河南省郑州市二中高考化学二轮复习 考点各个击破 倒计时第89天 纯碱的生产（含解析）.doc

纯碱的生产1、下列有关工业生产的叙述正确的是()a在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，均必须对尾气进行吸收处理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炼铁是铁矿石在高温下被氧化的过程d用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气中的氮氧化物，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产有用的nano2【答案】d【解析】合成氨工业不需要对尾气进行吸收；硫酸工业中接触室中发生的反应为2so2o22so3，利用该反应放出的热量来预热so2；金属冶炼的实质是mnne=m，为金属被还原的过程；nono22naoh=2nano2h2o，no、no2完全被碱液吸收。2、下列物质的化学式和俗名一致的是 ()a氯化钠(nacl，食盐)b氢氧化钠(naoh，纯碱)c碳酸钠(na2co3，苏打、烧碱)d碳酸氢钠(nahco3，大苏打)【答案】a【解析】b项，纯碱是na2co3的俗名，naoh的俗名为烧碱、火碱、苛性钠；c项中烧碱是naoh。3、我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下，下列说法错误的是（）a. 往饱和食盐水中依次通入足量的nh3、co2(氨碱法) b. 从生产流程图可知，可循环的物质是nacl和co2c. 生产流程图涉及的费用都是非氧化还原反应d. 生产流程图利用了碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度【答案】d【解析】沉淀池中析出了nahco3，其溶解度小于碳酸钠，否则就不需要煅烧制备碳酸钠。4、将磁性氧化铁放入稀hno3中可发生如下反应：3fe3o4+28hno3=9fe(no3)x + no + 14h2o。下列判断合理的是( )afe(no3)x中的x为2 b反应中每还原0.2 mol氧化剂，就有0.6 mol电子转移c稀hno3在反应中只表现氧化性 d磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化【答案】b5、下图为某原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是（ ）a原电池工作时的总反应为：zncu2+zn2+cub原电池工作时，zn电极流出电子，发生氧化反应 c如将cu电极改为fe电极，cuso4溶液改为feso4溶液，则zn电极依然作负极 d盐桥中装有琼脂的饱和氯化钾溶液，则盐桥中的k移向znso4溶液【答案】d6、反应4nh3(g) + 5o2 (g) 4no(g) + 6h2o(g) 在10l密闭容器中进行，30 s后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(x)可表示为（ ）a. v(nh3) 0.010moll-1s-1 b. v(o2) 0.0010moll-1s-1c. v(no) 0.0010moll-1s-1 d. (h2o) 0.045moll-1s-1【答案】c 7、x、y、z、w、r是5种短周期元素，其原子序数依次增大x是周期表中原子半径最小的元素，y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，z、w、r处于同一周期，r与y处于同一族，z、w原子的核外电子数之和与y、r原子的核外电子数之和相等下列说法正确的是( )a元素y、z、w离子具有相同的电子层结构，其半径依次增大b元素x与元素y只能形成一种化合物c元素y、r分别与元素x形成的化合物的热稳定性：xmyxmrd元素w、r的最高价氧化物的水化物都是强酸【答案】c【解析】x、y、z、w、r是5种短周期元素，其原子序数依次增大x是周期表中原子半径最小的元素，则a为h元素；y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，y原子有2个电子层，最外层电子数为6，故y为o元素；根据z、w、r处于同一周期，r与y处于同一族，则r为s元素；z、w原子的核外电子数之和与y、r原子的核外电子数之和相等，则z、w原子的核外电子数之和为8+16=24，又z、w处于同一周期，应为第三周期，原子序数w大于z，故z为na，w为mg元素，ay是o元素，z是na元素，w是mg元素，o2、na+、mg2+具有相同电子层结构，核外电子排布相同离子半径随着核电荷数的增加而减小，所以离子半径o2na+mg2+，故a错误；b氢元素与氧元素可以形成h2o、h2o2，故b错误；c非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性os，所以氢化物稳定性yr，故c正确；dr为s元素，最高价氧化物的水化物是硫酸，硫酸是强酸w为mg元素，最高价氧化物的水化物是氢氧化镁，属于碱，故d错误；故选c8、下列示意图与对应的反应情况正确的是 ()a含0.01 mol koh和0.01 mol