高中化學(xué) 第一單元《走進化學(xué)工業(yè)》歸納與整理 綜合檢測 新人教版選修2

1、化學(xué)：第一單元走進化學(xué)工業(yè)歸納與整理 綜合檢測（人教版選修2）一、選擇題1以下有關(guān)接觸法制硫酸的論述錯誤的是()A為提高反應(yīng)速率和原料利用率，硫鐵礦要在“沸騰”狀態(tài)下燃燒B為防止催化劑中毒，氣體在進接觸室前要先凈化C接觸室中熱交換器的主要作用是預(yù)熱未反應(yīng)的氣體和冷卻反應(yīng)后的氣體D吸收塔中SO3從下而上，水從上而下噴，剩余氣體從上部出來循環(huán)利用解析：選D。本題對考生進行工業(yè)上制硫酸有關(guān)問題的考查。為防止形成酸霧及加快吸收速率，三氧化硫是被濃硫酸吸收的，而不是被水吸收。2(2011年北京西城區(qū)教學(xué)質(zhì)量檢測)構(gòu)建和諧社會的內(nèi)容之一是人類與環(huán)境的和諧發(fā)展，而“綠色化學(xué)”的內(nèi)容是指從技術(shù)經(jīng)濟上設(shè)計可行的

2、化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的副作用，下列化學(xué)反應(yīng)不符合“綠色化學(xué)”概念的是()A消除硫酸廠尾氣中的SO2：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3B消除硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物的污染：NONO22NaOH=2NaNO2H2OC制CuSO4：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2OD制CuSO4：2CuO22H2SO42CuSO42H2O解析：選C。選項中給出的4個反應(yīng)均符合化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，從技術(shù)上、原理上均是可行的，但C項會產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2氣體，不符合“綠色化學(xué)”的主旨。3(2010年高考大綱全國卷)下列敘述正確的是()ALi在氧氣中燃燒主要生成Li2O2B將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成

3、次氯酸C將SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀D將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2還原成Cu解析：選B。A項，由于金屬鋰的還原性比較弱，故其在氧氣中燃燒時生成Li2O；B項，由于碳酸的酸性強于次氯酸，故二氧化碳可以與次氯酸鈣反應(yīng)制取次氯酸；C項，由于亞硫酸的酸性小于鹽酸的酸性，故二氧化硫不能與氯化鋇溶液反應(yīng)；D項，氨氣溶于水生成一水合氨，其與硫酸銅發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成Cu(OH)2沉淀。4以焦炭為主要原料合成NH3，為了使通入合成塔的N2與H2保持13的體積比，則焦炭(不計燃燒中的消耗)與空氣的物質(zhì)的量之比約為()A13B32C65 D43解析：選C。以焦炭制取H2的反應(yīng)：C(

4、s)H2O(g)=CO(g)H2(g)。CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)可得關(guān)系式C2H2，即，。5(2011年南開中學(xué)高二測試)某純堿廠技術(shù)科的人員對該廠純堿樣品的質(zhì)量進行檢驗。其中能夠說明純堿樣品中可能含有雜質(zhì)(NaHCO3)的實驗是()樣品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，變渾濁；樣品溶于水，并加入足量的BaCl2溶液，變渾濁；樣品在硬質(zhì)試管中加強熱，排出的氣體通入澄清石灰水，變渾濁；向樣品中滴加稀鹽酸，排出的氣體通入澄清石灰水，變渾濁。A BC D只有解析：選D。依據(jù)純堿(Na2CO3)與NaHCO3的性質(zhì)不同進行區(qū)別，Na2CO3、NaHCO3都能與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生

5、沉淀，即Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO32H2ONa2CO3；Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應(yīng)放出氣體，即Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，所以、不能說明樣品中是否含有NaHCO3。由于BaCl2Na2CO3=BaCO32NaCl，而NaHCO3不能與BaCl2反應(yīng)，所以中渾濁現(xiàn)象只能說明Na2CO3一定存在，不能確定是否有NaHCO3，而2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，Na2CO3受熱不分解，所以中現(xiàn)象一定能說明有NaHCO3存在。6工業(yè)上制NH3的反應(yīng)如下：N2(

