【创新设计】2014-2015学年高中化学 第1-4单元规范训练（打包11套）新人教版选修2
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【创新设计】2014-2015学年高中化学 第1-4单元规范训练（打包11套）新人教版选修2,创新,立异,设计,学年,高中化学,单元,规范,训练,打包,11,十一,新人,选修
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1 第一 单元 走进化学工业 课题 1 化工生产过程中的基本问题 (时间： 30分钟 ) 考查点一 工业生产过程中三废的处理 1 工业上制取硫酸，回收尾气中的废气常选用的试剂是 ( )。 A 氨水 B D 析 用氨水吸收尾气中的 收利用后还可生产化肥，且氨水价格较 低。 答案 A 2 你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 ( )。 少用煤作燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加 熟石灰 开发新能源 A B C D 解析 形成酸雨的主要气体污染物是 硫的煤 和石油，所以少用煤作燃料可减少酸雨的产生；将燃料脱硫也可，开发新能 源也是减少 都可以减少 而减 少酸雨的产生。把工厂烟囱造高不能使 不能减少 在已酸化的土壤中加熟石灰只能改良土壤。 答案 C 3用硫铁矿做原料，用接触法生产硫酸的过程中，对废弃资源的处理不正确的是 ( )。 A氨 酸法尾气脱硫是先将尾气用氨水吸收，然后再用浓硫酸处理 B与尾气脱硫技术相比，两转两吸流程投资较少，但运行费用相对较高 C可以从制硫酸排出的烧渣中回收铁、有色金属以及贵重金属金和银 D沸腾炉旁可以设置 “ 废热 ” 锅炉，利用余热产生的蒸汽来发电或供热 解析 氨 酸法尾气脱硫用的酸不是稀硫酸，而是浓硫酸，故 气脱硫技术与两转两吸流程相比，后者投资较少，并且运行费用相对较低，故 2 答案 B 答案 C 4 石 膏也可用于工业生产二氧化硫，进而生产硫酸。天然石膏的化学式为 2天然石膏脱水后，第 2步化学反应就可制得二氧化硫。 (1)写出第 1步反应的化学方程式 _。 (2)在第 2步化学反应中，下列原料可以使用的是 (用序号填空 )_。 写出有关化学反应的方程式 _ _。 空气 氧气 硫酸 焦炭 (3)在第 2步化学反应中，可能会排入空气的气态污染物是 _。它 (或它 们 )的主要危害是 _ _。 解析 在 以要使用还原剂 (焦炭 )。焦 炭的氧化产物中有 可能含有一氧化碳。 答案 (1)2= 22) 2C=高温 22 (3)二氧化硫和一氧化碳 二氧化硫导致酸雨，一氧化碳使人中毒 5 工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有 含有 量的 了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的 按要求回答下列问题： (1)将 尾气通入氨水中，能发生 多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原 反应的化学方程式： _、 _。 (2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一 定比例加入氨水或碳酸 氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。 导致溶液温度降低的原 因可能是 _； 析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用 显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为 134，则其化学式为 _。 解析 (1)本题要注意题目要求 的是写出两个氧化还原反应的方程式 (见答 案 )。 3 (2) 溶液温度降低一定是反应吸热所致； 析出的晶体用于造纸和显影液， 说明晶体中含有还原性 4价硫，因此推知晶体的主要成分为 ( 据相对分子质量为 134，可推出其化学式为 ( 答案 (1)2=2(=2(2=2填两个 ) (2) 反应吸热 ()2查点二 工业生产过程中化学反应 原理的应用 6 飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中的 空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是 ( )。 氧化剂 还原剂 催化剂 吸附剂 A B C D 解析 飘尘会吸附 2，并催化该反应的进行，使之转化为 答案 D 7 在硫酸工业生产中，为了有利于 能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向，则 在 ( )。 A B D 析 原料 收热能后由 再进入接触室发生反应，并放出大量的热，把一部分热量交换给刚进入热交 换器的原料气，然后由下端流入下一个装置。 答案 C 8 某工厂用 工艺流程如下： 足量 适量 过滤滤液 提纯 （ 2 煅烧 生石灰下列推断不合理的是 ( )。 A 往甲中通 B 生成 1 4 C 在实际生产中 D 直接蒸干滤液能得到纯净的 (析 该反应原理为 2=( (= (=煅烧 。直接蒸干会 导致 ( 答案 D 9工业接触法制硫酸的简单流程图如下： (1)写出装置甲的名称 _。要使黄铁矿充分和迅速地燃烧，工业上常采取的措施为 _。 (2)接触室中二氧化硫与氧气的反应采用 _(填 “ 常压 ” 或 “ 高压 ”) ，原因是_。 (3)刚通入接触室中的 2在热交换器的管道 _(填 “ 里 ” 或 “ 外 ”) 流动，在催化剂表面接触反应的 2在热交换器的管道 _(填 “ 里 ” 或 “ 外 ”) 流动，这样两种流体通过管壁进行热交换。 (4) 在 吸 收 塔 中 为 什 么 用 的浓硫 酸 而 不 是 用 水 吸 收 三 氧 化 硫 ？_。 (5)工业接触法制硫酸的过程中，有两个操作过程采用了逆流的原理，它们分别是_， _。 答案 (1)沸腾炉 把黄铁矿粉碎成细小的矿粒和从炉底通入强大的空气流 (2)常压 常压时 用 高压对 (3)外 里 (4)水与 易形成酸雾，不利于 (5)在沸腾炉中矿石由上向下落，空气由下往上升 在吸收塔中 硫酸自上而下流， 5 考查点三 生产中反应条件的控制 10用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是 ( )。 A矿石粉碎后送入沸腾炉 B使用热交换器预热气体 C用水吸收三氧化硫 D使用催化剂 答案 C 考查点三 生产中反应条件的控制 10 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )。 A 氢气和氮气合成氨的反应中，在加压下有利于氨的生成 B 醋酸溶液中滴入少量稀盐酸，溶液中 c(H )增大 C 用热的纯碱水溶液洗涤油污物品时，去污效果较好 D 加催化剂 提高 解析 催化剂只能改变反应速率，而不能使平衡发生移动。 答案 D 11 下列对硫酸生产中化学反应原理的分析正确的是 ( )。 A 硫酸生产中涉及的三个化学反应因原料的不同可能全部是非氧化还原反 应 B 硫酸生产中涉及的三个化学反应都是放热反应 C 硫酸生产中 涉及的三个化学反应都需要使用催化剂 D 硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要在较高温度条件下进行 解析 三个化学反应都是放热反应；三个反应中只有 剂； 是非氧化还原反应。 答案 B 12 硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 (1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有 _(任写 一种 )。 (2)硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 _(填写序 号 )。 A 矿石加入沸腾炉之前先粉碎 6 B 使用 C 转化器中使用适宜的温度 D 净化后的炉气中要有过量的空气 E 催化氧化在常压下进行 F 吸收塔中用 浓硫酸吸收 3)在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫： 2g) 12O2(g)催化剂2g) H 98.3 kJ 1。在实际工业生产中，常采用 “ 二 转二吸法 ” ，即将第一次转化生成的 未转化的 转化，假 若两次 5%，则最终 _。 (4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备 (沸腾炉、转化 器、吸收塔 )。 三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行 “ 对流 ” 。请简单描述吸 收塔中反应物之间是怎样对流的。 _。 工业生产中常用氨酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目 的。用化学方程式表示其反应原理。 (只写出 2个方程式即可 )_ _ 解析 (2)根据化学平衡原理来确定的条件有 增大反应物浓度，使平衡 正向移动 )。 根据化学平衡原理，降温有利于平衡正向移动，保持适宜温度是为了使催化 剂效率最高。 (3)转化率为 95% (1 95%)95% (4)注意 2得相应化肥。 环利用。 答案 (1)硫酸铵 (或硫酸钾 ) (2)D (3)(4)从吸收塔底部进入，吸收剂 (浓硫酸 )从顶部下淋，形成 对流 =2=(2 2 或 2=(=( 1 课题 2 人工固氮技术 合成氨 (时间： 30分钟 ) 考查点一 合成氨适宜条件的选择 1 合成氨工业中控制的反应条件应 ( )。 A 温度越高越好 B 压强越大越好 C 混合气体中氢气含量越高越好 D 所选的催化剂活性越大越好 解析 工业合成氨的热化学方程式为 N2(g) 3H2(g) 2g) H 92.4 kJ 1，似乎压强越大就越有利于平衡向 合成氨的方向移 动，温度越 高达到平衡的时间就越短，易错选 。实际上在合成氨的工业生产中， 压强不能太大，否则能耗太高，并且对设备的要求高。而根据化学平衡移动 原理，此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动，但温度太低，则催化剂 的催化活性不能很好地发挥，反应速率太慢；为解决上述矛盾，一般选择使 催化剂活性最大时的温度。 答案 D 2 为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中具有开发价值的是 ( )。 A 研制高温下活性较大的催化剂 B 寻求 C 研制低温下活性较大的催化剂 D 研制耐高温高压的新型材 料建造合成塔 解析 合成氨的反应是放热反应，降低温度有利于提高合成氨的产率。 答案 C 3 下列有关合成氨工业的说法中，正确的是 ( )。 