河南省高考化学一轮复习《化学与工业制造》（含解析）新人教版.doc

化学与工业制造1在硫酸工业生产中，下列生产操作说明和生产操作的主要原因二者都正确的是（ ）a.硫铁矿燃烧时需粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧b.从沸腾炉中出来的炉气需净化，因为炉气中的so2会与杂质反应c.so2氧化为so3时需要使用催化剂，这样可以提高so2的转化率d.so3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使so3吸收完全2下列描述中，不符合生产实际的是( )a.合成氨工业中，n2和h2的最佳配比应为物质的量之比1：3b.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极c.工业上电解饱和食盐水制烧碱，用离子交换膜阻止0h-移向阳极d.在镀件上电镀锌，锌作阳极3要经常向农田里施用钾肥的主要原因是()。a土壤中钾元素的含量太少，需靠施用钾肥才能满足农作物生长的需要b土壤中钾元素的含量不少，但大多数以难溶于水的矿物质形式存在，农作物难以吸收c土壤中钾元素的含量不少，但都易溶于水被雨淋失，需施钾肥加以补充d钾元素是农作物生长需要量最大的元素，必须经常施钾肥加以补充4下列金属的冶炼原理中不正确的是（ ）a2nacl（熔融）2na+cl2 bmgocmgcocal2o33co2al3co2 d2hgo2hgo2 5接触法制硫酸通常在400500、常压和催化剂的作用下，用so2与过量的o2反应生成so3 。2so2(g)o2(g)2so3(g) h0，在上述条件下，so2的转化率约为90%。但是部分发达国家采用高压条件获得so3 ，采取加压措施的目的（ ）a发达国家电能过量，以此消耗大量能源b高压将使平衡向正反应方向移动，有利于进一步提高so2的转化率c加压可使so2全部转化为so3 ，消除so2对空气的污染d高压有利于加快反应速率，提高生产效率6 通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平的标志是 ()a石油的产量 b乙烯的产量 c钢铁的产量 d硫酸的产量7工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如：下列表述正确的是 ()。a图可用于合成氨中n2、h2的循环b图可用于氨碱法制纯碱中co2的循环c图可用于电解饱和食盐水中nacl的循环d图可用于氨氧化法制硝酸中no的循环8某工厂用ca so4、nh3、ho、co制备（nh4）2so4，其工艺流程如下：下列推断不合理的是（ ）a先通二氧化碳，再通氨气，效果相同b生成1mol（nh4）2so4至少消耗2molnh3cco可被循环使用d向甲中通二氧化碳有利于制备（nh4）2so49下列有关工业生产的叙述正确的是()a合成氨生产过程中将nh3液化分离，可加快正反应速率，提高n2、h2的转化率b硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用so3转化为h2so4时放出的热量c电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的cl2进入阳极室d电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小10下列反应属于人工固氮的是（ ）a分离液态空气制氮气 bno和o2生成no2c空气在雷电作用下所产生no d工业合成氨11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nh3co2naclh2o=nahco3nh4cl2nahco3 na2co3h2oco2b“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12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13对于可逆反应n2(g)3h2(g)2nh3(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14在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是( )a硫铁矿煅烧前将要矿粒粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧b从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中so2会与杂质反应cso2氧化为so3时需使用催化剂，这样可以提高so2的转化率dso3用质量分数为98%的浓h2so4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使so3吸收完全15下列转化中不涉及化学变化的是（ ）a海水晒盐 b煤的气化 c石油裂解 d皂化反应16化学工业是国民经济的支柱产业下列生产过程中不涉及化学变化的是（ ）a.氮肥厂用氢气和氮气合成氨 b.钢铁厂用热还原法冶炼铁c.硫酸厂用接触法生产硫酸 d.炼油厂用分馏法生产汽油17下列说法不正确的是（ ）a工业上冶炼铁是在硬质玻璃管中进行的b工业上水泥的生产是在水泥回转窑中进行的c工业上制备硝酸需要用到热交换器d工业上获得精铜要在电解装置中进行18caco3是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如下图所示。