2025-2026年上海市苏教版高二化学第12章化学工业练习题

2025-2026年上海市苏教版高二化学第12章化学工业练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在工业上制取硫酸的过程中，接触室中发生的主要反应是（）A.2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、熵增的反应B.SO₃+H₂O→H₂SO₄，该反应为吸热、熵减的反应C.2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、熵减的反应D.SO₂+H₂O→H₂SO₃，该反应为吸热、熵增的反应解析：工业制硫酸的接触室中主要发生二氧化硫催化氧化生成三氧化硫的反应，该反应为放热（ΔH<0）且气体分子数减少（ΔS<0）的熵减反应，正确选项为C。选项A错误在于熵增描述错误，选项B为吸收塔反应，选项D为错误的反应式。2.电解饱和食盐水时，阳极发生的电极反应是（）A.2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑B.2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻C.Na⁺+e⁻→NaD.4OH⁻-4e⁻→O₂↑+2H₂O解析：电解饱和食盐水时，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑，正确选项为A。选项B为阴极反应，选项C为错误电极反应，选项D为电解氢氧化钠溶液的阳极反应。3.合成氨工业中，为提高氨的产率，应采取的措施是（）A.降低反应温度B.增大反应压强C.使用催化剂D.及时分离氨气解析：合成氨反应为N₂+3H₂⇌2NH₃，正反应为放热、体积缩小的可逆反应。提高产率应升高温度（平衡左移）、降低压强（平衡左移），但实际工业中通过及时分离氨气使平衡右移，正确选项为D。选项A、B与实际工业操作相反。4.在侯氏制碱法中，母液中主要存在的物质是（）A.Na₂CO₃和NH₄ClB.NaHCO₃和NH₄ClC.Na₂CO₃和NH₃D.NaCl和NH₄HCO₃解析：侯氏制碱法母液主要成分是氯化铵和碳酸钠，通过通入氨气和二氧化碳可循环利用，正确选项为A。选项B为沉淀物，选项C为原料，选项D为错误物质组合。5.工业上用铝土矿制备金属铝的主要步骤包括（）①溶出氧化铝：Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]②电解熔融冰晶石-氧化铝：2Al₂O₃(熔融)→4Al+3O₂↑③氢氧化铝沉淀：Al³⁺+3NH₃•H₂O→Al(OH)₃↓+3NH₄⁺A.①③②B.③①②C.②①③D.①②③解析：工业上电解铝需先通过碱溶出氧化铝制备偏铝酸钠，再通过通入二氧化碳沉淀氢氧化铝，最后电解熔融氧化铝，正确选项为B。6.下列关于合成氨原料气的叙述正确的是（）A.氮气和氢气的体积比为1:3，且需脱除CO₂B.氮气和氢气的摩尔比为1:3，且需脱除水蒸气C.氮气和氢气的体积比为1:3，且需脱除硫化物D.氮气和氢气的摩尔比为1:3，且需脱除CO₂和水蒸气解析：合成氨原料气理论配比为N₂:H₂=1:3（体积比），实际工业中需脱除CO₂（催化剂中毒）和水蒸气（影响平衡），正确选项为D。7.在硫酸工业中，沸腾炉中发生的主要反应是（）A.SO₂+H₂O→H₂SO₃B.2SO₂+O₂→2SO₃C.4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂D.SO₃+H₂O→H₂SO₄解析：硫酸工业沸腾炉中主要反应为硫铁矿氧化生成二氧化硫，化学方程式为4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂，正确选项为C。8.下列物质中，不能用于工业上制备漂白粉的是（）A.氯气B.氢氧化钙C.碳酸钠D.氢氧化钠解析：工业制备漂白粉的反应为2Ca(OH)₂+2Cl₂→Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂O，需用氯气和氢氧化钙，正确选项为C。9.在氯碱工业中，阳极和阴极的产物分别是（）A.Cl₂和H₂B.NaOH和Cl₂C.H₂和NaClD.Na和O₂解析：电解饱和食盐水时，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠，正确选项为A。10.下列关于工业制碱法的叙述错误的是（）A.侯氏制碱法比索尔维法更环保B.索尔维法需要消耗大量石灰石C.侯氏制碱法母液可循环利用D.两种方法都直接生成纯碱解析：侯氏制碱法母液可循环利用，比索尔维法更环保，但两种方法都需进一步处理得到纯碱，正确选项为D。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.工业上用铝土矿制备金属铝的主要步骤包括：①溶出氧化铝，反应方程式为______；②电解熔融冰晶石-氧化铝，电极反应式为______。参考答案：Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]；2Al³⁺+6e⁻→2Al解析：溶出氧化铝用强碱，电解时铝离子在阴极放电生成铝。2.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为______，阴极的电极反应式为______。参考答案：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻解析：阳极氯离子失电子，阴极水电解生成氢气和氢氧根。3.合成氨工业中，为提高原料转化率，可采取的措施有______、______。参考答案：及时分离氨气；降低反应温度解析：分离氨气使平衡右移，低温有利于平衡正向移动。