2012年高考试题分项解析化学 专题21 化学与技术

2012年高考试题分项解析化学
专题21 化学与技术
（2012·全国新课标卷）36. 【选修2化学与技术】(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℃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℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成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 。
【答案】（1）2CuFeS2＋O2Cu2S+2FeS＋SO2；
2FeS＋3O2 2FeO＋2SO2
FeSiO3
（2）2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2[中国↑
（3）C Cu2＋＋2e－＝Cu Au、Ag以单质形式沉积在电极c（阳极）附近，Fe以Fe2＋ 形式进入电解液中。
【解析】 (1)根据题目信息可知，发生的两个主要反应分别是：2CuFeS2＋O2Cu2S+2FeS＋SO2；2FeS＋3O2 2FeO＋2SO2。炉渣的主要成分有Cu2S、FeS、FeO三种物质。（2）根据题目信息可写出所发生的化学方程式分别为：2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2；2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2。（3）在粗铜的精炼中，粗铜与电源正极相连作阳极，金属失去电子，变成阳离子进入溶液；精铜与电源负极相连，做负极。电极d上发生的电极反应式为：Cu2＋＋2e－＝Cu。Au、Ag以单质形式沉积在电极c（阳极）附近，Fe以Fe2＋ 形式进入电解液中。
【考点定位】 电化学，电极方程式的书写，化学方程式的书写
（2012·海南）[选修2——化学与技术]
20-I（6分）污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是
A．氨水 B．硫化氢气体
C．硫酸钠溶液 D．纯碱溶液
【答案】：AC
【解析】：根据题给信息，其中处理Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子使其沉淀，加入的沉淀剂选择时，由于氨水易与形成络离子，排除；硫酸铜能溶于水，不会沉淀，故选AC；硫化氢与重金属离子都会有沉淀生成；纯碱加入可调节pH值使重金属离子沉淀，排除BD。
【考点定位】此题结合污水处理，考查沉淀剂的选取知识。
（2012·海南）20-II(14分)合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ， ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ， ；
（2）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是 ，其中发生的化学反应方程式为 ；
（3）设备B的名称是 ，其中m和n是两个通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。不宜从相反方向通水的原因是 ；
（4）设备C的作用是 ；
（5）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过以下反应来实现：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始 x y 0 0
变化 0.9x 0. 9x 0.9x 0.9x
平衡 0.9x y-0.9x 0.9x 0.9x，根据平衡常数列式：（0.9x）2/0.1x（y-0.9x）=0.627，解得：y/x=13.8。故此只要此值大于13.8，转化率就会超过90%。
【考点定位】此题以合成氨反应为载体，综合考查了化学与技术模块的主干知识。
（2011·山东）30．（14分）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备
MgAl2O4，主要流程如下
MgCl2、AlCl3的混合溶液（A）
氨水（B）
（1）为使Mg2+、Al1+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器
中加入________（填“A”或“B”），再滴加另一反应物。
（2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是________。
（3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。
（4）无水AlCl3（183°C升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置 B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是______。F中试剂的作用是__________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为__________。
（2011·山东）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。
（1）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。
（2）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。
（3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和______的含量。没得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。
（4）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。
【答案】（1）分馏塔 （2）催化裂化 汽油 （3）硫分、矸石 煤炭 （4）催化剂H2O
【解析】（1）石油分馏在分馏塔中进行。 （2）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，裂化的目的是提高汽油的产量。（3）煤的洗选是为了降低原煤中灰分和硫分、矸石的含量。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。（4）煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和催化剂存在下与H2O作用生成液体燃料的过程。
【考点定位】化学与技术，石油和煤
高温
高温
高温
高温
高温
高温
高温
高温
过滤
MgAl2O4
高温焙烧
干燥
洗涤沉淀
沉淀反应器