2014高考化学(人教版)一轮总复习：课时作业41化学与工农业生产解析.doc

课时作业(四十一)化学与工农业生产一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分)1下列有关硬水及其软化的说法中错误的是()A离子交换法可以软化硬水B硬水中含有较多Ca2、Mg2C生产、生活使用的天然水必须经软化D加热可使暂时硬水中的Ca2生成CaCO3沉淀2目前，我国城市供水处理技术由混凝、沉淀、过滤和消毒等过程组成。下列说法中不正确的是()A传统的无机混凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系两大类BNCl3可用于水消毒的原因是NCl3跟水反应生成了NH3C用ClO2代替Cl2作消毒剂可减小水中有害氯代有机物的浓度D新型水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)既是消毒剂又是混凝剂3目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是()A硬水的软化B电解饱和食盐水制造NaOHC电渗析淡化海水 D海水中提取金属Mg4下列说法中不正确的是()A煮沸暂时硬水后，水的硬度一定降低B硬水中加入适量石灰水后，由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀，水就软化了C永久硬水主要是由含有Ca2、Mg2的硫酸盐和氯化物形成的，加热煮沸是不能软化的D如果用RH型离子交换树脂软化硬水，则发生的交换反应可以表示为Ca22HR=CaR22H5下列有关工业生产的叙述正确的是()A用明矾净水是因为Al3水解生成的Al(OH)3胶粒具有很强的吸附性B合成氨生产过程中采用高温高压条件都是为了提高N2、H2的转化率C硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用硫铁矿燃烧时放出的热量D工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物是氮的固定6下列关于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，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高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1030 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大7下列使用化肥、农药的描述中正确的是()A高温多雨时比较适合施用钾肥B长期施用硫铵会造成土壤板结C石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用D过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用8下列叙述不正确的是()A在家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒，以防止内胆腐蚀B草木灰(主要成分为K2CO3)和铵态氮肥混合施用会降低肥效C施用适量石灰乳可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性D除去废水中的Cu2、Ag等重金属离子可使用硫化钠溶液9下列有关肥皂的叙述中错误的是()A肥皂与纯碱的去污原理相同B肥皂可以加速油污在水中的分散C肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的D肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团10“节能减排，保护环境”已经深入人心，下列举措与这一主题不吻合的是()A用“绿色化学”工艺，使原料完全转化为产物B推广燃煤脱硫技术，防治SO2污染C推广垃圾的分类存放、回收、处理D大量使用农药化肥提高粮食产量二、非选择题(本题包括5小题，共60分)11(12分)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。请回答下列问题：(1)该泉水属于_硬水(填写“暂时”或“永久”)。(2)若要除去Ca2、Mg2，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加时先加_后加_，原因是_。(3)目前常用阳离子交换树脂，如NaR、HR来进行水的软化，若使用HR作为阳离子交换树脂，则水中的Ca2、Mg2与交换树脂的_起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂，失效后可放入5%8%的_溶液中再生。(4)岛上还可以将海水淡化来获得淡水。下面是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图，已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO等离子，电极为惰性电极。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：_；阴极区的现象是_。