第一部分 专题二十六 化学与技术
一、选择题
1．(2015·上海十三校第二次联考)捕碳技术是指从空气中捕获CO2的技术。目前NH3
已经被用作工业捕碳剂。下列物质中不能作为捕碳剂的是( )
A．
C．(NH4)2CO3
B．H2NCH2CH2NH2 D．Na2CO3
解析：CO2是酸性气体，作为捕碳剂的物质应具有碱性，碳剂。
答案：A
(尿素)不能作为捕
2．(2015·河北石家庄二中一模)有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是( )
A．大量使用化肥和农药，能不断提高农作物产量 B．通过有机合成，可以制造出比钢铁更强韧的新型材料
C．安装煤炭燃烧过程中的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率 D．开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)，有助于海洋生态环境的治理
解析：大量使用农药和化肥会造成环境污染，A项错误；安装煤炭燃烧过程中的“固硫”装置，是为了减少SO2的排放，C项错误；开发利用可燃冰，有助于开发新能源，与海洋生态环境的治理无关，D项错误。
答案：B
3．(2015·福建漳州质检)下列相关工业制法的描述不正确的是( ) A．电解熔融氯化钠制取金属钠 B．电解熔融的Al(OH)3制取金属铝 C．用石英、纯碱、石灰石为原料制玻璃
D．用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅
解析：Al(OH)3受热易分解，工业上采用电解熔融Al2O2的方法制取金属铝。 答案：B
4．(2015·江苏泰州二模)制备下列物质的工业生产流程合理的是( ) Na2CO3溶液NaOHA．由SO2制亚硫酸钠：SO2――→NaHSO3溶液调节溶液的――→pHNa2SO3溶液 电解澄清石灰水B．由NaCl制漂粉精：NaCl(aq)――→Cl2――→漂粉精 O2H2OC．由NH3制硝酸：NH3――→NO2――→HNO3
H2OCu/O2新制银氨溶液
D．由乙烯制乙酸：H2C===CH2催化剂――→CH3CH2OH――→CH――→CH3COOH 3CHO△△解析：A项，H2SO3的酸性强于H2CO3，向Na2CO3溶液中通入足量的SO2制得NaHSO3溶液，再向NaHSO3溶液中加入NaOH溶液，调节溶液的pH，使NaHSO3与NaOH恰好反应生成Na2SO3，这样做不仅操作方便，而且制得的Na2SO3含杂质少；B项，应把Cl2通入石灰乳中；C项，由O2O2H2ONH3制硝酸的流程应为NH3――→NO――→NO2――→HNO3；D项，此流程在实验室中可行，但不O2O2符合工业生产原则，工业上由乙烯制乙酸的流程为H2C==CH2 催化剂――→CH3CHO催化剂――→CH3COOH。
答案：A
5．(2015·浙江六校3月联考)化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列叙述正确的是( )
A．目前科学家已经制得单原子层锗，其电子迁移率是硅的10倍，有望取代硅用于制造更好的晶体管
B．石油裂解的主要目的是为了提高汽油等轻质油的产量与质量，石油催化裂化的主要目的是为了得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
C．汽车尾气催化转化装置可将尾气中的NO和CO等有害气体转化为N2和CO2，该装置中的催化剂可降低NO和CO反应的活化能，有利于提高该反应的平衡转化率
D．近期在西非国家爆发的埃博拉疫情呈加速蔓延之势，已知该病毒对化学药品敏感，乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
解析：A项，由于单原子层锗电子迁移率比硅快，所以可以取代硅用于制造更好的晶体管；B项，裂解是深度裂化，所以石油催化裂化的目的是为了提高汽油等轻质油的产量，裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯等气态短链不饱和烃；C项，催化剂只能降低反应的活化能，不能改变平衡，所以不能提高反应物的平衡转化率；D项，乙醇消毒的原理是乙醇通过渗透作用使蛋白质变性，而非将病毒氧化。
答案：A 二、填空题
6．(2015·安徽江淮十校联考)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测。某工厂对制铬工业污泥中Cr(Ⅲ)的回收与再利用工艺如下(硫酸浸液中金属离子主要是Cr，其次是Fe、Fe、Al、Ca、Mg)：
3＋
3＋
2＋
3＋
2＋
2＋
常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子 Fe 3＋Fe 2＋Mg 2＋Al 3＋Ca 2＋Cr 3＋开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH 1.9 3.2 7.0 9.0 9.6 11.1 4.2 8.0 9.7 —— 11.7 9.0(>9.0溶解) (1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是__________________(至少一条)。 (2)调pH＝4.0是为了除去________。
(3)钠离子交换树脂的作用原理为M＋nNaR―→MRn＋nNa，被交换的杂质离子是__________________。
(4)试配平下列氧化还原反应方程式：
