河南省信阳一高2020学年高二化学下学期暑假自学自测考点专练 走进化学工业

走进化学工业1、若以w1和w2分别表示物质的量是浓度为c1 mol/L和c2 mol/L氨水溶液的质量分数，已知2 w1w2，则下列推断正确的是（）（已知氨水的密度小于纯水的密度）A2c1c2 B2c2c1 Cc22c1 Dc1c2I，氧化性IO3 I2 。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如下图所示。下列说法不正确的是（ ）A0b间反应：3HSO3+ IO3 3SO4+ I+ 3HBa点时消耗NaHSO3的物质的量为12 molCbc间反应：I2仅是氧化产物D当溶液中I与I2的物质的量之比为52时，加入的KIO3 为108mol 【答案】C【解析】A.根据还原性HSO3I，氧化性IO3 I2，0b， IO3氧化HSO3-生成I、SO42、H+，离子方程式为：3HSO3+ IO3 3SO4+ I+ 3H，正确；B.a点n(IO3)=0.4mol，根据离子方程式可得：n(NaHSO4 )=3n(IO3)=30.4mol=1.2mol，正确；C. bc间，IO3氧化I生成I2，IO3+5I+6H+=3I2+3H2O，I2既是氧化产物也是还原产物，错误；D.氧化HSO3需要KIO3:1/33mol=1mol，生成I1mol，设氧化I的IO3为nmol，根据离子方程式可得氧化I的物质的量为5n mol，生成的I2物质的量为3n mol，则（1-5n）：3n=5:2，得n=0.08mol，所以加入的KIO3 共1.08mol，正确；选C。6、有下列5组物质：苯和四氯化碳 硝酸铵固体和烧碱固体 氧化镁固体和无水硫酸铜 硫和过氧化钠 氧气和一氧化碳 .只有水就能将这5组组内物质区别开的是（ ）A只有 B只有 C只有 D只有 【答案】D 【解析】 7、在指定条件下，下列各组离子可能大量共存的是（）A无色澄清透明溶液中：B与铝反应放出H2的溶液中：C滴加酚酞显红色有溶液中：D由水电离的【答案】D【解析】8、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。9、将20 mL二氧化氮和氨气的混合气体，在一定条件下充分反应，化学方程式是6NO28NH3=7N212H2O，已知参加反应的二氧化氮比氨气少2 mL(气体体积均在相同状况下测定)，则原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是：32233734，正确的组合为()A BC D【答案】C【解析】注意到给予的反应为一可逆反应。NO2、NH3均不可能完全消耗。NO2比NH3少消耗了2 mL，具体关系应该为NO2消耗6 mL，NH3消耗8 mL，两种物质共消耗了14 mL，剩余6 mL，具体剩余的NO2、NH3各有多少，依据起始的投入来决定。起始投入不确定时，具体剩余的NO2、NH3体积也不确定。反过来，不知道剩余的NO2、NH3体积也就无法确定起始给予的NO2、NH3各多少体积。但是，用极端假设法可以确定起始给予的NO2、NH3的体积范围。假若剩余的气体全部为NO2，则原NO2有(66)mL12 mL，NH3有8 mL，原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是32。假若剩余的气体全部为NH3，则原NH3有(86)mL14 mL，NO2有6 mL，原混合气体中二氧化氮和氨气的物质的量之比是37，故原混合气体中10、已知合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的工艺流程如下：下列关于合成氨工业的说法中不正确的是（）A混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B合成氨反应需在低温下进行C对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D原料气之一的氢气可由天然气和水反应制得【答案】B【解析】合成氨反应虽是放热反应，但是温度低时，反应速率太慢，适宜温度需在500左右，且该温度下催化剂的活性最大。11、工业上用氨的催化氧化法制HNO3时，先制得50%左右的稀硝酸，然后再制成96%的浓HNO3，一般采用的方法是()A加CaCl2后再蒸馏浓缩B加生石灰吸去水分后再过滤C加硝酸镁后再蒸馏浓缩D加入浓H2SO4后再分液【答案】C【解析】A项蒸馏浓缩时，生成的HNO3中混有盐酸，B项生成Ca(NO3)2，得不到硝酸，D项浓H2SO4与硝酸混溶不分液。12、下列化工生产中所发生的主要化学反应，不涉及氧化还原反应的是（）A氯碱工业B接触法制硫酸 C制造普通玻璃 D工业合成氨【答案】C【解析】各选项涉及的主要反应为：A项，2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；B项，4FeS211O22Fe2O38SO2,2SO2O22SO3，SO3H2O=H2SO4；C项，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2；D项，N23H22NH3。13、某温度时，在一体积为2 L的密闭容器中，通入112 g N2和24 g的H2，此时容器内压强为p大气压。