1997-2011年高考化学试题分类汇编
工艺流程、化学与技术
(2011•山东卷)水处理技术在生产、生活中应用广泛。
(1)含有较多 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 (写出一个即可 )。
(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过
(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 。
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 。
【解析】(1)通常按水中Ca2+、Mg2+的多少,把天然水分为硬水和软水。含有较多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水;如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,这种硬度叫做暂时硬度。具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化,方程式为Ca2++2HCO3- CaCO3↓+CO2↑+H2O、Mg2++2HCO3- MgCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度。具有永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化。离子交换剂中阳离子与水 中的Ca2+、Mg2+发生离子交换作用,使水得到净化。如果硬水先通过ROH型阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果,所以先通过RH型阳离子交换树脂。
(3)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的作用下,水溶液中阴、阳离子会分别向两极移动,如果在中间加上一种交换膜,就可能达到分离浓缩的目的。所以电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是电势差或电场力。
(4)因为水的电离程度极小,所以纯水是几乎不导电的,因此要检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的电导率或电阻率。
【答案】(1)Ca2+、Mg2+;Ca2++2HCO3- CaCO3↓+CO2↑+H2O
或Mg2++2HCO3- MgCO3↓+CO2↑+H2O;
(2)RH;先通过阴离子交换树脂时可能产生Mg(OH)2等沉淀而影响交换效果;
(3)反渗透法;电势差或电场力;
(4)电导率或电阻率。
(2011•新课标卷)普通纸张的成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关,其中的化学原理是______。为防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为______。
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是______。
②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分(FeTiO3)为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式
【解析】(1)因为明矾中含有Al3+,而Al3+水解显酸性,在酸性条件下纤维素会发生水解使高分子链断裂;由于碳酸钙会消耗氢离子而降低溶液的酸性,从而防止纤维素水解,方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①因为纤维素在碱性条件下也会发生水解,同样会造成书籍的污损;
②根据产物可以写出该反应的化学方程式Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑。因为ZnO也可以消耗氢离子,所以也能防止酸性腐蚀,方程式为ZnO+2H+=Zn2++H2O。
(3)考察氧化还原方程式的配平,依据电子得失守恒可以配平。
【答案】(1)明矾水解产生酸性环境,在酸性条件下纤维素水解,使高分子链断裂;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损;
②Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(3)2 6 7 2 2 6; 1 1 1 2
(2011•海南卷)20-I(6分)下列叙述正确的是
A.“接触法”制H2SO4时,催化氧化阶段的反应原理为