2012年高考化学试题分类解析汇编——STS化学与技术
1.(2012·四川6)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是 A. 服用铬含量超标的药用胶囊会对人对健康造成危害 B. 食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收 C. “血液透析”利用了胶体的性质 D. 光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
解析:本题考查化学与生活,意在考查学生对化学基本常识的认识与应用。铬属重金属元素,会危害身体健康,A项正确;油脂还能溶解一些脂溶性维生素,因此食用一定量的油脂能促进人体对脂溶性维生素的吸收,B项正确;血液透析是将利用半透膜原理,通过扩散、对流体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外,达到净化血液的目的,C项正确;光化学烟雾包括NOx,易引发呼吸道疾病,D项错误。
答案:D
2.(2012·天津1)根据下列物质的化学性质,判断其应用错误的是 A.酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒 B.CaO能与SO2反应,可作工业废气的脱硫剂 C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂[] D.镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料 解析:酒精用于杀菌消毒就是利用其使蛋白质变性,A对;氧化钙是碱性氧化物,其易于和酸性氧化物二氧化硫反应,故常用于脱硫剂,B对;明矾水解生成的氢氧化铝胶体易于吸附水中的悬浮物,常用于净水剂,C错;镧镍合金能吸收大量氢气形成金属氢化物,易于保存氢气,故常用作储氢材料,D对。 答案:C[]
3.(2012·海南1)化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是 A.CO2属于大气污染物 B.酸雨是pH小于7的雨水 C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
解析:在大气污染物中主要是烟尘和有害气体,有害气体主要包括CO、NO2和SO2,不包括CO2,A错;酸雨是指pH<5.6的降水,通常的降水由于空气中,由于二氧化碳在其中的溶解pH也小于7,B错;导致酸雨的主要是NO2或SO2,CO2不会导致酸雨,C错;CO2是主要的温室气体,D对。 答案:D
4.(2012·上海1)今年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的强制监测指标是 A.PM2.5 B.NOx C.SO2 D.可吸入颗粒物 解析:PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,A正确、D错;氮的氧化物及二氧化硫是大气污染物,B、C错。
答案:A
5.(2012·江苏1)化学在资源利用、 环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 A. 改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放 B. 开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用 C. 研发可降解高分子材料,减少 “白色污染冶 D. 过度开采矿物资源,促进地方经济发展 解析: A选项,汽车尾气产生的NOX,是污染物,需要净化,正确;B选项,化石燃料属于不可再生能源,需要节约,可寻找新能源,正确;C选项,“白色污染”难降解,正确;D选项,过渡开采,不利于地方经济的可持续发展,资源是有限的,错。 答案:D
6. (2012·浙江卷7)下列说法正确的是 A.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应 B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素 C.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O D.根据分散质粒子的直径大小,分散系可分为溶液、浊液和胶体,浊液的分散质粒子大小介于溶液与胶体之间 解析:A选项,葡萄糖是单糖,不能水解,A错;B选项,蛋白质是氨基酸缩合而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,B正确;C选项,羊毛属蛋白质,为含氮化合物。合成纤维除含C、H、O元素外,有的还含有其他元素,如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等,它们完全燃烧时不都只生成CO2和H2O,C错;D选项,浊液的分散质粒子大小是大于胶体,大于10-7m(即大于100mm),D错。 答案:B
7. (2012·广东卷7)化学与生活息息相关,下列说法不正确的是 A. 用食醋可除去热水壶内壁的水垢 B. 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物 C. 自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致 D. 新型复合材料使用手机,电脑等电子产品更轻巧,使用和新潮 解析:油脂不属于高分子化合物 答案:B
8.(2012·新课标卷8)下列说法正确的是 A.医用酒精的浓度通常是95% B.单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料 C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 解析: A项,医用酒精的浓度通常是75%;C项,油脂非高分子化合物; D项,光导纤维为二氧化硅,合成纤维为有机材料。 答案:B
9.(2012·北京卷6)下列用品的有效成分及用途对应错误的是
解析:小苏打的有效成分是NaHCO3,不是Na2CO3,B错误。
答案:B
10. (2012·天津卷9)(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题: (1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为________,得到滤渣1的主要成分为________。 (2)第②步加H2O2的作用是____________,使用H2O2的优点是_________;调溶液pH的目的是使_________________生成沉淀。 (3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是__________________。 (4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是____________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol·L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ; 下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。 a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
解析:(1)第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为Cu + 4H+ + 2 NO3- Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O 或3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O; (2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境无污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝;(3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水;(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3。蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。 × 100% ,造成偏高的选c. 答案:(1) Cu + 4H+ + 2 NO3- Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O 或 3Cu + 8H+ + 2NO3-3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O Au、Pt (2)将Fe2+氧化为Fe3+ 不引入杂质,对环境无污染 Fe3+、Al3+ (3)加热脱水 (4)甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 乙(5) × 100% c