________Na2Cr2O7＋________SO2＋________H2O=== ________Cr(OH)(H2O)5SO4＋________Na2SO4
解析：(2)由表中信息可知，Fe沉淀完全时的pH为3.2，故调pH＝4.0可以使Fe形成Fe(OH)3沉淀而除去。(3)过滤Ⅱ所得的滤液中含有杂质离子Al、Ca、Mg，通过钠离
＋6
＋3
－
＋4
3＋
2＋
2＋
3＋
3＋
n＋＋
子交换树脂均可除去。(4)Na2Cr2O7～2Cr (OH)(H2O)5SO4，1 mol Na2Cr2O7得6 mol e；SO2～
＋6
SO4，1 mol SO2失去2 mol e，故Na2Cr2O7与SO2的物质的量之比为1∶3，然后再根据原子守恒即可配平。
答案：(1)升高温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入H2SO4(多次浸取)，适当延长浸取时间(至少答一条)
(2)Fe
(3)Mg、Ca、Al (4)1 3 11 2 1
7．(2015·河北衡水中学二模)锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备，生产流程如下：
2＋
2＋
3＋
3＋
2－－
已知：①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr和Cl外，还含有少量Ba杂质： ②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10、1.1×10③SrCl2·6H2O的摩尔质量为267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是______________________________。 (2)隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：______________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体。过滤2后还需进行的两步操作是________________ ______________。
－7
－10
2＋
－
2＋
；
(4)加入硫酸的目的是______________________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr的浓度应不高于________mol/L(注：此时滤液中Ba浓度为1×10 mol/L)。
(5)产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 1.100×10
－2
2＋
2＋
－5
mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl外，不含其他与Ag反应的离子)，待Cl完全沉淀后，用
3＋
－＋－
含Fe的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是______________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为________(保留4位有效数字)。
解析：(1)天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是增加反应物的接触面积，提高化学反应速率。(2)隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO4中只有S被还原，且转移4 mol电子，则高温
反应的化学方程式为SrSO4＋4C=====SrS＋4CO↑。(3)从过滤后的溶液中获得晶体的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。(4)根据题目中已知，经盐酸浸取后的溶液中除含Sr和Cl外，还含有Ba杂质，所以加适量硫酸的目的是除去溶液中的Ba杂质。
2＋
－
2＋
2＋
＋
Ksp(BaSO4)＝1.1×10
－5
－10
1.1×10
，c(Ba)＝1×10 mol/L，则c(SO)＝－5 mol/L＝1.1×10
1×10
2＋
－5
2－4
－7
－7
2＋
－10
3.3×10
mol/L，又Ksp(SrSO4)＝3.3×10，则滤液中c(Sr)应不高于－5 mol/L＝0.03
1.1×10
－
mol/L。(5)产品纯度检测，把称量好的产品溶于水，加过量的AgNO3使Cl沉淀，过量的Ag
＋
又和NH4SCN反应产生AgSCN沉淀，过量的SCN遇Fe显红色，所以滴定反应达到终点的
－3＋
现象是溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色。利用关系式：
SrCl2·6H2O ～ 2AgNO3 1 mol 2 mol
n(SrCl2·6H2O) (1.100×10－2－0.2000×20.00×10－3) n(SrCl2·6H2O)＝3.5×10－3 mol
3.5×10 mol×267 g/mol
则产品中SrCl2·6H2O的百分含量为：＝93.45%。
1.000 g答案：(1)增加反应物的接触面积，提高化学反应速率 高温
(2)SrSO4＋4C=====SrS＋4CO↑ (3)洗涤、干燥(或烘干) (4)除去溶液中Ba杂质 0.03
(5)①溶液由无色变为红色，且30 s内不褪色 ②93.45%
8．(2015·江西六校3月联考)通常情况下，当空气中CO2的体积分数超过0.050%时，
2＋
－3