A 从合成塔出来的混合气体中，氨气占 15%，所以生产氨的工厂的效率都 很低 B 由于氨易液化， 2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产 2 率很高 C 合成氨工业的反应温度控制在 500 ，目的是使化学平衡向正反应方向 移动 D 我国合成氨厂采用的压强是 10 30 为该压强下铁触媒的活性最 大 解析 虽然从合成塔出来的混合气体中 5%，但由于原料气 以生产 此 A 项不正确；控制反应温度为 500 ，一是为了使反应速率不至于很低，二是 为了使催化剂活性最大，因此 大压强有利于 压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，我国的 合成氨厂一般采 用 110 7 3 107 这并不是因为该压强下铁触媒的活 性最大，因此 答案 B 4 下列关于合成氨工业的叙述可用勒夏特列原理来解释的是 ( )。 A 使用 铁触媒，使平衡向生成 B 高压比常压条件更有利于合成氨的反应 C 500 左右比室温更有利于合成氨的反应 D 合成氨时采用循环操作可提高原料的利用率 解析 合成氨的反应特点之一：正反应是气体体积缩小的反应。当其他条件 不变时 ，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，所以高压将有利于氨的 合成，选项 答案 B 5合成氨时既要使氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是 ( )。 减压 加压 升温 降温 及时从平衡混合气中分离出 补充 2 加催化剂 减小 2的量 A B C D 解析 合成氨反应 N2(g) 3H2(g)高温、高压 催化剂 2g) H0 的特点为：正反应放热且气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快，应选 C。 3 答案 C 6合成 2可由煤与 应制得，其中有一步反应为 CO(g) (g) H2(g) H0。欲提高 化率可采用的方法 可能有： 降低温度； 增大压强 使用催化剂 增大 增大水蒸气的浓度，其中正确的组合是 ( )。 A B C D 解析 该可逆反应的特点为： 正反应为放热反应； 反应前后气体体积不改变。结合勒夏特列原理可选出答案。 答案 C 7合成氨工业中，原料气 (有少量 进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜 () 溶液来吸收 反应为 u( u(正反应为放热反 应 )。 (1)必须除去 _。 (2)醋酸二氨合铜 () 溶液吸收原料气中 适宜条件是 _。 (3)吸收 的醋酸铜 () 氨溶液经适当处理又可再生，恢复其吸收 能力而循环使用，其再生的条件是 _。 解析 合成氨流程中的除杂，是为了除去能使催化剂中毒的物质，在合成 氨的过程中必须除去 为 使催化剂中毒。从吸收 化学方程式可得：吸收 反应是正反应为气体体积缩小的放热反应，因此为了使 最大可能被吸收，应采取高压、低温的办法使平衡正向移动。要使醋酸二氨合铜 () 溶液再生，即使平衡逆向移动，故必须采取低压、高温的办法。 答案 (1)防止 催化剂中毒 (2)高压、低温并于醋酸二氨合铜 () 溶液中加入较浓氨水 (3)低压、高温 考查点二 合成氨的生产过程及反应原理 8对于可逆反应 N2(g) 3(g) H0，下列说法正确的是 ( )。 A达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等 B达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时大 C达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以平衡向逆反应的方向移动 D加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应的速率 解析 本题往往错选 C、 D，原因是对升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动的原因认 4 识不清；对使用催化剂可缩短到达平衡所用时间的原因认识不清；正确选项为 B。 答案 B 9合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对 于密闭容器中的反应： N2(g)3(g)， 673 K、 30 n( n(时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 ( )。 A点 B点 C点 d(和点 e(处 n(一样 D其他条件不变， 773 n(上图中 解析 选项 A，在 着反应的进行，反应物浓度在减小，正反应速率在 降低，故 项 未达到化学平衡；选项 C 中， n(变，故 项 于正反应是一个放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，故平衡时 n(题图中 答案 D 10哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918 年诺贝尔化学奖。现将氢气和氮气充入某密闭容器中，在一定条件下反应的有关数据为： 项目 2 始时 5 1 3 1 0 2 2 1 (1)氢气和氮气反应生成氨气 (在 2 的反应速率 v( _。若此时已达平衡，则可求得平衡常数为 _。 (2)下图表示合成 在下列达到化学平衡的时间段中，化学平衡常数最大的一段时间是 _。 5 若 说明合成 “ 大于 ”或 “ 小于 ”) 。 解析 (1)根据合成氨反应 3H2(g) (g)和表中数据，计算得 v( 1.5 1s 1，达到平衡时各物质的浓度分别为 n( 2 1， n( 2 1， n( 2 1，即可求出平衡常数为 (2)由图可知，从 逆反应速率大于正反应速率，说明平衡向左移动，化学平衡常数减小；从 衡不移动，平衡常数相等；从 反应速率减少，而逆反应速率减小的少，大于正反应速率，平衡向左移动，平衡常数减小，故化学平衡常数最大的一段是 升高温度，平衡向左移动，故正向是放热反应 H0。 