下列说法正确的是（ ）acl2和so2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同b由sio2na2co3高温=na2sio3co2可知，h2co3的酸性强于h2sio3c工业上，可先向饱和食盐水中通入nh3后，再通入co2制nahco3d制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应19硫酸是工业生产中重要的产品之一，以黄铁矿为原料生产硫酸的简单流程如下图所示。请填写下列空白。（1）黄铁矿燃烧生成so2的化学方程式为_；接触室中发生反应的化学方程式为_。（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装_（填设备名称）；吸收塔中填充有许多瓷管，其作用为_。（3）为使黄铁矿煅烧充分，常通入过量40的空气，则煅烧后炉气中so2的体积分数为_（设空气中氧气的体积分数为020）；将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室，流量为100m3s，从接触室导出气体的流量为095m3s（同温同压下测定），则so2的转化率为_。（4）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的so2和铵盐。so2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的br2。so2吸收br2的离子方程式为_。（5）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列_（可多选）。a橡胶的硫化 b过磷酸钙的制备c铅蓄电池的生产 d表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成20 已知nahco3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为： nacl (饱和) + nh3+co2+h2onahco3+nh4cl（此反应是放热反应） 2nahco3na2co3 +co2+h2o现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，下图c装置是溶有氨和nacl的溶液，且二者均达到了饱和。（1）制co2时为了使反应随开随用，随关随停，上图a方框内应选用以下 装置（填序号）。简述该装置能随关随停的理由 。（2）为使实验能够进行，在b方框内内应选用上图中的 装置（填写序号），该装置内应装入的试剂是 。（3）该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的。你认为他们的改进方法是 。（4）若所用饱和食盐水中含有nacl的质量为5.85g，实验后得到干燥的nahco3晶体的质量为5.46g，假设第二步分解时没有损失，则na2co3的产率为 (产率为实际产量占理论产量的百分比)。21接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。某硫酸厂每天排放的1万米3（已换算成标准状况）尾气中含0.2%（体积百分数）的so2。（1）若用生石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克生石膏？ （2）若用氨水处理，最少需要标况下的氨气多少升？最多需要标准状况下的氨气多少升？22三氧化二镍(ni2o3)是一种重要的蓄电池材料。工业上利用镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍晶体(nic2o4-2h2o)，再高温煅烧草酸镍晶体制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。下列工艺流程示意图如下；回答下列问题（1）为提高酸溶操作中镍废料的转化率，可采取的措施有答出三条 。（2）加入h2o2发生的主要反应的离子方程式为 。（3）加入nh4f后除掉的杂质是_（5）工业上还可用电解法制取ni2o3。用naoh溶液调节nicl2溶液的ph至7.5，加入适量na2s04后采用惰性电极电解。电解过程中产生的cl2有80%在弱碱性条件下生成clo，再把二价镍氧化为三价镍。当amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为_。电解法制取ni203的实际过程中，先获得一种结晶水合物，己知含1 mol ni的诙结晶水合物中含有05 mol结晶水。取该化合物202 g进行充分加热，获得ni203固体和0.2 mol水，则该结晶水合物的化学式为 .23钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。请回答下列问题：（1）fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图_。（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式。（3）氯碱厂获得cl2的离子方程式为 。（4）由ticl4ti反应后得到mg、mgcl2、ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到ti，依据下表信息，需加热的温度略高于即可。（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当nacl与fetio3的物质的量之比为 时，理论上cl2的利用率最大。24下图是某企业设计的硫酸磷肥水泥联产、海水淡水多用、盐热电联产的三大生态产业链流程图。根据上述产业流程回答下列问题：（1）该流程、为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式： 、 、 、 、 。