ca(oh)2的混合溶液中缓慢通入co2bnahso4溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液ckal(so4)2溶液中逐滴加入ba(oh)2溶液dnaalo2溶液中逐滴加入盐酸【答案】b【解析】解答本题的关键是正确分析反应实质，注意量的多少对反应的影响a中通入二氧化碳，是先与氢氧化钙反应生成沉淀，再与氢氧化钾反应，最后与生成的碳酸钙反应，故沉淀的量应是先增大再不变，最后减小为零，a不正确；c中先生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀，随后硫酸钡的量再增多，但氢氧化铝在溶解，最后沉淀的量不变，在图象中应有三条线段而不是四条，c不正确；d中应是先生成氢氧化铝沉淀，后沉淀消失，d不正确9、从海水中制得的氯化钠除食用外，还可用作t业原料，生成多种含钠或氯的化工产品，利用co2+nh3+ho2+naclnahco3+nh4cl的反应原理可制备纯碱，下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图饱和食盐水溶液悬浊液晶体纯碱则相关的说法错误的是( )a通入的气体：a是co2，b是nh3bnahco3溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3和nh4cl的溶解度都小c步骤（3）的操作为过滤，滤液可作化学肥料d步骤（4）中，将晶体加热分解可以得到纯碱【答案】a【解析】解：a、氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，为增大气体吸收先通入足量气体为氨气，通入的气体：ab是a是nh3，b为co2，故a错误；b、碳酸氢钠溶解度小，在氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠晶体析出，nahco3溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3和nh4cl的溶解度都小，故b正确；c、固体和液体的分离方法为过滤，滤液中为氯化铵溶液，步骤（3）的操作为过滤，滤液可作化学肥料，故c正确；d、步骤4是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，将晶体加热分解可以得到纯碱，故d正确；故选a10、下列关于氨碱法（索氏）和联合制碱法（侯氏）说法错误的是（）a两者的原料来源相同b两者的生产原理相同c两者对食盐利用率不同d两者最终产品都是na2co3【答案】a【解析】解：a氨碱法：以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料，联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料，两者的原料来源不相同，故a错误；b氨碱法其化学反应原理是：nh3+co2+h2o+nacl（饱和）=nahco3+nh4cl，联合制碱法：包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得nahco3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体，故b正确；c氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%74%；联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，故c正确；d氨碱法（索氏）和联合制碱法（侯氏）两者最终产品都是na2co3，故d正确；故选a11、我国化学家侯德榜根据nahco3的溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3、nh4cl的都小的的性质，运用co2nh3h2onacl=nahco3nh4cl制备纯碱。如下是在实验室中模拟的生产流程示意图：则下列叙述错误的是（）aa气体是nh3，b气体是co2b第步得到的晶体是发酵粉的主要成分c第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒d第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶【答案】d【解析】“侯氏制碱法”是中学化学常研究的四大工业生产之一，考生要注重对其反应原理的理解。题述生产流程是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入co2(因为nh3在水中的溶解度远远大于co2在水中的溶解度，氨化后的饱和食盐水吸收co2的效果更好)，第步即得到nahco3悬浊液，第步应将nahco3晶体加热分解得到na2co3。12、下列有关na2co3和nahco3性质比较中，不正确的是（）a热稳定性：na2co3nahco3b常温时，在水溶液中的溶解度：na2co3nahco3c与稀盐酸反应快慢：na2co3nahco3d物质的量相同时，消耗盐酸：na2co3nahco3【答案】c【解析】本题考查的是有关na2co3和nahco3性质比较，na2co3与盐酸反应分两步进行，比nahco3慢。