答案 (1)1.5 1s 1 2) 小于 11 氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在 1905 年发明的，其合成原理为： N2(g) 3H2(g) 2g) H 92.4 kJ 1 他因此获得了 1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题： (1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是 _。 A 采用较高压强 (20 50 B 采用 500 的高温 C 用铁触媒作催化剂 D 将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余 2循环到合成塔 中，并补充 2 (2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法： _。 6 (3)在 298 10 2和 30 2通入合成塔中，放出的热量小于 924 因是 _ _。 (4)1998年希腊亚里斯多德大学的 用高质子导电性 的 能 传递 H )，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其 实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为 _。 解析 (1)勒夏特列原理只解释平衡移动问题。 (2)根据氨 的性质进行检验。 (3) 合成氨的反应是可逆反应。 (4)根据合成氨反应中的氧化剂、电解池中阴极反 应特点及电解质成分进行分析。 答案 (1)2)用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝则说明有氨气生成 (3)该反应是可逆反应， 10 2与 30 2不可能完全反应，所以放出的 热量小于 1092.4 924 4)6H 6e =22 四川有丰富的天然气资源，以天然气为原料合成尿素的主 要步骤如下图所示 (图中某些转化步骤及生成物未列出 )： 请填写下列空白： (1)已知 0.5 .5 t 、 p 全反应生成一氧 7 化碳和氢气 (合成气 )， 吸收了 a 反应的热化学方程式是： _。 (2)在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气 体中及时分离出来 ，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气 和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由： _。 (3)当甲烷合成氨气的转化率为 75%时，以 0 7 _(假设体积均在标准状况下测定 ) (4)已知尿素的结构简式为 ，请写出两种含有碳氧双键的尿素 的同分异构体的结构简式： _； _。 解析 (1)0.5 a 1 a 量，热化学方程式为 g) g)=CO(g) 3H2(g) H 2a kJ 1。 (2)采用循环操作有利于增大反应物浓度，增大反应速率，提高转化率；减少 (3)由反应化学方程式可求转化关系 132V( 0 7 L75%2 0 7 L。 (4)可先写出 结构，再与其余基团连接。可写出异构体 和 C 。 答案 (1)g) g) =t p g) 3H2(g) H 2a 1 (2)增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率；减小氨气的浓度、增大氮气和氢气的浓度均有利于平衡向正反应方向移动 (3)0 7 (4) N C O 考查点三 实验室合成氨 8 13如图所示 “ 合成氨 ” 的演示实验 (夹持仪器均已省略 )。在 22，另一侧用 和溶液 反应制取 2混合后通过还原铁粉来合成 将产生的气体通入酚酞试液中，若酚酞试液变红，则说明产生了氨气。 某课外活动小组通过查阅资料和多次实验，得到了如下信息： 信息一： = = 2= 2 = 23息二：查阅资料，不同体积比的 酚酞试液变红所需要的时间如下： 2的体积比 51 31 11 13 15 酚酞变红色所需时间 / 9 7 8 6 7 3 4 9 10 据此回答下列问题： (1)_。 (2) 铁 粉 撒 在 石 棉 绒 上 的 目 的 是 _ _。 (3)课外活动小组的同学们认为，该实验中即使酚酞变红也不能说明 2反应合成了出此结论的理由是 _。 请你另设计一个简单的实验验证你的理由 _。欲解决这一问题，可以选用下图中的 _装置连接在原装置中的 _和 _之间。 9 (4)在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象，应该控制 2的体积 比 为 _ 比 较 适 宜 ； 但 该 装 置 还 难 以 实 现 此 目 的 ， 原 因 是_。 (5)实验过程中通入试管 _。 解析 (1)根据 热，说明右侧管反应制取 侧管反应制取 (2)铁粉撒在石棉绒上的目的是增大与混合气体的接触面积，从而提高催化效率，增大反应速率。 (3)因为 以不能证明 2反应生成了 接将 试液变红，则理由成立，否则理由不成立。在 A、 除了 (4)由表可知 V( V( 13 时，反应最快，在 法控制气体的体积。 (5)气体成分中有生成的 时还有未反应的 答案 (1)2H = (2)增大混合气体与催化剂的接触面积，使反应进行得更快 (3)从分步反应可知，产生 可能直接产生氨气 将混合加热产生的气体直接通入酚酞试液，若试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立 A B (4)13 无法控制通入 2和 (5)H2 1 课题 3 纯碱的生产 (时间： 30分钟 ) 考查点一 路布兰制碱法 1 (1)1791 年，法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐、浓硫酸、石灰石、 煤为原料制碱，该方法分三步： 用 2 2= 2 用焦炭还原 4C=煅烧 4 用硫化钠与石灰石反应制 =煅烧 2)下列说法正确的是 ( )。 A 两步都是氧化还原反应 B 只有第 步是氧化还原反应 C 该方法对生产设备基本没有腐蚀 D 该方法对环境污染较小 解析 依据氧化还原反应是有化合价变化的反应可知，第 步是氧化还原反 应，故 生产中产生 生产设备严重酸蚀；第 步产生 的 C、 答案 B 考查点二 纯碱 小苏打 及其用途 2 纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是 ( )。 A 分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打 B 用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化 的是小苏打 2 C 用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生 气泡快的是小苏打 D 先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏 打 解析 小苏打 A 项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色， 者的溶液中分别 加入澄清石灰水，均有 答案 C 3 苏打和小苏打有着广泛的应用。试从反应物用量角度说明在下列用途中选 A(苏打 )还是B(小苏打 )，并说明原因。 (1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的面碱，选用 _， 因为 _ _。 (2)作为泡沫灭火器的药品，选用 _，因为 _ _。 (3)用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用 _，因为 _ _。 (4)治疗胃酸过多时，选用 _，因为 _ _。 (提示：二者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强 ) 解析 由两者的性质可知： 2=2， =，中和等量酸时消耗苏打的质量相对小；产生 等量 作洗涤剂和中和胃酸时均利用其碱性，苏打碱 性强，洗涤效果好，但碱性太强，不利于健康，故治疗胃酸过多应使用小苏 打。 答案 (1)A 中和等量的 H ， 质量比为 5384) (2)B 产生等量的 质量比为 84106) ， 且产生 (3)A 涤效果好 (4)B 要适量中和部分胃酸，若用苏打，碱性太强，腐蚀性强，不利于人体 3 的健康 考查点三 氨碱法 4 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。下列说法不正确的是 ( )。 A“ 联合制碱法 ” 和 “ 氨碱法 ” 的化学反应原理中都有下列化学反应 = = B“ 联合制碱法 ” 生产中有氨的循环利用工艺 C“ 氨碱法 ” 生产中有氨的循环利用工艺 D“ 联合制碱法 ” 和 “ 氨碱法 ” 都有一定的局限性 解析 “ 氨碱法 ” 将 H)2再反应，使 “ 联合制 碱法 ” 是制得纯碱和副产品氯化铵。 答案 B 5 工业上常用氨碱法制取碳酸钠 (将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧而得到纯碱 )，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中 ( )。 A B C D 解析 氨碱法制取 精制的食盐水中分别通入 由于 、 浓度较大时便析 出 将过滤得到的 于 法从溶 液中析出，故无法利用其分解制取 答案 A 6 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。请按要求回答问题： (1)“ 氨碱法 ” 产生大量 写出该工艺中产生 程式： _。 4 (2)写出 “ 联合制碱法 ” 有关反应的化学方程式： _ _。 (3)“ 联合制碱法 ” 与 “ 氨碱法 ” 中 有何不同？ _。 (4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据 “ 联合制碱法 ” 总反应列出计算原子利用率的表达式：原子利用率 (%) _。 解 析 氨碱法的原料：氯化钠、碳酸钙 (或二氧化碳 )及氨。 工艺流程： =高温 = = 2=煅烧 ， =H)2， 产生 H)2 2= 2 2反应 的 l 来源于 来源于 生无用的 低 了 联合制碱法： 工艺流程： = = 2= 。 滤液含 降温、通入 析出 再一次循环利用 依据总反应： 22=2得：原子利用率 106106 107 100% 答案 (1)2H)2= 2 22)= =煅烧 5 (3)“ 联合制碱法 ” 中的 “ 氨碱法 ” 中的 烧石灰石 (4) 106106 107 100% 7 工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空： (1)粗盐水加入沉淀剂 A、 沉淀剂 )，写出 A、 B 的化学式。 _。 (2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 _、沉淀、 _、 _、冷却结晶、 _、 烘干。 (3)工业生产纯碱工艺流 程中，碳酸化时产生的现象是 _。 碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 _ (4)碳酸化后过滤，滤液 _(填写化学式 )，检 验这一成分的阴离子的具体方法是： _。 (5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰 水后所发生的反应的离子方程式为： _。 (6)产品纯碱中含有碳 酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的 质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： _(注 明你的表达式中所用的有关符号的含义 )。 解析 (1)根据沉淀剂 知 a(。 是用来除去加入过量的沉淀剂，为不引入新的杂质则选用 (2)考查考生对粗盐提纯的基本技能操作：取样 溶解 沉淀 过滤 蒸发 冷却 结晶 过滤 烘干。 (3)氨化后的氯化钠溶液中通入 在氨的作用下会产生碳酸氢钠： = 于 6 从溶液中析出。 (4)滤液中含有 的检验通常是用 能 产生白色沉淀，即可证明 的存在。 (5)离子方程 式是 (6)设样品质量为 热后固体质量为 2=高温 m 168 62 x m2 x 84（ 1 则 ( 84（ 1 答案 (1)H)2或 2)溶解 过滤 蒸发 过滤 (3)有晶体 析出 (或出现浑浊 ) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大 (4) 少量试 样，加硝酸酸化，加硝酸银溶液有白色沉淀，该阴离子是氯离子 (5) 6)w( 84（ 1m1(的质量 ) 考查点四 联合制碱法 8 属于联合制碱法优点的是 ( )。 A 氨和二氧化碳由合成氨厂 提供 B 母液可回收氯化铵 C 氯化钠的利用率达 90%以上 D 以上全是 解析 联合制碱反应为： = 成氨厂为制备原料时得副产物 g) =高温催化剂 A 对；由联合制碱反应得 答案 D 7 9 反应 = 著名的 “ 侯氏制碱法 ” 的重要反应。下面是 4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是 ( )。 解析 析出 答案 C 10 侯氏制碱法的步骤如下图： 饱和食盐水 通入足量 和氨盐水 通入足量 悬浊液 晶体 挥发性物质 (1)若上述的悬浊液是 和 的总反应为 _ _。 (2)由这一反应可知 _。 (3) 的操作叫 _。 (4) 的操作叫 _。 解析 (1)从生成物是 、 的总反应式： 8 = (2)显然溶解度 以在 (3)把不溶晶体与液体分离的方法称为过滤。 (4) 操作是对 其分解，同时使挥发性物质气化而除去 答案 (1)= 2)大 (3)过滤 (4)灼烧 11 下图表示的是侯氏制碱法工艺流程示意图。 请回答： (1)母液 中所溶解的主要物质是 _(写物质的化学式 )。母液 中 含有 低浓度的 要原因是 _ _。 (2)向母液 中通入气体时要先通氨气后通二氧化碳气体，主要原因是 _ _。 (3)母液 和母液 中都通入 的主要来源是 _； 母液 中通入 _； 母液 中通入 是 _。 (4)工艺流程的 “ 煅烧 纯碱 ” 处，可设计 _的循环。 答案 (1) 电离出 (2)通 通 高浓度的 。若先通 于 液中溶解度很小，尽管 不能形成高浓 度的 (3) 合成氨厂 增大 的浓度，促进 晶析出 增大 的 9 浓度，促进 大 的浓度 (4)二氧化碳 (或 1 第 二单元 化学与资源开发利用 课题 1 获取洁净的水 (时间： 30分钟 ) 考查点一 水的净化 1 2013 年 3 月 22 日是第二十一个 “ 世界水日 ” ，宣传主题是 “ 水合作 ” 。我国纪念 “ 世界水日 ” 和开展 “ 中国水周 ” 活动的宣传主题为 “ 节约保护水资源，大力建设生态文明 ” 。下列有关活动不符合这一主题的是 ( )。 A加强工业用水系统的环保改造，提高水的重复利用率 B加强城市生活污水处理，坚持达标排放 C加快产业结 构调整，建立水资源节约型、环保型的国民经济体系 D推广使用纯净水代替自来水作生活用水，以保障用水安全 答案 D 2 我们饮用的水是由源水净化所得。已知，明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。家庭饮用水的净化过程正确的是 ( )。 A 源水 过滤 加氯气 加 明矾沉淀净水 B 源水 加氯气 过滤 加明矾 沉淀 净水 C 源水 加明矾 加氯气 过滤 沉淀 净水 D 源水 加明矾 沉淀 过滤 加氯气 净水 解析 应将源水中大量悬浮杂质用净水剂 (明矾 )除去，再用杀菌消毒剂 (氯气 ) 将微生物 等细菌除去。 答案 D 考查点二 硬水的软化 3 下列说法中，不正确的是 ( )。 A 加热法只可软化暂时硬度的硬水 B 海水淡化的主要方法有蒸馏法和电渗析法等 C 反应 2=2的逆反应在一定条件下也能发生 D 硬水软化就是除净水中的 和 解析 加热法只能软化具有暂时硬度的水， 、 受热可 2 分解为 H)2而除去 ，不能软化永久硬水。硬水软化是指减少或 除去水中大量的 和 ， 不能除净。故 答案 D 4 下列方法适宜 于软化永久硬水的是 ( )。 A 离子交换法 B长时间加热 C 加入 D 加入 析 永久硬水是由 此 B 只能软化暂时硬水； 不能软化硬水。 答案 A 5 下列化学方程式错误的是 ( )。 A = = = H)2 D =H)2 解析 A、 B、 答案 D 6 1 g(和 b L 1和 2b L 1，现用一种试剂(适量 )把 、 除去，这种试剂最好选用 ( )。 