2022年苏教化学智能优化训练《从自然资源到化学品》综合检测

一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)1．(2022年嘉兴调研)下列关于金属冶炼的说法，其中不正确的是()A．热分解法适用于制备不活泼金属B．热还原法的常用还原剂为C、H2、CO、Al等C．电解法适用于制备不活泼金属D．水溶液中置换法适用于活泼金属制取不活泼金属解析：选C。A项热分解法适用于制备不活泼金属，如Hg、Ag；C项电解法适用于制备活泼金属K、Na、Mg、Al等；D项如Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。2．工业上制取硫酸，回收尾气中的废气选用的试剂是()A．氨水 B．氢氧化钠溶液C．亚硫酸 D．硫酸解析：选A。尾气中SO2与氨水反应生成(NH4)2SO3，再与H2SO4反应，生成(NH4)2SO4。3．下列说法中错误的是()A．保护环境是保护人类自身B．环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等C．人吸入二氧化硫，会发生呼吸道疾病D．消除大气污染的根本方法是限制化学工业的发展解析：选D。消除大气污染的根本方法不是限制化学工业发展，而是研制和开发“绿色化学”，为人类造福。4．有关接触法制硫酸，下列说法中不正确的是()A．用硫和硫铁矿均可作为原料B．SO2转化为SO3，需在催化剂和加热条件下进行C．SO3可用水直接吸收D．热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热解析：选C。接触法制硫酸时，SO3应用浓硫酸吸收，当用水吸收时，容易形成酸雾而降低吸收效率。5．(2022年无锡高二检测)在接触法产生H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是()①废气用氨水处理②污水用石灰乳处理③废渣用来制造水泥或炼铁④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电A．只有①② B．只有①③④C．只有①②③ D．全部答案：D6．在NH3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是()A．使用吸收塔设备 B．使用尾气吸收装置C．使用H2作原料 D．使用催化剂解析：选D。合成氨不需要吸收塔，也不需尾气吸收装置，制硫酸不需用H2作原料，则答案为D。7．(2022年邯郸高二检测)工业上接触法制硫酸的生产中，下列措施有利于提高SO2转化率的是()①V2O5作催化剂②通入过量O2③两次氧化④SO2、O2循环使用⑤通过热交换器进行热交换⑥通入过量的SO2A．①②③ B．②③④C．②③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥解析：选B。影响SO2转化率的因素可通过化学平衡移动原理讨论。①用催化剂只能加快化学反应速率，不能影响化学平衡；⑥中通入过量的SO2，必然导致SO2的转化率降低，故只有B项符合题意。8．(2022年江苏六校联考)某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8g镁铝合金，下列说法正确的是()A．常温下与足量18mol·L－1H2SO4溶液反应，最多可放出molH2B．常温下与足量2mol·L－1HNO3溶液反应，最少可放出molH2C．常温下与足量2mol·L－1H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在～mol之间D．常温下与足量2mol·L－1NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在～mol之间答案：C9．在接触法制硫酸工业中，在原料气相同的情况下，测得压强对SO2平衡转化率的影响见下表：压强转化率温度MPaMPa1MPa10MPa400%%%%500%%%%600%%%%根据上表数据，考虑综合经济效益，你认为SO2的接触氧化应在下列哪种压强下进行最为有利()A．MPa B．MPaC．1MPa D．10MPa解析：选A。在MPa、500℃的条件下，SO210．(2022年保定高二检测)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SO2、O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是()①氧化剂②还原剂③催化剂④吸附剂A．①② B．①C．①③ D．③④解析：选D。由于SO2与O2转化为SO3需在催化剂的作用下进行，则飘尘所起的作用之一为催化剂。11．根据平衡移动的原理，能提高氨的产量的措施是()A．及时把生成的氨液化分离B．升温有利于氨的生成C．使用催化剂促进氮的转化D．增大压强，不利于氨的生成解析：选A。及时将生成的液氨分离，由平衡移动原理可知，平衡将向生成氨的方向移动，有利于提高氨的产量。升温不利于氨的合成，催化剂不影响化学平衡，增压时，有利于氨的合成。12．(2022年梅州调研)中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是()A．电解法制铝时，一般用熔融态的氧化铝进行电解但也可用其相应的盐，如熔融态的AlCl3B．