大数据应用于高考化学

【高考化学·考试大纲】了解常见金属的活动顺序。了解合金的概念及其重要应用。

【课程标准·学业要求】能说明常见元素及其化合物的应用(如金属冶炼、合成氨等)对社会发展的价值、对环境的影响。

1.[18 全国I,7]磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:

下列叙述错误的是(　)

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li

C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+

D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

2.[15 全国Ⅱ,12]海水开发利用的部分过程如下图所示。

下列说法错误的是(　)

A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收

3.[15 全国Ⅰ,28]大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为____________。

4.[14 全国Ⅱ,36]海水提镁的一段工艺流程如下图:

浓海水的主要成分如下:

该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为__________________________,产品2的化学式为_____________,1L 浓海水最多可得到产品2的质量为________g。

一、海水资源的综合利用

1.海水淡化的方法:蒸馏法、电渗透法、离子交换膜法。

2.实验室海水提碘:

二.金属的冶炼

金属冶炼的方法与金属活泼性顺序有关:

(1)电解法(Al以前的活泼金属)

熔融电解:Al2O3→Al;MgCl2→Mg

(2)热还原法(适用于Zn—Cu等中等活泼金属)

①焦炭还原法:

②一氧化碳还原法:

③氢气还原法:

④活泼金属还原法,如铝热反应:

(3)热分解法(适用于Hg、Ag等不活泼金属)

重要化工生产的基本反应(见附录)

【考型1】海水资源的综合利用(www.xing528.com)

1.[海南高考]溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:

(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入______,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO-3,其离子方程式为______________________________。

(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中,________显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为________________。

【考型2】铝土矿中提炼Al2O3

2.[全国高考]铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:

(1)写出反应1的化学方程式_________________________________________________;

(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是__________,反应2的离子方程式为__________________;

(3)电解制铝的化学方程式是_________________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是___________。

一、海水资源的综合利用——溴的制取

工艺流程:

主要反应:①Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2

②3Br2+3Na2CO3==5NaBr+NaBrO3+3CO2

③5NaBr+NaBrO3+3H2SO4==3NaSO4+3Br2+3H2O

②③过程称为“溴的富集”。

二、从铝土矿中制铝

铝土矿(主要成分:Al2O3、SiO2、Fe2O3),制铝的主要工艺流程:

1.铝土矿

主要反应:

①Al2O3(铝土矿)+2NaOH==2NaAlO2+H2O

②NaAlO2+CO2+2H2O==NaHCO3+Al(OH)3↓

③2Al(OH)3Al2O3+3H2O

④(冰晶石作助熔剂,降低Al2O3熔点)

不能用电解AlCl3的方法制取Al,因为AlCl3是由分子构成的共价化合物,加热易升华,且不导电。

三、化工生产适宜条件的选择

选择适宜条件的目的:加快反应速率,提高反应物的转化率,根据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律,确定其原则:

1.对任一可逆反应,增大反应物浓度,能提高反应速率和另一种原料的转化率。故生产中常使廉价易得的原料适当过量,以提高另一原料的利用率,如氮气与氢气的配比为1.07:3。

2.对气体分子数减少的反应,增大总压使平衡向增大生成物的的方向移动。

3.对放热反应,升温,提高反应速率,但平衡转化率降低,若温度太低,反应速率又会减慢,故需使用适当的催化剂,选择使催化剂活性最高的反应。

对吸热反应,升温,既能加快反应速率,又能提高转化率,但要避免反应物或生成物的过热分解。

4.使用催化剂(工业上又称为触媒)能大大提高反应速率且不影响化学平衡,但使用时必须注意其活性温度范围,在该温度范围内催化剂的活性最高,还需防止催化剂“中毒”,延长使用寿命。

5.★效益原则：加压有利于氨的合成，但压强太大,动力消耗大,设备要求高、成本增大,故必须综合考虑。同理，在硫酸工业催化氧化中由于通入空气和在常压下反应时，SO2的转化率已经高达98%，所以，不需采用通入氧气和加压的方法来提高转化率。

6.循环操作,节省资源,提高原料转化率和利用率。例如合成氨工业、硝酸工业、接触法制硫酸、联合制碱法等工艺流程中采取了体现“绿色化学”中节省能源的基本原则。