A H)2 B D 析 由于 H)2的溶解度比 的除去应用 ， 的除去应用 ；若加入过量 H)2，发生反应 2H)2=H)2 2 2仍没有除去， 过量的 H)2又会产生 。若选用 b 答案 B 7 磺化煤 (代表式 一种阳离子型交换剂，它能使硬水中的 、 通过交换除去而软化。现在海水 (已知海水中含 、 、 等阳离子 )的淡化方法是使 3 海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如右图所示。 (1)现有氢型阳离子交换树脂和羟型阴离子交换树脂，则 (填代表式 )A 柱是 _， _。 (2)按上述顺序装柱的理由是 _ _。 解析 要使海水淡化，必须借离子交换树脂的作用除去海水中 、 、 及 等离子。如果海水先通过羟型离子交换树脂，交换下来的 会 与 生成沉淀，从而堵塞离子交换柱。 答案 (1)2)如果海水先通过羟型离子交换树脂，交换下来的 会与 生成沉淀， 从而堵塞离子交换柱 8天然水里一般含有 、 等多种离子。人们把含有较多量 、 的水叫做硬水，含有较少量或不含 、 的水叫做软水；降低水中 、 含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高 (含 、 的浓度太大 )会给生产、生活带来很多不利，因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。 离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样，磺化煤 (就是一种阳离子交换剂。 (1)写出用磺化煤软化含 、 浓度较高的硬水的离子方程式 _ _ _。 (2)用药剂软化法软化过的水总是含有一定浓度的 、 ，其原因是 _ _。 (3)烧水后的锅炉或水壶中结有水垢，据此说明如果用硬度太高的水作锅炉用 水，主 要的不利因素是 _ _。 解析 (2)H)2在水中都有一定的溶解能力。 (3)水垢是热的不良 导体。 答案 (1)2=2、 2=2 (2)H)2虽然溶解度较小，但不是绝对不溶 4 (3)锅炉 结垢，热传递效率下降，浪费能源，受热不均匀，甚至引起锅炉爆炸 考查点 三 污水处理 9某溶液中含有 、 、 、 ，为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取 通入 通入 加入盐酸， 加入氢氧化钠溶液四个步骤，每次通入或加入试剂均过量，且每次都把沉淀物滤出，其操作的正确顺序是 ( )。 A B C D 解析 要使离子逐一沉淀出来，即每加一种试剂，只得一种沉淀。若先加 液，则四种离子都会出现沉淀， 有 H)3溶解，其余均为沉淀，故先加除 C、 D。若先加 和 都会沉淀出来，故排除 B。 盐酸至过量，则 形成 淀出来；再通入 H 2S 气体， 形成 淀出来；由于第一步中加入盐酸过量，所以不生成 溶于酸；再加入 液过量， 形成 ， 形成沉淀；最后通入 气体，可以将 形成 H)3沉淀， 2 = H)3 ，故选 A。 答案 A 10 工厂的工业废水，不可直接往江河湖海中排放，否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂，它们排出的工业废水各含有 K 、 、 、 、 、 、 、 中的四种。又知甲厂污水 。 (1)甲厂 污水中含有的四种离子可能是： _。 (2)乙厂污水中含有的四种离子可能是： _。 (3)对乙厂废水进行处理，方法之一，可往废水中加入一定量的 _(选填 “ 活性碳 ”“ 硫酸亚铁 ” 或 “ 铁粉 ”) ，可以回收其中的金属 _(填 元素符号 )。 (4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合，可使废水 中的 _(填离子符号 )转化为沉淀，从而大大降低污染程度。过滤后所 得废水主要含 _，可用于浇灌农田。 解析 (1)(2)由甲厂废水 知必有 ，则与之不能大量共存的 、 必须 在乙厂废水中，由 不能与 、 大量共存，知乙厂废水中 必有 ，而 必在甲厂废水中，则 又必在乙厂废水中，可将 8种 离子分开。 5 (3)乙厂废水含 、 、 、 ，能与备选试剂反应得金属单质的只 有 回收 (4)对比甲厂、乙厂废水中的离子，可看出混合能生成 H)3、 淀，过滤后主要成分是 答案 (1)、 、 、 K (2)、 、 、 (3)铁 粉 4)、 、 、 、 、 1 水是生命之源，也是重要的环境要素之一。 (1)观察下图 () ，若用 1 比较精确地量取地 球上的淡水量，应选择的仪器是 _。 A 100 B 50 C 100 D 50 (2)图 () 是某居民小区中垃圾收集点 (小圈 )的布局，它在选 址上存在的问题有 _；垃圾收集点选址应考虑的因素包括 _ _。 (3)有人设想在住宅小区附近建立小型生 活垃圾焚烧厂，其流程如图 ( )。请 将图 ( )中所要表达的内容填在下面的横线上。 6 图 () _； _； _。 解析 (1)淡水只占 3%，只有 即 30 选用 50 (2)对河 水造成污染的污染源之一是生活污水。图中生活垃圾场靠近小河，必定 造成 严重污染。 (3)焚烧垃圾是一种常用的方法，但必须对废气严格处理。 答案 (1)D (2)分布不均匀 (不合理，太集中 )、沿河放置污染水源 是否对小区景观产生 影响，是否污染环境，是否便于运输等 (3) 垃圾分类收集点 热能 再利用 (制砖、制肥料、作建筑填料 ) 考查点四 海水淡化 12 南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为 28( 属于硬水 )，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题： (1)该泉水属于 _硬水 (填写 “ 暂 时 ” 或 “ 永久 ”) 。 (2)若要除去 、 可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加顺序为 _，原因是 _。 (3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，水中的 、 与交换 树脂的 _起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入 _溶液中再生。 (4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是将海水通过电渗析法获得淡水 的原理图，已知海水中含 、 、 、 、 等离子，电极为惰 性电极。请分析下列问题： 阳离子交换膜是指 _(填 “A” 或 “B”) 。 写出通电后阳极区的电极反应式： _； 7 阴极区的现象是： _。 解析 (1)含 于永久硬水。 (2)先加石灰除去 ，后加纯碱除去过量的 。 (3)、 与 H 交换，阴离子与 交换。 (4)阳离子通过阳离子交换膜，在阴极附近，故选 B，阳极区是 反应。阴 极区 22e = 2， 与 形成 H)2沉淀。 答案 (1)永久 (2)先加石灰后加纯碱 过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀 下来 (3)H 强碱 (4)B 2 2e = 电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色 沉淀 1 课题 2 海水的综合利用 (时间： 30分钟 ) 考查点一 海水制盐及食盐资源的利用 1 许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 ( )。 A 氯、溴、碘 B钠、镁、铝 C 烧碱、氢气 D食盐、淡水 答案 D 2 离子膜法制烧碱示意图如下图所示，有关说法正确的是 ( )。 A B C l ，是由 D 2 解析 c 口出的是淡盐水； 2。 答案 D 3 在氯碱工业中，原料盐中的杂质离子危害很高，能破坏离 子膜，以下对 、 、 、 除去顺序不合理的是 ( )。 A 2 D 析 除杂原则是每一种试剂必须过量，不能引入杂质离子，或者引入的杂 质离子利用后加试剂能除去。而 加 能将 过多的钡离子除去，从而引入新的杂质。 答案 D 4 氯碱工业中关于电极材料的选用，下列说法合理的是 ( )。 A 两极可用任意可导电固体材料 B 阳极必须用惰性电极 C 阴极必须用惰性电极 D 石墨阳极比金属阳极更节电 解析 阳极发生氧化反应，反应式为 2 2e =，故阳极需用惰性电 极，阴极则不必。惰性金属阳极比石墨阳极在耐腐蚀性、节电等方面性能更 好。 答案 B 5 氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。 (1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是 _ _。 阴极一般用碳钢网制成。阳离 子交换膜 把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作 用是 _。 (2)为使电解氯化钠的速率加快，下列措施可行的是 _。 a 增大阴极碳钢网的面积 b 提高饱和氯化钠溶液的温度 c 加大阴极与阳极间的距离 d 提高电解时电源电压 (3)如果将某离子交换膜电解槽的 电解时电压增大到原来的 2倍； 电解时 的电流强度增大到原来的 2倍； 电解时温度从 30 提高到 60 ，则电解 速率一定会达到原来的 2倍的是 _。 解析 电解时 H 、 分别在阴阳两极上得失电子，产生 极材 料必须选择不易被 大面积、提高温度、增大电压都有利 3 于加快电解食盐水的速率。 当电解时电压增大到原来的 2倍，电解池的电阻可能发生变化，电解时的电 流强度不一定增大到原来的 2倍；电解时温度从 30 提高到 60 ，电解池 的内阻会有所降低，但并不一定恰好降低为原来的一半；当电解时的电流强 度 增大到原来的 2倍，单位时间内流过电路的电量恰好为原来的 2倍，发生 反应的物质的量也恰好 为原来的 2倍，即反应速率为原来的 2倍。 答案 (1)阳极产生的 既能防止 能避 免 (2)3) 6 (1)电解饱和食盐水之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的 、 、 等杂质离子，使用的试剂和操作有 H)2溶液， 合理的加入顺序为 _(填字母代号 )。 (2)电解饱和食盐水时离子交换膜的作用是 _ _。 (3)电解饱和食盐水时，如果在容积为 10 1 阳极可产生 (标准状况 )时溶液的 (设体积维持不 变 )_。 (4)有一种新型消毒剂 它们在杀菌 过程中还原产物均为 ，消毒等量的自来水，所需 之比为 _。 解析 (4) 2e2， 5e，故所需 为 52 。 答案 (1)2)防止 应 防止 2混合爆炸 (3)13 (4)52 考查点二 海水提镁 7 世界上 60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下： 把贝壳制成石灰乳 在海水 4 中加入石灰乳，过滤，洗涤沉淀物 将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤 在氯化氢热气流中干燥晶体 电解上述晶体 的熔融物。下列说法不正确的 是 ( )。
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