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子解析：选B。A中AlCl3是共价化合物，不能电解其熔融态，C中NaOH是因为阴极附近水被电解留下OH－而产生的，D中在电解时它们的阳极都是Cl－失电子。13．有A、B、C、D四个中等城市，它们水源、能源充足，交通便利。它们的相对地理位置如图所示。各城市各有其特点：A城市是风光秀丽，人口稠密，土地供应紧张的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的FeS2资源。B城市是一个新兴的工业城，已建有大型磷肥厂，土地供应充足。C城近效有丰富的磷灰石资源，工业发达，但使用H2SO4的工业不多，土地供应充足。D城是一个古老的城市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现拟建一座硫酸工厂，厂址应选在()A．A城近郊 B．B城近郊C．C城近郊 D．D城近郊解析：选B。A城、D城，一个是旅游城市，土地紧张，一个是古老的城市、重要的农业区，都不可选；C城使用硫酸的工业不多而B城的大型磷肥厂需要大量的硫酸，且土地供应充足，另外从距离上分析，B城从A城运FeS2的运输距离为200km，而C城从A城运FeS2的运输距离为300km。综合考虑应选在B城近郊。答案为B。14．总压强为×107Pa时，N2和H2的混合气体通入合成塔，反应达到平衡时，压强减为×107Pa，则平衡时氨的体积百分率是()A．30%B．20%C．15%D．10%解析：选A。合成塔的体积不变；反应前后的压强之比为反应混合气体的物质的量之比，由合成氨的反应可知，生成的氨气等于混合气体物质的量的减少。则平衡时氨的体积百分率为：eq\f－,×100%＝30%。15．(2022年温州高二检测)离子膜法制烧碱示意图如图所示，有关说法正确的是()A．a口进水B．b口进精制饱和食盐水C．c口出的是Cl－，是由b口进入的D．d口出的是H2解析：选D。a口进的是精制饱和NaCl溶液；b口所进的是含有少量NaOH的水；c口出的是淡盐水，d口出的是H2。二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(6分)(原创题)为了除去硫酸工业废气中的SO2，并变废为宝，常用粉末状的CaCO3或熟石灰的悬浊液洗涤气体，反应最终产物为CaSO4。(1)写出上述两个反应的方程式。SO2与碳酸钙悬浊液反应：________________________________________________________________________；SO2与熟石灰悬浊液反应：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)试说明用熟石灰悬浊液而不用澄清石灰水或NaOH溶液吸收的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)从亚硫酸的酸性比H2CO3强分析并得出产物首先是CaSO3，硫酸工业尾气中还有O2，氧化CaSO3为CaSO4；熟石灰为Ca(OH)2，能吸收SO2生成CaSO3，进一步生成CaSO4。(2)NaOH价格贵，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少(浓度低)，而熟石灰悬浊液克服以上缺点。答案：(1)SO2＋CaCO3=CaSO3＋CO2，2CaSO3＋O2=2CaSO4Ca(OH)2＋SO2=CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2=2CaSO4(2)澄清石灰水和NaOH溶液都具有吸收SO2的功能，但澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度小，吸收SO2的量少且速率慢，而NaOH的价格高，熟石灰悬浊液克服了以上两种缺点17．(10分)现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH。请完成下列问题：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为_______________。(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，使用的试剂有：a．Na2CO3溶液，(OH)2溶液，c.稀盐酸，其合理的加入顺序为________________(填试剂序号)。(3)如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min在阴极可产生11.2L(标准状况)Cl2，这时溶液的pH是(设体积维持不变)________。(4)Cl2常用于自来水的消毒杀菌，现在有一种新型消毒剂ClO2，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl－，消毒等量的自来水，所需Cl2和ClO2的物质的量之比为________。解析：(3)由2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知，n(NaOH)＝2n(H2)＝2×eq\fL,L·mol－1)＝1mol，c(OH－)＝mol·L－1，故溶液的pH＝13。