11.(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°C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____;
答案:2Cu2FeS2 + O2Cu2S + 2FeS + SO2;2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2;FeSiO3
(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°C左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的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____; 答案:2Cu2S + 3O2 2Cu2O + 2SO2、2Cu2O + Cu2S6Cu + SO2↑ (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:c;Cu2+ + 2e- === Cu;Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2+的形式进入电解液中 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+Cu2S 6Cu+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。
12.(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
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B、D。 答案:A、C
13.(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方程式_______,________。
解析: (1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏。另一种方法是将空气与C反应后除去CO2。采用煤和天然气制备H2的方程式为: C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2。 (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__________。
解析:(2)合成氨的设备为合成塔;发生的反应是N2+3H22NH3。 (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_______。
解析:(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔;为了增强冷却效果,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好。 (4)设备C的作用是__________。
解析:(4)设备C是分离器,能将液氨和未反应的原料分离。 (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,可通过如下反应来实现:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),已知1000K时该反应的平衡常数K=0.672,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于________。
解析:(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x、y,且CO的转化率为90%,则: CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) 起始浓度(mol·L-1) x y 0 0 转化浓度(mol·L-1) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x 平衡浓度(mol·L-1) 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x K===0.627,得: =13.8,只要增加H2O量,就可提高CO的转化率。
答案:(1)液化、分馏 与C反应后除去CO2 C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+3H2 (2)合成塔 N2+3H22NH3 (3)冷却塔 n 高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好 (4)将液氨和未反应的原料分离 (5)13.8
14.(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。 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。 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
15.(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
(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______。 解析:(1)Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则先加氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入氨水,观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去HCl,F盛装浓硫酸,防止水蒸气加入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
答案:(1)B (2)漏斗末端没有紧靠烧杯内壁 (3)氨水 坩埚 (4)除去氯气中的氯化氢气体 防止水蒸气进入E 碱石灰 16.(2012·四川29)(16分) 直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 。(填写字母编号)
A.温室效应 B.酸雨 C.粉尘污染 D.水体富营养化
(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。
(3)已知1mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1kJ,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生的热化学方程式: 。
(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件反应生成有机物M,其化学式为C7H5O3Na,M经稀硫酸酸化后得到一种药物中间体N,N的结构简式为。
①M的结构简式为 。
②分子中无-O-O-,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有 种。
解析:(1)煤燃烧产生的烟气主要有CO、CO2、SO2和粉尘,直接排放到空气中,CO2引起温室效应,SO2引起酸雨,粉尘引起粉尘污染,故选ABC;(2)①二氧化碳与石灰浆液反应得到的产物为碳酸氢钙,②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙,其方程式为: Ca(HSO3)2 + O2 === CaSO4↓+ H2SO4(3)甲烷在燃料器中的反应为:
CH4(g) + CaSO4(s) === CaS(s) + CO2(g) + 2H2O(g),△H=+160.1kJ/mol;甲烷在氧气中的反应为:CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) + 2H2O(g),△H=-802.3kJ/mol,从图中可以看出,空气反应器中发生的反应的热化学方程式为:CaS(s) + 2O2(g ) === CaSO4(s),根据盖斯定律,将上述两热化学方程式合并可得:CaS(s) + 2O2(g ) === CaSO4(s),
△H=-802.3kJ/mol-160.1kJ/mol=-962.4kJ/mol
(4)①由于酚羟基的酸性弱于羧基,故由N可推知,M为。②N的同分异构体中,除了醛基外,应该还有两个羟基,而醛基与苯环直接相连的N的同分异构体有如下6种:
答案:(1)ABC(2)①Ca(HCO3)2或碳酸氢钙②Ca(HSO3)2 + O2 === CaSO4↓+ H2SO4 (3)CaS(s)+ 2O2(g)=== CaSO4(s),△H=-962.4kJ /mol。(4)①②6 |
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