高考化学大一轮复习真题汇编O单元化学与技术苏教版

高考题分类目录 O单元 化学与技术

O1 化学与工农业生产

6．O1 O4[2016·北京卷] 我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是( )

A．徐光宪建立稀土串级萃取理论 B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素 C．闵恩泽研发重油裂解催化剂 D．侯德榜联合制碱法 6．B [解析] 徐光宪提出的稀土串级萃取理论，使我国稀土分离技术和产业化水平跃居世界首位，于2006年获得何梁何利基金“科学与技术成就奖”，A项错误；中国著名药学家屠呦呦发现抗疟新药青蒿素，获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，B项正确；闵恩泽研发重油裂解催化剂，获得国家最高科技奖，C项错误；侯德榜联合制碱法，在万国博览会上荣获了金质奖章，D项错误。

36．O1、O4、O5、A3[2016·全国卷Ⅱ] [化学——选修2：化学与技术]

双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。生产双氧水常采用蒽醌法，其反应原理和生产流程如图所示：

A．氢化釜 B．过滤器 C．氧化塔 D．萃取塔

E．净化塔 F．工作液再生装置 G．工作液配制装置

图0－0

生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液，在一定的温度、压力和催化剂作用下进行氢化，再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。回答下列问题：

1

(1)蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是__________，循环使用的原料是________，配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是__________________________________________________________________________。

(2)氢化釜A中反应的化学方程式为________________________________________________。进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为____________。

(3)萃取塔D中的萃取剂是________，选择其作萃取剂的原因是____________________________________。

(4)工作液再生装置F中要除净残留的H2O2，原因是______________________________________________。

(5)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定，该反应的离子方程式为

－3

____________________________。一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm)，

－1

其浓度为________mol·L。

36．(1)氢气和氧气 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水，易溶于有机溶剂

(2)

催化剂＋H2――→

乙基氢蒽醌

(3)水 H2O2溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水 (4)H2O2分解放出氧气，与氢气混合，易发生爆炸

－＋2＋

(5)2MnO4＋6H＋5H2O2===2Mn＋8H2O＋5O2↑ 8.9

催化剂

[解析] (1)蒽醌法生产双氧水的反应原理为乙基蒽醌＋H2――→乙基氢蒽醌，乙基氢蒽催化剂醌＋O2―→乙基蒽醌＋H2O2，由上述两步反应相加可得总反应方程式为H2＋O2――→H2O2，乙基蒽醌是制备双氧水的催化剂，蒽醌法制备H2O2理论上消耗的原料是H2、O2；循环使用的原料是乙基蒽醌；乙基蒽醌(乙基氢蒽醌)不溶于水，易溶于有机溶剂。(2)A中反应物是乙基蒽醌

和氢气，反应的化学方程式为

催化剂＋H2――→

；A中反

应产生乙基氢蒽醌，它是进入C中的反应混合液中的主要溶质。(3)D中的萃取剂是水，H2O2

溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水，因此选择水作萃取剂。(4)F中残留H2O2，其分解产生的O2可能通过G进入A中，氧气与氢气组成的混合气体易发生爆炸，从而引发安全事故，因此F中要除尽残留的H2O2。(5)双氧水可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成水和氧气，离子方程

－＋2＋3

式为2MnO4＋6H＋5H2O2===2Mn＋8H2O＋5O2↑。以1 L(即1000 cm)该双氧水为研究对象，nm1000 cm×1.10 g·cm×27.5%－1

溶质的c＝＝＝≈8.9 mol·L。 －1

VM·V34 g·mol×1 L

3

－3

2

36．O1、O5[2016·全国卷Ⅰ] [化学——选修2：化学与技术]高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

图0－0

回答下列问题：

(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是____________________________________________________________。

(2)“平炉”中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。

(3)“平炉”中需要加压，其目的是____________________________________________________________。

(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

①“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应。反应中生成KMnO4、MnO2和____________(写化学式)。

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为____________________，阴极逸出的气体是__________。

③“电解法”和“CO2歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为____________。

(5)高锰酸钾纯度的测定：称取1.080 0 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。

－1

取浓度为0.200 0 mol·L的H2C2O4标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48 mL。该样品的纯度为____________(列出计算式即可，

－＋2＋

已知2MnO4＋5H2C2O4＋6H===2Mn＋10CO2↑＋8H2O)。

36．(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率

△

(2)2MnO2＋4KOH＋O2=====2K2MnO4＋2H2O

(3)提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率 (4)①KHCO3

2－－－

②MnO4－e===MnO4 H2 ③3∶2

2100－3

20.00×10×0.200 0×××158

524.48

(5)×100%

1.080 0

[解析] (1)结合题干信息可知将软锰矿粉碎，能增大与KOH的接触面积，加快化学反应速率，提高软锰矿的转化率。(2)根据流程图可知在“平炉”中MnO2、KOH和O2混合加热得到K2MnO4，可写出化学方程式。(3)“平炉”中加压，能增大O2浓度，加快反应速率，以提高软锰矿的转化率。(4)①结合题中信息，可写出该歧化法的化学方程式为3K2MnO4＋4CO2＋

2－

2H2O===2KMnO4＋MnO2＋4KHCO3，则所得另一产物应为KHCO3。②电解时阳极MnO4失去电子发生

－＋2－－

氧化反应生成MnO4，阴极是溶液中H得电子生成H2。③电解法中MnO4完全转化为MnO4，而222－－

歧化法中有的MnO4转化为MnO4，即两种方法中K2MnO4的理论利用率之比为1∶＝3∶2。(5)

33根据关系式2MnO4～5H2C2O4，以及滴定0.200 0 mol/L H2C2O4标准溶液20.00 mL平均消耗KMnO4

－

3

0.200 0×20.00×10×2

溶液24.48 mL，可求出c(KMnO4)＝ mol/L，则样品中m(KMnO4)＝－3

5×24.48×100.200 0×20.00×10×2

mol/L×0.1 L×158 g/mol，其纯度为－3

5×24.48×102100－3

20.00×10×0.200 0×××158

524.48

×100%。

1.080 0

36．O1[2016·全国卷Ⅲ] [化学—选修2：化学与技术]

聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。图0－0是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

－3

－3

图0－0

回答下列问题：

(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为________。粉碎过筛的目的是________________________________________________________________。

(2)酸浸时最合适的酸是________，写出铁锈与酸反应的离子方程式：____________________________________。

(3)反应釜中加入氧化剂的作用是__________________，下列氧化剂中最合适的是________(填标号)。

a．KMnO4 b．Cl2 c．H2O2 d．HNO3

3＋

(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。pH偏小时Fe水解程度弱，pH偏大时则______________________________________。

(5)相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是__________________。

3n（OH）

(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为B＝(n为物质的量)。

n（Fe）为测量样品的B值，取样品m g，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏

－1

水，以酚酞为指示剂，用c mol·L的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去，已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液V0 mL，已知该样品中Fe质量分数w，则B的表达式为______________________________________。

36．(1)Fe2O3·xH2O 选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率

＋3＋

(2)H2SO4 Fe2O3·xH2O＋6H===2Fe＋(x＋3)H2O (3)使Fe从＋2价变成＋3价 c (4)形成氢氧化铁沉淀

(5)降低蒸发温度防止产物分解

0.168c（V0－V）(6) mw

[解析] (1)铁锈的主要成分为Fe2O3的水合物，化学式为Fe2O3·xH2O。粉碎过筛的目的是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率。(2)该流程制备聚合硫酸铁，

＋3＋

因此酸浸时最合适的酸为硫酸。铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O＋6H===2Fe＋(x

4