在该温度和催化剂作用下，H2和N2反应达到平衡，测得平衡时压强为0.95p大气压，下列说法不正确的是（）A平衡时，N2物质的量是3.6 molB平衡时，H2的物质的量是10.8 molC平衡时，N2的转化率10%DNH3的体积百分含量是10%【答案】D【解析】充入的气体的物质的量分别为：n(N2)4 moln(H2)12 mol由压强的变化可知平衡后的气体的物质的量为：n(总)15.2 molN23H22NH3初： 4 mol 12 mol 0变： x 3x 2x平： 4 molx 12 mol3x 2x4 molx12 mol3x2x15.2 molx0.4 mol故平衡时N2的物质的量是3.6 mol，H2的物质的量为10.8 mol。N2的转化率为：(N2)100%10%NH3的百分含量为：100%5.3%。14、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A15、下列有关氨催化氧化法生产硝铵的说法中不正确的是()A该生产过程的初始生产原料是氨气B该生产过程中发生的反应均为氧化还原反应C用于制备硝酸所用的氨和与硝酸反应生成硝铵所用的氨的物质的量之比为1:1D选择厂址时应远离居民生活区【答案】B【解析】NH3HNO3=NH4NO3不属于氧化还原反应。16、将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。(1)图中A、B、C三种仪器的名称是_、_、_。(2)A仪器中c是_，d是_。(3)蒸馏时，温度计的水银球的位置应在_。(4)在B中注入原油后，加入几片碎瓷片的目的是_。【答案】(1)冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶(2)进水口出水口(3)蒸馏烧瓶支管口处(4)防止暴沸【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。17、某化学实验小组拟用下图装置进行钠与氧气反应的实验。(1)将一小块钠放在石棉网上加热，能观察到的实验现象有_， 写出发生反应的化学方程式：_。(2)上述实验中还观察到有黑色固体物质生成，其原因可能为2NaCO2CNa2O2或4Na3CO2C2Na2CO3，这两个化学方程式的反应类型既属于基本反应类型中的_反应，也属于_(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。【答案】(1)钠燃烧，发出黄色火焰，石棉网上有淡黄色粉末生成；2NaO2Na2O2(2)置换；氧化还原【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题主要考查钠燃烧的现象与反应类型的判断。18、三氯化氮是液氯等生产过程中能引起爆炸的一种化合物。由原盐、生产用水中含有的氮氢化合物-氨随盐水进入电解槽它在电解过程中，与电解产物氯气反应或者是用水洗涤氯气而生成。由于它易分解并释放出大量气体而易发生爆炸事故。在液氯生产过程中，当NCl3质量分数（指NCl3的质量占氯气和NCl3的总质量的百分比）超过5时即有爆炸的危险。在氯化铵遇到Cl2时，当值5时，生成三氯化氮的化学方程式： 。NCl3爆炸时生成N2和C12。已知241g NCl3发生上述反应时放出的热量为91.2KJ，则标准状况下2.24LCl2生成时能放出热量 KJ。某氯碱厂为测氯气中三氯化氮的含量，将样品先用内盛150 mL盐酸试剂的吸收管吸收NCl3（NCl3+HClNH4Cl+C12，未配平），然后用内盛400 mL 300（=122gcm3）工业氢氧化钠吸收瓶吸收氯气，碱吸收瓶吸收后质量增加77.1g。三氯化氮吸收管内的氯化铵经仪器测定：其中NH4+质量为0405g。试求该样品中NCl3的质量分数，该样品是否安全?（请写出计算过程）【答案】NH4Cl+3C12=NCl3+4HCl。15.2KJ；3.62%。样品是安全的。【解析】【错解分析】本题最容易错的是最后一问求溶液的质量时误把77.1g作为氯气的质量来求NCl3的质量分数。【解题指导】氯化铵遇到Cl2,由题意得产物NCl3可知另一种产物是HCl。写出反应式为NH4Cl+3C12=NCl3+4HCl。 48.2g NCl3的物质的量为0.4mol则1mol NCl3燃烧放出热量为91.2/0.4=228kJ。写出热化学方程式为2NCl3(l)=N2(g) + 3Cl2(g)；H= 456kJ/mol ，根据Cl2的体积可求出(456kJ/mol/3)2.24/22.4 =15.2KJ。 n(NH4+) = n(NH4Cl) =0405g /18gmol= 0.0225mol，由反应NCl3+4HCl =NH4 Cl + 3Cl2可知： m (NCl3) = 0.0225mol120.5g/mol =2.715g。反应生成的Cl2的质量为：0.0225mol371g/mol =4.8g。原Cl2的质量为：77.1g -4.8g = 72.3g。NCl3的质量分数为：2.715g/( 72.3g+2.715g)100% = 3.62%4%。所以该样品是安全的。19、A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式A_，B_，乙_，丁_(2)写出下列变化的化学方程式A与NaOH溶液反应的化学方程式_.甲与NaOH溶液反应的离子方程式_.(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为_，转移电子的物质的量为_【答案】(1)AlO2NaAlO2Al(OH)3(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2O32OH=2AlO2H2O(3)0.1 mol0.3 mol【解析】常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，可能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2.