6、g)3H2(g) 2NH3(g)H92 kJ·mol1假設(shè)這個反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，在體積不變的條件下，下列措施能提高NH3產(chǎn)率的是()升溫增大壓強使用鐵觸媒降溫減小壓強充入一定體積的氬氣按N2與H2起始狀態(tài)相同的投料比再充入N2與H2的混合氣體A BC D解析：選C。依據(jù)合成氨反應(yīng)的特點N23H2 2NH3，正反應(yīng)是一個體積減小、放熱的反應(yīng)，故增大壓強、降低溫度、增大反應(yīng)物濃度都能使平衡正向移動，提高NH3的產(chǎn)率。而使用催化劑只能加快反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動，在體積不變的條件下，充入不反應(yīng)的稀有氣體，不會改變平衡混合氣體中各成分的濃度，故平衡也不移動，選項C正確。7采用循環(huán)操作可提

7、高原料利用率，下列工業(yè)生產(chǎn)中，沒有采用循環(huán)操作的是()A硫酸工業(yè) B合成氨工業(yè)C硝酸工業(yè) D氯堿工業(yè)解析：選C。硫酸工業(yè)及合成氨工業(yè)的反應(yīng)中都有可逆反應(yīng)，采用循環(huán)操作將尾氣中原料氣分離再重新進行反應(yīng)。氯堿工業(yè)中，電解飽和食鹽水后，從陽極室流出的淡鹽水等也是循環(huán)應(yīng)用。硝酸工業(yè)中，采用通入過量O2，使NO全部被氧化，所以不采用循環(huán)操作。二、非選擇題8以天然氣、焦炭、水、空氣為初始原料，可以制得若干化工產(chǎn)品：請回答下列問題：(1)合成氨中原料氣體N2來源于空氣，可采用將空氣_和_兩種方法，H2可采用上述反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_。(2)對于合成氨N23H22NH3H0，其中N2與H2體積比高于13的原因

8、是_；及時分離NH3的方法是_。(3)制取NH4NO3時，NH3的用途有兩種，制HNO3的量大于與HNO3反應(yīng)的量的原因_。(4)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)發(fā)生反應(yīng)生成C8H18的化學(xué)方程式為_。解析：(1)由空氣中獲得N2，去掉O2，可采用深冷分離空氣或氧燃燒法。制取H2的反應(yīng)為CH42H2OCO24H2。(2)由于原料氣H2制取比N2成本高，為了使H2的轉(zhuǎn)化率提高，可提高N2的加入量，故N2與H2加入體積比高于13；及時分離NH3，使化學(xué)平衡向右進行，可以使NH3冷卻液化分離。(3)由于NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的過程中發(fā)生了反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO及各步反應(yīng)有損失，一般應(yīng)為制

9、HNO3時NH3用量較大。(4)根據(jù)反應(yīng)條件信息及元素守恒，反應(yīng)應(yīng)為：CO22NH3CO(NH2)2H2O。(5)根據(jù)反應(yīng)條件信息及元素守恒，反應(yīng)應(yīng)為：8CO17H2C8H188H2O。答案：(1)深冷分離氧燃燒CH42H2OCO24H2(2)制H2的成本高于制N2，為了提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以提高N2的加入量冷卻使NH3液化(3)由于NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的過程中，發(fā)生3NO2H2O=2HNO3NO及各步反應(yīng)有損失，用于制HNO3的NH3量應(yīng)較大(4)CO22NH3CO(NH2)2H2O(5)8CO17H2C8H188H2O9(2011年高考海南卷改編題)工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同

10、的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：(1)路布蘭法是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進行煅燒，再浸取、結(jié)晶而制得純堿。食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(已知產(chǎn)物之一為CaS)；(2)氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。圖中的中間產(chǎn)物C是_，D是_(寫化學(xué)式)；裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；(3)聯(lián)合制堿法是對氨堿法的改進，其優(yōu)點是_；(4)有人認為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀。請結(jié)合下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？_。解析：(1)食鹽和濃硫酸反應(yīng)可制取

11、揮發(fā)性HCl：NaClH2SO4(濃)NaHSO4HCl、NaClNaHSO4Na2SO4HCl或2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HCl。Na2SO4、CaCO3和C在高溫下反應(yīng)，其中一種產(chǎn)物為CaS，說明該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物中應(yīng)有CO氣體：Na2SO4CaCO34CCaSNa2CO34CO。(2)由工藝流程圖可知，NH4Cl應(yīng)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2并產(chǎn)生NH3，NH3通入NaCl溶液中，D為NH3。乙中發(fā)生反應(yīng)為NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl。(3)聯(lián)合制堿法保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥

12、；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。(4)不可行，由溶解度(S)隨溫度變化曲線可知，NaHCO3的溶解度較小且受溫度的影響不大；KHCO3的溶解度較大且受溫度的影響較大，并且KHCO3的溶解度與NH4Cl相差不大，故不能用氨堿法制碳酸鉀。答案：(1)NaClH2SO4(濃)NaHSO4HCl、NaClNaHSO4Na2SO4HCl(或2NaClH2SO4(濃)Na2SO42HCl)Na2SO4CaCO34CCaSNa2CO34CO(2)Ca(OH)2NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl(3)(4)見解析10某研究小組進行與