故c项错误。13、下列工业生产所发生的化学反应不涉及氧化还原反应的是（）a用侯氏制碱法合成纯碱b用二氧化硫制硫酸c工业合成氨d从海水中提取单质溴【答案】a【解析】本题考查的是常见工业反应中的主要反应原理，较易。联合制碱法利用生成溶解度更小的碳酸氢钠，不属于氧化还原反应；b、c、d中都有氧化还原反应。14、模拟侯氏制碱法原理，在cacl2浓溶液中通入nh3和co2可制得纳米级材料，装置见图示下列说法正确的是（）aa通入适量的co2，b通入足量的nh3，纳米材料为ca（hco3）2ba通入足量的nh3，b通入适量的co2，纳米材料为ca（hco3）2ca通入适量的co2，b通入足量的nh3，纳米材料为caco3da通入少量的nh3，b通入足量的co2，纳米材料为caco3【答案】c【解析】由于氨气极易溶于水，通入cacl2浓溶液时应防止倒吸，故应从b通入氨气、从a通入二氧化碳，由于通入氨气足量，再通入二氧化碳时得到（nh4）2co3，碳酸铵再与氯化钙反应得到碳酸钙，整个过程为：ca 2+co2+2nh3+h2ocaco3+2nh4+，即制得纳米材料为caco3，故选c15、某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验。其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(nahco3)的实验是（）样品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，变浑浊；样品溶于水，并加入足量的bacl2溶液，变浑浊；样品在硬质试管中加强热，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊；向样品中滴加稀盐酸，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊。a b c d只有【答案】d【解析】依据纯碱(na2co3)与nahco3的性质不同进行区别，na2co3、nahco3都能与ca(oh)2反应产生沉淀，即na2co3ca(oh)2=caco32naoh,2nahco3ca(oh)2=caco32h2ona2co3；na2co3、nahco3都能与盐酸反应放出气体，即na2co32hcl=2naclh2oco2，nahco3hcl=naclh2oco2，所以、不能说明样品中是否含有nahco3。由于bacl2na2co3=baco32nacl，而nahco3不能与bacl2反应，所以中浑浊现象只能说明na2co3一定存在，不能确定是否有nahco3，而2nahco3na2co3h2oco2，na2co3受热不分解，所以中现象一定能说明有nahco3存在。16、今有下列六组仪器：尾接管带塞(有孔)锥形瓶温度计冷凝管已组装固定好的铁架台、酒精灯和蒸馏烧瓶(垫有石棉网)带附件的铁架台。现要进行酒精和水混合物的分离实验。试回答下列问题：(1)按仪器的安装先后顺序排列以上提供的各组仪器(填序号)_。(2)冷凝管的两端有大口和小口之分，靠近大口的小弯管用于_，靠近小口的小弯管用于_。(3)蒸馏时，温度计水银球应位于_。(4)在蒸馏烧瓶中注入液体混合物后，加几片碎瓷片的目的是_。(5)蒸馏后在锥形瓶中收集到的液体是_，烧瓶中剩下的液体主要是_。【答案】(1)(2)流出冷却水流入冷却水(3)蒸馏烧瓶内支管口的下沿处(4)防止过热时液体暴沸而剧烈跳动(5)酒精水【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是酒精和水混合物的分离实验。17、现有一包氯化钠固体，其中混有少量的硫酸钠和氯化镁，可通过以下实验除去杂质得到纯净的氯化钠。请将正确合理的操作顺序填入括号中，并简要回答(1)(3)题。（）在溶液中加入稍过量的碳酸钠溶液，然后过滤。（）加入稍过量的氯化钡溶液，然后过滤。 （）在滤液中加入稀盐酸至溶液呈中性。（）将混有杂质的氯化钠完全溶解于水。（）蒸发结晶。（）在滤液中加入稍过量的氢氧化钠溶液，然后过滤。(1)为什么要加入稍过量的碳酸钠溶液？_。(2)为什么要加入稀盐酸至溶液呈中性？ _。(3)写出上述两步骤中的有关化学方程式_。【答案】(1)为了除去溶液中多余的钡离子(2)为了除去过量的碳酸根和氢氧根(3)na2co3bacl2=baco32nacl，na2co32hcl=2naclco2h2o，naohhcl=naclh2o【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的通过实验除去杂质得到纯净的氯化钠。18、工业生产的纯碱中常含有少量的nacl等杂质，如图是测定产品中na2co3质量分数的实验装置，实验操作步骤有：(a)在干燥管内填满碱石灰，总质量为m g；(b)取n g样品装入广口瓶中；(c)检验装置的气密性；(d)缓缓鼓入空气数分钟，再称干燥管总质量为w g；(e)关闭止水夹；(f)打开止水夹；(g)缓缓加入稀硫酸至不再产生气体为止；(h)缓缓鼓入空气数分钟。(1)正确的操作顺序是(填写序号)：c_f_e_g_d。(2)操作步骤d中，要缓缓鼓入空气数分钟，鼓入空气的作用是_；装置甲的作用是_；装置乙的作用是_。(3)计算溶液中na2co3质量分数的计算式为_。