50℃的饱和食盐水中，先通入氨气至饱和，再通入CO₂，从而得到碳酸氢钠沉淀．
②过滤，将滤渣加热而得产品．
③向滤液中加入细食盐末，调节温度为10～15℃，使NH₄Cl沉淀，过滤，滤渣为NH₄Cl产品，滤液为饱和食盐水．
请回答下列问题：
（1）写出向含氨气的饱和NaCl溶液中通入CO₂ 时发生反应的两个化学方程式：______．
（2）不能向饱和NaCl溶液中通入CO₂ 制NaHCO₃的原因是______；也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO₂，再通入NH₃的方法制NaHC0₃ 的原因是______．
（3）写出在索尔维法生产过程中，生成CaCl₂ 的化学反应方程式为______．
（4）在侯氏制碱法中，______（填物质名称）可以循环利用．
（5）侯氏制碱法与索尔维法相比，其优点是______（任写一条即可）．

15. 难度：中等

如图1所示是工业生产硝酸的流程：

合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt-Rh合金网．请回答下列问题：
（1）1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨．2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图2所示．、、分别表示N₂、H₂、NH₃．图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是______．
（2）合成氨反应的化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g），写出该反应的化学平衡常数表达式K=______．在一定温度和压强下，将H₂ 和N₂ 按3：1（体积之比）混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH₃ 的体积分数为15%，此时H₂ 的转化率为______．
（3）已知：4NH₃（g）+3O₂（g）=2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1 266.8kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+1 80.5kJ/mol，氨催化氧化的热化学方程式为______．
（4）吸收塔中通入空气的目的是______．