（2）沸腾炉发生反应的化学方程式 。磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 。（3）用1吨硫铁矿（fes2的质量分数为36）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65，则最后能生产出质量分数为98的硫酸 吨。（4）热电厂的冷却水是 ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）。（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。 ， （写出两点即可）。参考答案1d【解析】硫铁矿粉碎的目的是为了加快化学反应速率，而不是因为大块的矿石不能燃烧；炉气净化的主要目的是因为其中所含的co、no及砷、硒等杂质可以造成催化剂中毒；催化剂只能提高反应速率，但不能提高反应物的转化率。2a【解析】3b【解析】土壤中的钾元素主要以难溶性的正长石(kalsi3o8)存在，农作物难以吸收；农作物生长需要量最大的营养元素是氮。4c【解析】5bd【解析】略6b【解析】试题分析：通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平的标志是乙烯的产量，因此选项是b。考点：考查衡量一个国家的石油化工发展水平的标志的知识。7a【解析】本题考查的是对图形的认知及工业生产原理的理解。a正确；b中的氨碱法制纯碱的原理是nh3co2h2onacl=nh4clnahco3，由于反应物有四种，而图中的反应物只有两个，所以b错；同理电解食盐水的生成物有naoh、cl2、h2，图中的xy=z，只有一种生成物，所以c错；d中氨氧化法制硝酸的原理是氨的催化氧化、no的氧化、no2的氧化，而图中wmn，很明显不符合反应事实，故d也不对。8a【解析】试题分析：a、先通氨气目的是使溶液呈碱性，再通二氧化碳有利于生成碳酸钙沉淀，若先通二氧化碳，二氧化碳在水中的溶解度不大，不利于碳酸钙沉淀的生成，错误；b、根据元素守恒，生成1mol（nh4）2so4至少消耗2molnh3，正确；c、碳酸钙分解得二氧化碳，被重新利用，正确；d、向甲中通二氧化碳，二氧化碳与生成的氢氧化钙结合成碳酸钙沉淀，可除去钙离子，有利于制备（nh4）2so4考点：考查硫酸铵的制备9d【解析】将nh3液化分离，可提高n2和h2的转化率，但会降低反应速率，a错；安装热交换器是为利用so2转化为so3时放出的热量、提高原料气的温度，b错；cl2应该在阳极室产生，c错；应选d。10d【解析】固氮就是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,而人工固氮即为用人工方法完成这一转化，故选d。11b【解析】“氨碱法”将nh4cl和ca(oh)2再反应，使nh3循环利用；“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化铵。12d【解析】联合制碱反应为：naclh2onh3co2=nahco3nh4cl，合成氨厂为制备原料h2，同时得副产物co2：coh2o(g)co2h2，故a对；由联合制碱反应得b对，c项则考查了教材中的数据。13b【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。14d【解析】粉碎硫铁矿的目的是为了增大与o2的接触面积，提高燃烧效率；炉气需要净化是为了防止催化剂中毒；使用催化剂，只能加快so2氧化成so3的反应速率，但不能改变so2的转化率。15a【解析】试题分析：a海水晒盐变化过程中没有新物质生成，属于物理变化，故a正确；b煤的气化是将其转化为可燃气体的过程，主要反应为碳与水蒸气反应生成h2、co等气体，属于化学变化，故b错误；c石油裂解是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程，有新物质生成，属于化学变化，故c错误；d油脂的皂化是油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油的过程，属于化学变化，故d错误。故选a考点：物理变化与化学变化的区别与联系16d【解析】试题分析：化学变化是指在原子核不变的情况下，有新物质生成的变化物理变化是指没有新物质生成的变化化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成解：an2和h2合成nh3发生了化学变化，故a错误； b钢铁厂炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来，发生的是化学变化，故b错误；c接触法制硫酸发生的三个反应是s+o2so2、2so2+o22so3、so3+h2oh2so4，发生了化学变化，故c错误；d炼油厂用分馏法生产汽油是利用沸点的不同进行混合物的分离操作，发生的是物理变化，故d正确故选d点评：本题主要考查了物理变化和化学变化的区别，题目难度不，可以依据化学变化的实质进行17a【解析】18c【解析】试题分析：a、 cl2是氧化性漂白，so2为化合漂白，错误；b、高温无水条件下氧化物不能形成相应酸，不能判断对应酸的酸性强弱，该反应原理是不挥发性物质制挥发性物质，错误；c、先通入氨气，在通入二氧化碳，因碳酸氢钠溶解度较低，故沉淀出来，正确；d、制漂白粉是氧化还原反应，错误。考点：考查化学反应原理有关问题。19（15分）4fes2+11o24fe2o3+8so2（2分） 2so2+o22so3（2分）（2）热交换器（1分） 增加so3与浓硫酸的接触面，有利于so3的吸收（1分）（3）0.108（2分） 92.6（2分）（4）so2br22h2o4h2brso42（2分） （5）b c d（3分）【解析】试题分析：（1）黄铁矿燃烧燃烧生成so2和氧化铁，反应的化学方程式为fes211o24fe2o38so2；接触室中发生反应的化学方程式为2so2o22so3。