12(10分)工业合成氨以大气中的氮气和水煤气中的氢气为原料，反应原理可以表示为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)请回答下列问题：(1)除催化剂外，工业合成氨与工业生产硫酸所需要的条件不同的是_。(2)原料气氮气来源于空气，工业分离氮气通常有两种方法，即物理法和化学法，请叙述化学方法分离氮气的措施：_；原料气氢气则主要来源于碳氢化合物，请写出一个利用碳氢化合物和水制备氢气的化学方程式：_。(3)合成氨的原料气必须纯净，否则容易导致_。原料气中往往含有H2S、CO和CO2等，其中CO可以在催化剂作用下与水蒸气作用生成原料气H2，同时增加了CO2杂质，对于H2S和CO2常分别用大量的稀氨水、K2CO3溶液来吸收，请写出这种方法吸收H2S和CO2的化学方程式：_、_。(4)工业合成氨中氨的转化率不高，从氨合成塔中出来的气体中含有大量的原料气，分离得到氨的方法是_，分离出的原料气的作用是_。13(10分)纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间以来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)，并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂，其制碱原理的流程如下：(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举两例说明)_、_。(2)合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体X和Y，其化学式分别为_、_。这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序_(填“是”或“否”)，原因为_。(3)在沉淀池中发生的反应的化学方程式为_。(4)使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_(填上述流程中的编号)的循环。从母液中提取的副产品的应用是_(举一例)。14(8分)化学与技术在工农业生产中具有极其重要的作用。请回答下面工农业生产中的问题：(1)工业合成氨是在_(填工艺装置名称)中完成的。请你列举一条工业合成氨中与节能减排、更好地创造生产效益有关的措施：_。(2)制备肥皂的主要有机物原料是_，肥皂的制备原理为_。(3)联合制碱法也叫_。这种制碱法相对于“氨碱法”的优点有_(填写符合条件的序号)。a原料利用率高 b生产成本低c环境污染小 d设备腐蚀弱15(12分)氮、磷、钾号称肥料的“三要素”，化学肥料的施用，使农业增产增收，经济效益显著。但是，化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题：(1)下图是某品牌化肥包装袋中的部分文字牌化肥硝酸铵(NH4NO3)净重：501 kg含氮量：34.3% 写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式_。关于该氮肥的处置和施用正确的方法是_。A与草木灰混合施用B如果结块，可用铁锤敲击C与钙镁磷肥混合施用D在经常排灌水的稻田中施用肥效最高 若该化肥的杂质中不含氮元素，则该化肥的纯度是_。(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：原料CO(NH2)2甲厂以焦炭和水为原料；乙厂以天然气和水为原料；丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。 按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？_。(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生，据专家分析，是因水体富营养化造成的，试分析水体富营养化的原因。_。课时作业(四十一)1CA、B、D是一些常识，C中生活使用的硬水不是“必须”经软化使用。2BNCl3消毒是因为NCl3水解生成HClO，HClO具有强氧化性。3DA项中离子交换法使用了离子交换树脂；B项中通常选用石棉隔膜，可阻止气体通过，而不阻止水分子和离子通过；C项，通常选用阴、阳离子交换膜；只有D项没直接使用离子交换技术。4B加入石灰水后只能除去暂时硬度，并将Mg2引起的永久硬度转化为Ca2引起的永久硬度，仍然存在大量Ca2。5AB项，合成氨生产过程中采用400500 是为了提高反应速率，而且催化剂在此温度下活性较高，但N2、H2的转化率会降低；C项，硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为SO3时放出的热量；D项，氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程，工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物不是氮的固定。