专题限时集训(十五)
[专题十五 化学与技术]
(时间：40分钟)
1．化学是人类进步的关键，化学为人类的生产、生活提供了物质保证。
Ⅰ.氮的化合物是重要的化工产品。其生产方法也在逐渐改进中，各国科学家均在为提高其产量，降低能耗做各种有益的探究。
(1)25 ℃时合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol 。 在该温度时，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ。其原因是________________________________________。
(2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率。从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是____________________________________________________________________________________________；与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是________________________________。
Ⅱ.(3)卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl2粗产品。从卤水中提取镁的步骤如下：
a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳； b．将石灰乳加入到海水沉淀池中，经过滤得到Mg(OH)2沉淀；
c．在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O； d．将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2； e．电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是__________________。
②有同学认为：步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你同意该同学的想法吗？为什么？ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (4) 铀是核反应最重要的燃料，已经研制成功一种螫合型离子交换树脂，它专门吸附海水
＋
中的U4，而不吸附其他元素。其反应原理为______________________________(树脂用HR代替)，发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为__________________________________________。
2. 由Ca3(PO4)2 、SiO2 、焦炭等为原料生产硅胶(SiO2·nH2O)、磷、磷酸及CH3OH，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
图Z15-1
(1)上述反应中，属于置换反应的是________[选填：(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)]。
(2)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________；固
体废弃物CaSiO3可用于________________________________________。
(3)反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是__________________________________________________。
(4)CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为________________________________。
(5)指出Ⅵ这一环节在工业生产上的意义：__________________________________________________________。
(6)写出由P→H3PO4 有关的反应方程式：
①______________________________________________； ②______________________________________________。 3．(1)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
①不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________(填“前”或“后”)加入。
②炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是____。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作________________________________________________________________________。
(2)纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。
①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：______________________________。
②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？__________________________________________________________________________。
4．氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中被富集。海洋开发利用和维权是国家战略。
(1)以上元素在海水中的存在形态是________(选填“游离态”“化合态”或“不确定”)。 (2)以下变化属于化学变化的是________________。
2
①235 92U发生核裂变 ②重氢(H)发生核聚变 ③LiH作野外生氢剂 ④海水晒盐 (3)由氯气和晒盐后的卤水制取液溴的离子方程式：
________________________________________________；由石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式__________________________________________________________；由海带灰可浸出KI，由某种矿盐可浸出KIO3，二者在盐酸中反应可生成碘单质，反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(4)工业由氯化钠制取金属钠的化学方程式为__________________________________________________________；工业制镁采用电解熔融氯化镁，不采用电解熔融氧化镁的原因是______________________。
(5)海底富集多种矿物结核，锰结核是其中的一种。锰结核中主要含有MnO2和Fe2O3。一种质量比约为m(Mn)∶m(Fe)＝55∶448的合金钢(其他元素略)，具有抗御激烈冲击和磨损的能力，可作航母甲板等。欲通过铝热反应炼得这样的合金，MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物质的量之比)约为________。
5．发展改革委员会曾发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属于高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图Z15-2是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流
程图解答下列问题：
图Z15-2
请回答：
(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品______________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
(2)氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是____________________。
(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是__________________________________(用化学方程式表示)。
(4)工业上制取金属镁时是电解MgCl2，电解反应方程式为________________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？原因是__________________________________________________________________________________________。
6．铝是地壳中含量最多的金属元素，1854年法国化学家德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的复盐，获得了金属铝单质。1886年，美国人豪尔和法国人海郎特，分别独立地电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物，制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。工业生产金属铝的原料是铝土矿(主要成分为Al2O3，另含有Fe2O3和SiO2)，工业中得到较纯氧化铝的过程如图Z15-3所示：
图Z15-3
试回答下列问题：
(1)操作Ⅰ是一种重要的混合物分离方法，实验室进行该项操作用到的玻璃仪器有烧杯、________、 ________。
(2)经分析不溶物A的主要成分为________。
(3)工业上电解炼铝的化学方程式为______________________________________，若电路中通过1 mol电子，可以得到铝________g。
(4)操作Ⅱ中生成不溶物C的离子方程式是____________________________________________________________。
(5)为了提高综合经济效益，实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如图Z15-4所示：
图Z15-4
①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的________反应。
②写出③的化学方程式(该反应在工业生产中称为苛化法)：____________________________________________。
(6)科学研究表明，人体过量摄入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量摄入的措施：____________________________________________。
7．图Z15-5是以海水、贝壳(主要成分CaCO3)等为原料制取几种化工产品的工艺流程图，
其中E是一种化肥，N是一种常见的金属单质。
图Z15-5
结合上述工艺流程回答下列问题：
(1)物质G和L的化学式分别为________和________；固体B是生活中的一种必需品，主要用作________________________________________________________________________。
(2)上述工艺流程中可以循环使用的物质的化学式为____________。 (3)反应①的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________； 在反应①中必须先通入NH3，而后通入D，其原因是____________________________________________________。
(4)工业上利用F可制得另一种化工产品，该反应的化学方程式为________________________________________。
(5)由K溶液经如何处理才能制得N？________________________________________________________________。
专题限时集训(十六)
[专题十六 物质结构与性质]
(时间：40分钟)
1．回答下列问题：
(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物，如[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
①基态氧原子的价电子排布式为________。
②尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是________、________。
③配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x＝________。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于____________(填晶体类型)。
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图Z16-1，距一个阴离子
周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏伽德罗常数为NA，求晶胞边长a＝______cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
图Z16-1
(3)下列说法正确的是________。 A．第一电离能大小：S＞P＞Si B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线形，相同条件下SO2的溶解度更大 E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高 (4)图Z16-2(a)是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是
热和电的良导体。
(a) (b)
图Z16-2
①图中d单质的晶体堆积方式类型是________________________________________________________________________。
②单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含________个σ键，________个π键。
③图(b)是上述6种元素中的1种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水
【高考复习方案】2020届高考化学二轮专题限时训练：专题十五 化学与技术(含详解)