(4)若去掉装置甲，测定结果会_；若去掉装置乙，测定结果会_。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【答案】(1)bhaf(2)使广口瓶中产生的co2气体全部排出吸收空气中的co2吸收co2中的水蒸气(3)100%(4)偏大偏大【解析】本实验的目的是测定碳酸钠的质量分数，其原理是将碳酸钠与足量的酸反应产生的二氧化碳用碱石灰吸收，即可确定碳酸钠的质量。为提高准确率，用空气将反应产物二氧化碳吹到干燥管中，空气中的二氧化碳因为对实验结果有影响，所以须用碱溶液吸收，二氧化碳在吸收前用浓硫酸吸收也是为了提高准确率。19、今有na2co3、nahco3、nacl组成的混合物100 g，加热到质量不再减少为止。剩余残渣为84.5 g，将残渣溶于水，滴入足量的agno3溶液得到白色沉淀，加足量的稀硝酸后大部分沉淀消失，剩余沉淀为12.26 g，试计算混合物中na2co3、nahco3和nacl的质量分数各是多少？【答案】53%42%5%【解析】设nahco3的质量为x，nacl的质量为y2nahco3na2co3co2h2om固168 62x100 g84.5 g列比例式解之，x42 gnaclagno3=agclnano3585 143.5y 12.26 g解之，y5 gm(na2co3)100 g42 g5 g53 g由于混合物的总质量为100 g，故混合物中na2co3、nahco3和nacl的质量分数分别为53%、42%、5%。20、物质ag有如图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中a为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到b和c。单质c可与e的浓溶液发生反应，g为红色沉淀。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：b_、e_、g_。(2)利用电解可提纯c物质，在该电解反应中阳极物质是_，阴极物质是_，电解质溶液是_。(3)反应的化学方程式是_。【答案】(1)so2 h2so4 cu2o(2)粗铜 精铜 cuso4溶液(3)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o【解析】(1)由连续氧化：及反应的条件，得b为so2，d为so3，e为硫酸。f与葡萄糖、naoh加热反应生成红色沉淀g，则g为cu2o，单质c为铜。(2)铜的精炼，以粗铜作阳极，精铜作阴极，以含cu2的电解质溶液作电解液。(3)c、e分别为cu、h2so4，方程式为cu2h2so4(浓) cuso4so22h2o。21、已知x、y和z三种元素的原子序数之和等于42。x元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。x跟y可形成化合物x2y3,z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:(1)x元素原子基态时的电子排布式为,该元素的符号是; (2)y元素原子的价层电子的轨道表示式为,该元素的名称是; (3)x与z可形成化合物xz3,该化合物的空间构型为; (4)已知化合物x2y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为xz3,产物还有znso4和h2o,该反应的化学方程是 ; (5)比较x的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由 。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3as(2)氧(3)三角锥形(4)as2o3+6zn+6h2so4=2ash3+6znso4+3h2o(5)稳定性:nh3ph3ash3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定沸点:nh3ash3ph3,nh3可以形成分子间氢键,沸点最高;ash3相对分子质量比ph3大,分子间作用力大,因而ash3的沸点比ph3高。【解析】(1)x原子4p轨道上有3个未成对电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,可推出其元素符号为as。(2)y原子最外层2p轨道上有2个未成对电子。可能是或,即y可能为1s22s22p2或1s22s22p4,再根据x2y3,则y只能是氧。结合x、y、z原子序数之和为42,则z的原子序数为42-33-8=1,z是氢。(3)化合物xz3为ash3,与nh3结构相似,为三角锥形。(4)由题中信息可以写出as2o3与zn和h2so4反应的方程式,根据电子守恒配平。(5)nh3可以形成氢键,沸点高,ash3相对分子质量大于ph3。故沸点ash3ph3。注意类比迁移(ash3和nh3),注意氢键对物质熔沸点的影响。本考点主要以填空题为主,重点是考查原子结构与元素的性质、电子排布式、轨道表示式等知识,特别是电子排布式是高考必考的知识点。复习备考时要重视抽象概念的理解,多用比较的方法来理解相近概念。复习时重点抓主干知识,关注特殊点,如泡利不相容、洪特规则等。