(4)Cl2eq\o(→,\s\up7(＋2e－))2Cl－，ClO2eq\o(→,\s\up7(＋5e－))Cl－，当两者得电子数相等时，消毒能力相当，此时两者物质的量之比为5∶2。答案：(1)2Cl－－2e－=Cl2↑(2)b、a、c(3)13(4)5∶218．(12分)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)请回答下列问题：(1)从影响化学反应速率和化学平衡的因素分析，要有利于NH3的生成，理论上应采取的措施是______________________________________________________________________________________。实际生产采取的措施是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)在合成氨的工业生产中，要分离出氨，目的是______________________________________________________________________________________________________________。(3)合成的氨可以与不同物质反应制成硫铵、碳铵、尿素[CO(NH2)2]等。试写出对应的化学方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。解析：在实际生产中，综合考虑生产成本和经济效益两方面因素，结合合成氨的反应特点，理论上应高压、低温、催化剂。实际低温影响反应速率，同时应考虑催化剂活性。分离氨可降低生成物的浓度，使平衡正向移动。答案：(1)低温、高压、催化剂适宜的温度、高压、催化剂(2)减小生成物的浓度，使平衡向生成NH3的方向移动(3)①2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4②NH3＋H2O＋CO2=NH4HCO3③2NH3＋CO2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CO(NH2)2＋H2O19．(14分)(2022年嘉兴高二检测)某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程，设计了如图所示的装置，请根据图示回答问题。(1)装置A用来制取氧气，写出相应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)燃烧炉内放一定量硫铁矿粉末，在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应，其化学方程式为________________________；现有含FeS260%的硫铁矿100t，如果在煅烧过程中，S损失了18%，则可生产质量分数为98%的硫酸________吨。(3)C装置为净化装置，若无该装置，将混合气体直接通入D装置，除对设备有腐蚀外，还会造成的后果是______________________________________________________。(4)工业上利用2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g)反应制备SO3，下表是在一定条件下测定的SO2的转化率，根据表格中提供的数据，请选择工业利用该反应制备SO3的温度与压强________________________。压强/MPa转化率温度/℃110400500600(5)为检验从接触室出来的气体成分，甲同学设计如下实验：①A中盛放的试剂是______________；②B中盛放%浓硫酸的作用是________________________________________________，乙同学提出可用饱和NaHSO3溶液代替%的浓硫酸，请你判断乙同学的方案________(填“可行”或“不可行”)，说明理由______________________________________________________________________________________________________________。③C中盛放的试剂是________________，其作用是__________________________________。解析：(1)根据图示装置确定是实验室快速制氧气，所以可以用双氧水与二氧化锰或过氧化钠与水反应制备，(2)涉及的是多步计算，可以用硫的守恒快速计算，(3)砷、硒杂质会使催化剂中毒，(4)分析表中数据发现，在常压，400～500℃时转化率已经比较高了，(5)关键是要明确尾气成分主要是考虑SO3、SO2和O2，结合尾气的性质进行分析解答。答案：(1)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5())2H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(2)4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO282(3)催化剂中毒(4)常压；400～500(5)①BaCl2溶液②除SO3不可行SO3与NaHSO3反应生成SO2，对实验结果造成干扰③酸性KMnO4溶液或溴水检验并吸收SO220．(13分)已知白云石的成分为CaCO3·MgCO3，硅铁是指含有55%硅左右的铁[可表示为Si(Fe)]，作还原剂，最后得到低品位的硅铁[可表示为