根据NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3得丁是Al(OH)3.20、氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过图中X、Y分别是_、_(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_；分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：_；负极：_；这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)_、_.【答案】Cl2H2a%小于b%O24e2H2O=4OHH22e2OH=2H2O燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗(其他合理答案也给分)【解析】本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X，必然为Cl2了；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O24e2H2O=4OH可知NaOH浓度增大21、下图表示某些化工生产的流程（有的反应条件和产物已略去）请回答下列问题： （1）流程中所涉及的化学工业 （写出两个即可）。 （2）反应I需在500进行，主要原因是 ；实际工业生产中，反应的条件是 。 （3）工业上，析出K后，再向母液中继续通入E，并加入细小食盐颗料，其目的是 。【答案】（1）合成氨、氨氧化法制硝酸，联合制碱法（或侯氏制减法） （2）500时，该反应的催化剂的活性最高 铂铑合金作催化剂，高温 （3）增大NH4+和Cl-的浓度，析出副产品NH4Cl【解析】22、实验室用N2、H2合成氨气，并用酚酞试液检验生成的氨气，用锌与盐酸反应制取氢气；用NaNO2饱和溶液和NH4Cl饱和溶液共热制取氮气：NaNO2NH4Cl=NaClNH4NO2NH4NO2N22H2O。制取装置如图所示：(1)装置A用于制取_。(2)装置E中分液漏斗上方常用导管与圆底烧瓶相通，作用是_。装置E与装置C直接相连，连接时导管口连接方法为e接_。(3)装置C的另一接口与其他仪器装置相连接时，导管口的连接顺序为：另一接口_接_，_接_，_接_。(4)装置D的作用为_。装置F导出的气体的成分为_。(5)装置G内滴有酚酞的试液，用于检验氨气的生成，该装置中导管口能否插入液面以下_(填“能”或“不能”)，理由是_。(6)从充分利用原料的角度看，装置G应装双孔塞，此时另一接口应与_相连为佳。【答案】(1)H2(2)便于液体顺利流下b(3)adcf(或g)g(或f)h(4)干燥N2、H2NH3、H2、N2(5)不能氨气极易溶于水而发生倒吸(6)d相连【解析】由题意知，该反应装置的核心是F，之前的装置是制取合成氨的原料气：氮气(装置E)和氢气(装置A)；还应该将它们均匀地混合(装置C)和干燥(装置D)。之后要检验氨气的生成(G)。因氮气、氢气合成氨反应为可逆反应，故在反应最终从F中流出的气体中有氮气、氢气和氨。23、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CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式: 。(2)写出“联合制碱法”中有关反应的化学方程式: 、 。(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同? 。(4)“联合制碱法”是对“氨碱法”的改进,其相对优点有 (填字母序号)。A.提高了原料利用率B.降低了生产成本C.减少了环境污染D.减轻了对设备的腐蚀(5)产品纯碱中常含有碳酸氢钠,如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,已知所取产品的质量为m1g,加热后所剩固体的质量为m2g,则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为 。【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O(3)“氨碱法”中CO2来源于石灰石的煅烧,“联合制碱法”中CO2来源于合成氨工业的废气(4)A、B、C(5)w(NaHCO3)=100%【解析】(1)氨碱法向母液中加入Ca(OH)2时发生反应:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。(2)联合制碱法的反应原理是NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2(3)联合制碱法中CO2来源于NaHCO3的分解,而氨碱法CO2来源于煅烧石灰石。(4)联合制碱法相比于氨碱法提高了食盐的利用率,避免了无水CaCl2的生成。(5)根据反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2m168 106 168-106=62x m1-m2解得x=(m1-m2)故NaHCO3的质量分数:100%=100%24、现代化工厂的设计理念是依据循环经济理论和工业生态学原理建立生态工业园区如图是某企业设计的硫酸一磷铵一水泥联产、海水淡水多用、盐一热一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）从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在 A西