学会运用电负性、电离能的知识判断元素的性质。复习时紧扣考纲,提高复习的有效性。22、铝及其合金是制造飞机等极为重要的材料，工业上用铝土矿（成分为氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：请回答下列问题：（1）下列关于铝及其化合物的说法正确的是 。a利用氨水、稀盐酸、氯化铝溶液即可证明氢氧化铝具有两性b使用镁铝合金制造飞机机体比使用单质铝制造飞机机体性能更差c用铝制备1mol 氢氧化铝时，最少消耗0.375mol硫酸d将钠铝合金投入水中没有明显的现象（2）操作i、操作ii、操作iii都用到的玻璃仪器是有_。（3）写出溶液b生成al(oh)3的离子方程式 。（4）工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为 。（5）生产过程中，除naoh、h2o可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_（填化学式）。用此法制取铝的副产品是_（填化学式）。【答案】（1）c （2）烧杯、漏斗、玻璃棒（3）2alo2 + co2 + 3h2o2al(oh)3+ co32 （4）2al2o3 2al + 3o2（5）cao和co2 fe2o3和o2；【解析】本题以铝的冶炼工艺流程分析，考查了铝及其化合物、基本实验、评价能力和计算知识。（1）小问中，若不熟悉al(oh)3两性的实验证明方法，忽视al(oh)3不能溶解在al(oh)3中这一事实，极易错选a。不了解合金的性能易错选b。对铝制备al(oh)3方法中，忽视“最少消耗”易出现无法求解或错解。在分析工艺流程中，一定要根据物质的性质，采用“步步为营”的方法逐一推进，然后形成整体，最后再根据题设问题逐一解答。（1）选项a，因al(oh)3不能溶解在氨水中，不能证明al(oh)3具有酸性。选项b，镁铝合金的机械性（如密度小、硬度大）能优于铝，用镁铝合金制造飞机机体的性能更优越。选项c，部分al与稀h2so4反应生成al2(so4)3，部分al与naoh溶液反应生成naalo2 ，naalo2再与al2(so4)3在溶液中反应生成al(oh)3，这样消耗的h2so4物质的量最少。根据反应：2al + 3h2so4al2(so4)3 + 3h2，2al + 2naoh + 2h2o2naalo2 + h2，al3 + 3alo2 + 6h2o4al(oh)3，制备1mol al(oh)3需要与1/4mol al3，则需要0.375mol h2so4，选项d，钠铝合金投入水中能产生气泡。（2）操作i、操作ii、操作iii都是过滤，过滤需要烧杯承接滤液，主要漏斗过滤、需要玻璃棒进行引流。（3）naalo2溶液中通入co2生成al(oh)3沉淀和na2co3，其离子方程式为：2alo2 + co2 + 3h2o2al(oh)3+ co32 。（4）只有电解熔融al2o3的反应属于氧化还原反应。（5）得到的caco3受热分解得到cao、co2，可见cao、co2可循环使用。操作i所得的fe2o3和电解熔融al2o3得到的o2为副产品。23、石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。(1)石油分馏时，在不断向 (填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品，该过程为 操作过程。(2)石油裂化分为热裂化、 和加氢裂化，裂化的目的是提高 的产量。(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和 的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒，并使全部煤炭颗粒 进行燃烧的过程。(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和 存在下与 作用生成液体燃料的过程。【答案】(1)分馏塔连续(2)催化裂化轻质燃料油(或汽油)(3)硫(或s)浮动(4)催化剂氢气(或h2)【解析】24、工业上以粗食盐（含有少量ca2+、mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备na2co3其过程如图1所示请回答：（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有 （2）将cao投入含有大量的nh4cl的母液中，能生成可循环使用的nh3，该反应的化学方程式是 （3）向饱和食盐水中首先通入的气体是 ，过程中生成nahco3晶体的反应的化学方程式是 （4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如图2：na2co3h2o （s） 脱水反应的热化学方程式是 （5）产品纯碱中常含有nacl取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体则该产品中na2co3的质量分数是 （6）熔融na2co3可作甲烷空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式是 【答案】（1）caco3、mg（oh）2；（2）2n