4.侯氏制碱法中，母液的主要成分是______和______，可通过通入______和______循环利用。参考答案：NH₄Cl；Na₂CO₃；NH₃；CO₂解析：母液含氯化铵和碳酸钠，通入氨气和二氧化碳可沉淀碳酸氢钠。5.工业上用铝土矿制备金属铝的原料是______，主要设备是______。参考答案：铝土矿；电解槽解析：铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。6.硫酸工业中，沸腾炉中发生的主要反应是______，该反应属于______反应。参考答案：4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；氧化反应解析：硫铁矿高温氧化生成二氧化硫，属于氧化反应。7.氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阳极的产物是______，阴极的产物是______和______。参考答案：Cl₂；H₂；NaOH解析：阳极氯气，阴极氢气和氢氧化钠。8.工业上用铝土矿制备金属铝的步骤包括：①溶出氧化铝，②沉淀氢氧化铝，③电解熔融氧化铝，正确的顺序是______。参考答案：①②③解析：按碱溶、沉淀、电解顺序进行。9.合成氨工业中，原料气中CO₂的存在会______催化剂，因此需预先______。参考答案：中毒；脱除解析：CO₂会毒化催化剂，需脱除。10.工业上用铝土矿制备金属铝的原料是______，主要设备是______。参考答案：铝土矿；电解槽解析：铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.工业上用铝土矿制备金属铝的步骤包括：①溶出氧化铝，②沉淀氢氧化铝，③电解熔融氧化铝，正确的顺序是①②③。（）解析：正确，按碱溶、沉淀、电解顺序进行。2.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻。（）解析：错误，阳极反应为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑。3.合成氨工业中，为提高氨的产率，应升高温度和压强。（）解析：错误，升高温度平衡左移，压强升高平衡右移，但实际工业中通过分离氨气提高产率。4.侯氏制碱法比索尔维法更环保，因为母液可循环利用。（）解析：正确，侯氏法母液可循环利用，减少废弃物。5.工业上用铝土矿制备金属铝的原料是铝土矿，主要设备是电解槽。（）解析：正确，铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。6.硫酸工业中，沸腾炉中发生的主要反应是2SO₂+O₂→2SO₃。（）解析：错误，该反应在接触室进行，沸腾炉反应为4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂。7.氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阴极的产物是Cl₂和H₂。（）解析：错误，阴极产物为H₂和NaOH，Cl₂是阳极产物。8.工业上用铝土矿制备金属铝的步骤包括：①溶出氧化铝，②电解熔融氧化铝，③沉淀氢氧化铝，正确的顺序是①③②。（）解析：错误，正确顺序为①②③。9.合成氨工业中，原料气中CO₂的存在会毒化催化剂，因此需预先脱除。（）解析：正确，CO₂会毒化催化剂，需脱除。10.工业上用铝土矿制备金属铝的原料是铝土矿，主要设备是电解槽。（）解析：正确，铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述工业上用铝土矿制备金属铝的主要步骤及其化学原理。参考答案：主要步骤包括：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，反应方程式为Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂或NH₃使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，反应方程式为Na[Al(OH)₄]+CO₂→Al(OH)₃↓+NaHCO₃；③电解熔融氧化铝，在冰晶石存在下电解熔融氧化铝生成金属铝，电极反应式为2Al³⁺+6e⁻→2Al。化学原理基于铝的两性，可通过碱溶、沉淀、电解实现。2.简述电解饱和食盐水时，阳极和阴极的产物及其反应式。参考答案：阳极产物为氯气，电极反应式为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；阴极产物为氢气和氢氧化钠，电极反应式为2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。3.简述合成氨工业中，为提高原料转化率可采取的措施及其原理。参考答案：措施包括：①及时分离氨气，使平衡右移；②降低反应温度，平衡右移；③升高反应压强，平衡右移。原理基于勒夏特列原理，通过改变条件使平衡向生成氨的方向移动。4.简述侯氏制碱法中，母液循环利用的原理及其化学方程式。参考答案：母液含NH₄Cl和Na₂CO₃，通过通入NH₃和CO₂使NH₄Cl转化为NaHCO₃沉淀，反应方程式为NH₃+CO₂+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl，沉淀的NaHCO₃经煅烧生成纯碱，反应方程式为2NaHCO₃→Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。5.简述硫酸工业中，沸腾炉、接触室、吸收塔的作用及其主要反应。