13、NH3有關(guān)的系列實驗。(1)從下圖中挑選所需的儀器，畫出制取干燥NH3的裝置簡圖(添加必須的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管，固定裝置和尾氣處理裝置不用畫)，并標(biāo)明所用試劑。(2)將NH3通入溴水中，有N2生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)為驗證：“同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”。該小組同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的裝置，圖中B管的容積是A管的2倍，活塞K1、K2、K3、K4、K5均關(guān)閉(固定裝置和尾氣處理裝置略；HCl和NH3均不溶于石蠟油，也不與之反應(yīng)；裝置氣密性好)。在A管中充滿與大氣壓強相等的干燥HCl氣體，操作是_；控制活塞K4、K5，調(diào)節(jié)C，使B管充滿與A管同壓的干燥NH3。緩

14、慢開啟活塞K3，A管中的現(xiàn)象是_；要達到實驗?zāi)康?，?dāng)反應(yīng)完成并恢復(fù)到室溫時，B管中預(yù)期的現(xiàn)象是_；若觀察不到預(yù)期現(xiàn)象，主要原因是_。解析：本題是以氨氣實驗室制備和氨氣性質(zhì)為依托的一道實驗設(shè)計題。題目設(shè)計巧妙，富有創(chuàng)意。(1)依據(jù)題目所給實驗儀器圖，挑選所需儀器，畫出制取干燥NH3的裝置簡圖，并標(biāo)明所用試劑?？疾榭忌哪嫦蛩季S能力，即，要求考生根據(jù)儀器確定反應(yīng)原理，題目所給儀器中，沒有酒精燈和大試管，顯然不能用銨鹽與堿(固體與固體混合物)加熱制備NH3，到此，考生應(yīng)該接著思考的問題是，設(shè)計不通過加熱而制取NH3的反應(yīng)原理，再根據(jù)反應(yīng)原理選擇必要儀器，組裝實驗裝置圖。答案：(1)(2)8NH33B

15、r2=N26NH4Br或2NH33Br2=N26HBr(3)先開K1，再開K2，從K2處通入干燥的HCl氣體，管口K1處有白霧后繼續(xù)通入一段時間，關(guān)閉K2，隨即關(guān)閉K1產(chǎn)生白煙石蠟油充滿B管A管中HCl混有空氣，未使石蠟油兩端液面相平11工業(yè)上以硫鐵礦為原料制H2SO4所產(chǎn)生的尾氣中除了含有N2、O2外，還有SO2、微量的SO3和酸霧，為了保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟效益，應(yīng)盡可能將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品，請按要求回答下列問題：(1)將尾氣通入氨水中能發(fā)生多個反應(yīng)，寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應(yīng)的方程式：_，_。(2)在尾氣與氨水反應(yīng)所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨

16、水或NH4HCO3，此時溶液的溫度會降低，并析出晶體。導(dǎo)致溶液溫度降低的原因可能是_。析出的晶體可用于造紙工業(yè)，也可用于照相用顯影液的生產(chǎn)。已知該晶體結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量為134。則其化學(xué)式為_。生產(chǎn)中往往需要向溶液中加入適量的對苯二酚或苯二胺等物質(zhì)，其目的是_。(3)用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是_(填字母)。ANaOH溶液、酚酞試液BKMnO4溶液、稀H2SO4C碘水、淀粉溶液D氨水、酚酞試液解析：(1)SO2通入NH3·H2O可能發(fā)生：SO2H2OH2SO3SO22NH3·H2O=(NH4)2SO3SO2NH3·H2O=NH4HSO3由于H2SO3、(

17、NH4)2SO3、NH4HSO3中硫元素均為4價，能被空氣中的氧氣氧化，可能發(fā)生：2H2SO3O2=2H2SO4,2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4,2NH4HSO3O2=2NH4HSO4等氧化還原反應(yīng)。(2)尾氣與氨水反應(yīng)所得溶液中，其成分可能含有H2SO3、H2SO4、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4HSO3等成分，但含量較多的為NH4HSO3，所以再加入氨水或NH4HCO3，它們能夠發(fā)生反應(yīng)而生成(NH4)2SO3，且由于反應(yīng)吸熱，致使溶液的溫度降低，使(NH4)2SO3晶體析出，又因為(NH4)2SO3易被氧化，常加入對苯二酚或苯二胺以防止其被氧化。(