6B虽然从合成塔出来的气体中NH3只占15%，但由于N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以生产NH3的工厂的效率还是很高，故A错误，B正确；控制反应温度，一是为了使反应速率加快，二是为了使催化剂活性最大，故C项不正确；增大压强有利于NH3的合成，但压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，故采用2050 MPa，但与催化剂的活性无关，故D项也不正确。7B高温多雨时施用化肥易使肥料分解损失或随雨水流失，A错误；石硫合剂中加硫酸会因石灰、硫酸间发生化学反应而失去相应的功效，C错误；过磷酸钙用硫酸处理后可能会得到酸性较强的磷酸，这对农作物、土壤有害，D错误。8C石灰乳呈碱性，盐碱地施用石灰乳不能降低碱性，C错。9AA项，肥皂去污是利用亲油基与油污作用，亲水基溶于水达到去污目的，而纯碱是让油污水解生成易溶于水的物质而除去，两者原理不同。10D大量使用农药化肥会造成环境污染；按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”是原子利用率为100%。11解析：(1)这种山泉水的阴离子是氯离子和硫酸根离子，故这种水为永久硬水。(2)加入石灰，可以将镁离子沉淀下来，水中除原来的钙离子外，又增加了石灰中的钙离子，这些钙离子用纯碱可以除去。(3)阳离子交换树脂中的阳离子可以与硬水中的阳离子发生交换，故HR中的氢离子与水中的钙离子、镁离子交换；NaR阳离子交换树脂失效后生成了CaR2和MgR2，此时可以用5%8%的氯化钠溶液进行处理。(4)通电后，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，故图示中A为阴离子交换膜，B为阳离子交换膜；阳极发生氧化反应，是Cl失电子生成Cl2，阴极区发生还原反应，水得电子生成H2和OH，OH与Mg2生成白色的Mg(OH)2沉淀。答案：(1)永久(2)石灰纯碱钙离子可通过纯碱完全沉淀下来(3)HNaCl(4)B2Cl2e=Cl2电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀12解析：(1)工业合成氨与工业生产硫酸都需要催化剂，而且温度都是400500 ，只是前者需要1030 MPa的高压，而后者为常压。(2)液化空气可以得到氮气，这是物理方法；化学方法则是通过化学反应除去空气中的氧气，余者即为氮气。(3)原料气含有杂质容易导致合成氨过程中的催化剂中毒；利用碱性溶液(氨水、碳酸钾溶液)可以吸收酸性气体。(4)氨容易液化，所以液化可以得到液态氨，而没有反应的原料气可以循环利用。答案：(1)压强(或答“合成氨采用高压，而生产硫酸采用常压”)(2)用炽热的炭除去空气中的氧气，剩余的即为氮气CH4H2O(g)CO3H2或CH42H2O(g)CO24H2(写出其中任何一个即可)(3)催化剂中毒NH3H2OH2S=NH4HSH2OK2CO3CO2H2O=2KHCO3(4)液化作为制备氨气的原料气循环使用13解析： (1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址，便利条件有原料丰富、运输便利等。(2)根据纯碱的制取原理，需要的两种原料气为CO2、NH3。使用过程中先通入NH3，后通入CO2，因为氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出。(3)沉淀池中发生的反应为碳酸氢钠和氯化铵的生成。(4)从母液中回收氯化铵，从而使氯化钠的利用率得以提高。答案：(1)原料丰富运输便利(2)CO2NH3是氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出(3)NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl(4)循环作化肥14解析：(1)合成氨的反应装置为合成塔。氮气与氢气反应是可逆反应，而且原料转化率不高，所以为了提高原料的利用率，需要对原料气进行循环利用，另外生产中的废渣、废水都可以再综合利用。(2)肥皂是油脂在强碱溶液中进行水解反应而得到的高级脂肪酸盐。(3)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，所以也叫侯氏制碱法。这种制碱法的优点是使氯化钠的利用率提高到96%以上，从而降低了生产成本、减少了环境污染，但原料的重复利用，增大了设备循环处理的量，加重了对设备的腐蚀。答案：(1)合成塔从产物氨中分离出氢气、氮气，送到合成塔中再循环利用；将生产废渣用于生产建材、肥料；对废水进行处理，回收其中的有用物质(答出一条即可)(2)油脂油脂水解(3)侯氏制碱法abc15解析：(1)首先以NH3为原料通过催化氧化法制得HNO3，然后使HNO3与NH3化合成NH4NO3。因K2CO3水解显碱性，与NH4NO3混合后生成氨气，挥发导致肥效降低；NH4NO3受热或重击时易发生爆炸；NH4NO3水解显酸性，可使Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2缓慢溶解，有利于作物吸收；土壤胶粒带负电荷，易吸附阳离子(NH)，而NO会随水流失。NH4NO3的纯度100%98%。(2)由反应方程式2NH3CO2CO(NH2)2H2O，N23H22NH3可知，当H2和CO2体积之