参考答案：沸腾炉：高温氧化硫铁矿生成SO₂，主要反应为4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；接触室：催化剂作用下SO₂氧化为SO₃，主要反应为2SO₂+O₂⇌2SO₃；吸收塔：SO₃与水反应生成硫酸，主要反应为SO₃+H₂O→H₂SO₄。6.简述氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阳极和阴极的电极反应式及其产物。参考答案：阳极：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑，产物为氯气；阴极：2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻，产物为氢气和氢氧化钠。7.简述工业上用铝土矿制备金属铝的原料及其化学性质。参考答案：原料为铝土矿，主要成分为Al₂O₃，化学性质为两性氧化物，能与酸、碱反应。例如与NaOH反应生成偏铝酸钠，与盐酸反应生成氯化铝。8.简述合成氨工业中，原料气中CO₂的存在会毒化催化剂，因此需预先脱除的原理。参考答案：CO₂会与催化剂表面活性位点结合，降低催化剂活性，导致氨合成效率下降。因此需用碱液（如NaOH）脱除CO₂，反应方程式为CO₂+2NaOH→Na₂CO₃+H₂O。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某工厂用铝土矿制备金属铝，原料中含Al₂O₃70%，杂质为SiO₂，试简述制备过程并说明如何除去杂质。参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，SiO₂不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，SiO₂仍不溶；③过滤除去SiO₂，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质SiO₂不与NaOH反应，可通过过滤除去。2.某工厂电解饱和食盐水，产生氯气、氢气和氢氧化钠，试简述如何提高氢气产率。参考答案：提高氢气产率可采取以下措施：①降低阳极室液面高度，减少氯气溶解；②提高阴极室温度，促进水电解；③优化电解槽设计，增加阴极表面积。通过这些措施可提高氢气产率。3.某工厂用铝土矿制备金属铝，原料中含Al₂O₃60%，杂质为Fe₂O₃，试简述制备过程并说明如何除去杂质。参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，Fe₂O₃不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，Fe₂O₃仍不溶；③过滤除去Fe₂O₃，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质Fe₂O₃不与NaOH反应，可通过过滤除去。4.某工厂用铝土矿制备金属铝，原料中含Al₂O₃80%，杂质为SiO₂，试简述制备过程并说明如何除去杂质。参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，SiO₂不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，SiO₂仍不溶；③过滤除去SiO₂，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质SiO₂不与NaOH反应，可通过过滤除去。5.某工厂电解饱和食盐水，产生氯气、氢气和氢氧化钠，试简述如何提高氢氧化钠产率。参考答案：提高氢氧化钠产率可采取以下措施：①提高阳极室液面高度，减少氯气溶解；②降低阴极室温度，促进水电解；③优化电解槽设计，增加阴极表面积。通过这些措施可提高氢氧化钠产率。6.某工厂用铝土矿制备金属铝，原料中含Al₂O₃70%，杂质为Fe₂O₃，试简述制备过程并说明如何除去杂质。参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，Fe₂O₃不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，Fe₂O₃仍不溶；③过滤除去Fe₂O₃，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质Fe₂O₃不与NaOH反应，可通过过滤除去。7.某工厂电解饱和食盐水，产生氯气、氢气和氢氧化钠，试简述如何提高氯气产率。参考答案：提高氯气产率可采取以下措施：①提高阳极室温度，促进氯气析出；②降低阴极室温度，减少氢气溶解；③优化电解槽设计，增加阳极表面积。通过这些措施可提高氯气产率。8.某工厂用铝土矿制备金属铝，原料中含Al₂O₃60%，杂质为SiO₂，试简述制备过程并说明如何除去杂质。参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，SiO₂不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，SiO₂仍不溶；③过滤除去SiO₂，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质SiO₂不与NaOH反应，可通过过滤除去。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.A3.D4.A5.B6.D7.C8.C9.A10.D解析：1.催化氧化反应为放热熵减反应；2.阳极氯离子失电子；3.提高产率通过分离氨气；4.母液含NH₄Cl和Na₂CO₃；5.铝土矿是原料；6.原料气需脱除CO₂和水蒸气；7.沸腾炉反应为硫铁矿氧化；8.漂白粉需用氯气和氢氧化钙；9.阳极氯气，阴极氢气和氢氧化钠；10.两种方法都需进一步处理得到纯碱。二、填空题1.Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]；2Al³⁺+6e⁻→2Al解析：溶出氧化铝用强碱，电解时铝离子在阴极放电。2.2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻解析：阳极氯离子失电子，阴极水电解生成氢气和氢氧根。3.及时分离氨气；降低反应温度解析：分离氨气使平衡右移，低温有利于平衡正向移动。4.NH₄Cl；Na₂CO₃；NH₃；CO₂解析：母液含氯化铵和碳酸钠，通入氨气和二氧化碳循环利用。5.铝土矿；电解槽解析：铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。6.4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；氧化解析：硫铁矿高温氧化生成二氧化硫，属于氧化反应。7.Cl₂；H₂；NaOH解析：阳极氯气，阴极氢气和氢氧化钠。8.①②③解析：按碱溶、沉淀、电解顺序进行。9.中毒；脱除解析：CO₂会毒化催化剂，需脱除。10.铝土矿；电解槽解析：铝土矿是主要原料，电解铝在专用电解槽中进行。三、判断题1.√22.×23.×24.√25.√26.×27.×28.×29.√30.√解析：21.正确，按碱溶、沉淀、电解顺序进行；22.错误，阳极反应为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；23.错误，升高温度平衡左移；24.正确，侯氏法母液可循环利用；25.正确；26.错误，该反应在接触室进行；27.错误，阴极产物为H₂和NaOH；28.错误，正确顺序为①②③；29.正确；30.正确。四、简答题1.参考答案：主要步骤包括：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，反应方程式为Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂或NH₃使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，反应方程式为Na[Al(OH)₄]+CO₂→Al(OH)₃↓+NaHCO₃；③电解熔融氧化铝，在冰晶石存在下电解熔融氧化铝生成金属铝，电极反应式为2Al³⁺+6e⁻→2Al。化学原理基于铝的两性，可通过碱溶、沉淀、电解实现。解析：铝的两性使其可通过碱溶、沉淀、电解实现工业制备。2.参考答案：阳极产物为氯气，电极反应式为2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；阴极产物为氢气和氢氧化钠，电极反应式为2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。解析：电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子，阴极水电解生成氢气和氢氧根。3.参考答案：措施包括：①及时分离氨气，使平衡右移；②降低反应温度，平衡右移；③升高反应压强，平衡右移。原理基于勒夏特列原理，通过改变条件使平衡向生成氨的方向移动。解析：合成氨反应为可逆反应，可通过改变条件提高氨的产率。4.参考答案：母液含NH₄Cl和Na₂CO₃，通过通入NH₃和CO₂使NH₄Cl转化为NaHCO₃沉淀，反应方程式为NH₃+CO₂+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl，沉淀的NaHCO₃经煅烧生成纯碱，反应方程式为2NaHCO₃→Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑。解析：侯氏制碱法通过母液循环利用提高资源利用率。5.参考答案：沸腾炉：高温氧化硫铁矿生成SO₂，主要反应为4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；接触室：催化剂作用下SO₂氧化为SO₃，主要反应为2SO₂+O₂⇌2SO₃；吸收塔：SO₃与水反应生成硫酸，主要反应为SO₃+H₂O→H₂SO₄。解析：硫酸工业分为三个主要步骤，每个步骤有特定反应和作用。6.参考答案：阳极：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑，产物为氯气；阴极：2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻，产物为氢气和氢氧化钠。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。解析：电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子，阴极水电解生成氢气和氢氧根。7.参考答案：原料为铝土矿，主要成分为Al₂O₃，化学性质为两性氧化物，能与酸、碱反应。例如与NaOH反应生成偏铝酸钠，与盐酸反应生成氯化铝。解析：铝的两性使其可通过碱溶、沉淀、电解实现工业制备。8.参考答案：CO₂会与催化剂表面活性位点结合，降低催化剂活性，导致氨合成效率下降。因此需用碱液（如NaOH）脱除CO₂，反应方程式为CO₂+2NaOH→Na₂CO₃+H₂O。解析：CO₂毒化催化剂影响氨合成效率。五、应用题1.参考答案：制备过程：①溶出氧化铝，用NaOH溶液溶解Al₂O₃生成偏铝酸钠，SiO₂不溶；②沉淀氢氧化铝，通入CO₂使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，SiO₂仍不溶；③过滤除去SiO₂，然后电解熔融氧化铝生成金属铝。杂质SiO₂不与NaOH反应，可通过过滤除去。解析：SiO₂不与NaOH反应，可通过过滤除去。2.参考答案：提高氢气产率可采