（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器；吸收塔中填充有许多瓷管，可以增加反应物的接触面积，加快反应速率，即作用为增加so3与浓硫酸的接触面，有利于so3的吸收。（3）设二者恰好反应时需要空气的体积是x，则4fes2+11o24fe2o3+8so2 11 8 0.2x 1.6x/11则反应后so2的体积分数是0.1082so2+o22so3 v2 1 2 10.1 10.95所以so2的转化率是100%92.6%（4）单质溴具有氧化性，能把so2氧化生成硫酸，反应的离子方程式是so2br22h2o4h2brso42。（5）硫酸的用途非常广泛，主要用于过磷酸钙的制备、铅蓄电池的生产表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成，橡胶的硫化用的是单质硫，答案选bcd。考点：考查硫酸的工业制备、计算、反应条件的控制以及硫酸的用途、so2的吸收【答案】（1）（1分）， 关闭弹簧夹后反应生成的气体使上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应 （2分）（2）（1分） 饱和碳酸氢钠溶液 （1分） （3）将c装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（或大烧杯中）（2分）（4）65%（2分）【解析】试题分析：（1）能控制反应的发生但反应的停止不理想，不能控制反应的发生和停止。只有通过止水夹来控制反应的发生于停止。关闭弹簧夹后反应生成的气体使上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应。（2）b装置的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，故采用将气体通过装饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶吸收氯化氢。故选择。（3）为增加晶体的析出，可采取降温使碳酸氢钠的溶解度减小从而更易析出。故改进方法可以为“将c装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（或大烧杯中）”。（4）根据钠原子守恒2nacl-na2co3 117 ： 106 5.85 ： 5.3理论可生产na2co3为5.3克， 又因为 2nahco3 -na2co3 168g ： 106g5.46g ： 3.45g 实际得到碳酸钠为3.445克所以na2co3的产率为：3.445/5.3=0.65考点：纯碱的制取点评：理解侯氏制碱法的原理，方法，注意产率=实际质量/理论得到的质量。21（1）153.6(kg) （2）最少2104l 最多4104l【解析】22(15分)（1）延长酸溶时间，提高酸溶温度，提高酸的浓度，充分搅拌，研磨镍废料增大其表面积等（2）2fe2h2o22h = 2fe32h2o；（3）ca2、mg2（4）lani5h66oh-6e=lani56h2o（5）1.25a mol ；2nioohh2o【解析】试题分析：（1）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、接触面积等，所以为提高酸溶操作中镍废料的转化率，可采取的措施有延长酸溶时间，提高酸溶温度，提高酸的浓度，充分搅拌，研磨镍废料增大其表面积等；（2）h2o2 能将fe2氧化成fe3，本身发生还原反应生成h2o，离子式为：2fe2h2o22h = 2fe32h2o；（3）已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水，由工艺流程图可知，加入nh4f后除掉的杂质是ca2、mg2；（4）该电池放电属于原电池理论，根据总反应，负极是lani5h6失电子生成lani5，在碱性环境中的电极反应式为：lani5h66oh-6e=lani56h2o。（5）根据题给信息可写出离子方程式为：clo2ni(oh)2=clni2o32h2o，1 2n(clo) a mol 则n(clo)=0.5a mol根据 cl22oh= clo clh2o 电解过程中产生的cl2有80%在弱碱性条件下生成clo0.8n(cl2)=0.5a mol 则n(cl2)=0.625 a mol，进行电解时：2cl-2e = cl22 1n(e-) 0.625a mol 则n(e-)=1.25a mol；（5）0.2 mol水的质量为3.6 g，则m(ni2o3)= 20.2 g -3.6 g=16.6 g，n(ni2o3)=0.1 mol即：n(ni2o3)：n(h2o)=0.1 mol:0.2 mol=1:2，再利用原子守恒写成结晶水合物的形式，1 mol该物质中含有0.5 mol结晶水，即niooh1/2h2o或整合成2nioohh2o。考点：考查影响化学反应速率的因素，工业制取草酸镍晶体的工艺流程，电解等知识。23（1）（2）2fetio36c7cl22fecl32ticl46co （3）2cl- + 2h2o h2 + cl2 + 2oh-（4）1412 （5）7：1【解析】（1）铁位于元素周期表的第4周期第族，是过渡金属元素的代表，原子序数为26，电子层结构为（2）从图示可知氯化时的反应物为fetio3、c、cl2，生成物为fecl3、ticl4、co，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为fetio36c7cl22fecl32ticl46co；（3）工业上用电解饱和na