2019-2020年高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè)單元綜合檢測 新人教版選修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第一單元 走進(jìn)化學(xué)工業(yè)單元綜合檢測 新人教版選修2一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1xx年上海世博會(huì)的主題是“城市，讓生活更美好”。下列敘述中不正確的是 ()。A世博會(huì)期間，處理廢水時(shí)可加入明礬以吸附水中的雜質(zhì)而凈水B世博會(huì)期間，利用可降解的“玉米塑料”替代一次性飯盒，可防止產(chǎn)生白色污染C世博會(huì)期間，使用的泡沫滅火器中是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液的混合物D世博停車場安裝催化光解設(shè)施，可將汽車尾氣中的CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體解析泡沫滅火器是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液的混合物，C錯(cuò)誤。答案C2采用循環(huán)操作可提高原料的利用率，下列工業(yè)生產(chǎn)中，采用循環(huán)操作的是()。硫酸工業(yè)合成氨工業(yè)硝酸工業(yè)純堿工業(yè)A僅 B僅C僅 D答案D3下列關(guān)于化工生產(chǎn)原理的幾種敘述中，均符合目前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況的是()。A石油是烴的混合物，石油工業(yè)中采用干餾的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物B氯氣和氫氣混合在光照條件下生成氯化氫，再用水吸收生成鹽酸C二氧化硫在接觸室被氧化成三氧化硫，再在吸收塔內(nèi)被水吸收制成濃硫酸D合成氨工業(yè)中，由于氨易液化，N2、H2循環(huán)使用，所以總體來說氨的產(chǎn)率很高解析A中是用分餾的方法把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的產(chǎn)物。答案D4符合實(shí)際并用于工業(yè)生產(chǎn)的是 ()。ACO2通入氫氧化鈉溶液中制Na2CO3BH2和Cl2光照制HClCCl2通入澄清石灰水中制漂白粉D用硫黃制硫酸解析制Na2CO3的方法是侯氏制堿法，A項(xiàng)錯(cuò)。H2和Cl2的混合氣體光照會(huì)引起爆炸，工業(yè)制HCl的方法是使Cl2在H2中燃燒，B項(xiàng)錯(cuò)。澄清石灰水濃度太小，制取漂白粉的方法是向石灰乳中通Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)。答案D5下列除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法不正確的是 ()。A除去Na2CO3固體中的少量NaHCO3，置于坩堝中加熱B除去SO3中的少量SO2，可通入適量的O2C除去合成氨中生產(chǎn)的NH3中的N2、H2，可采用降溫的方法D純堿生產(chǎn)中所得的NH4Cl和NaHCO3混合物，可采用結(jié)晶過濾的方法分離解析合成近生產(chǎn)NH3中降溫，NH3液化分離，而N2、H2可循環(huán)利用；純堿生產(chǎn)中所得的NH4Cl和NaHCO3，NaHCO3的溶解度小，可采用結(jié)晶過濾方法。答案B6向0.1 molL1 NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是()。ANa、CO32 BNa、HCO3CHCO3、CO32 DNa、OH解析正確解出此題需看清楚CO2是過量的，無論多少NaOH與過量CO2反應(yīng)都生成NaHCO3。因此本題重在考查學(xué)生對(duì)題給信息的把握能力。向NaOH溶液中通入過量CO2發(fā)生的反應(yīng)為NaOHCO2=NaHCO3，因此通入過量CO2后溶液中的溶質(zhì)主要為NaHCO3，主要離子為Na、HCO3。答案B7認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，對(duì)學(xué)好化工生產(chǎn)知識(shí)具有重要意義。下列說法不正確的是 ()。ASO2合成SO3雖然屬于放熱反應(yīng)，但工業(yè)上合成SO3時(shí)仍需加熱B合成氨工業(yè)采用高溫高壓和使用催化劑，因這些條件都符合化學(xué)平衡原理C合成純堿的過程中，應(yīng)首先向飽和食鹽水中通入NH3，再通入足量CO2D通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2解析合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從化學(xué)平衡的角度分析，低溫更有利于合成氨，B項(xiàng)不正確。答案B8有A、B、C、D四個(gè)中等城市，它們水源、能源充足，交通便利。它們相對(duì)地理位置如下圖所示。各城市各有其特點(diǎn)：A城是風(fēng)光秀麗，人口稠密，土地供應(yīng)緊張的旅游城市，環(huán)保要求高，近郊有豐富的FeS2資源；B城是一個(gè)新興的工業(yè)城市，已建有大型磷肥廠，土地供應(yīng)充足。C城近郊有豐富的磷灰石資源，工業(yè)發(fā)達(dá)，但使用H2SO4的工業(yè)不多，土地供應(yīng)充足；D城是一個(gè)古老的城市，它的周圍是重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，是大量肥料的集散地?，F(xiàn)擬建年產(chǎn)1105 t硫酸的工廠，廠址應(yīng)選在 ()。AA城近郊 BB城近郊CC城近郊 DD城近郊解析硫酸廠應(yīng)建在靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)，避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū)。答案B二、填空題(本題包括4小題，共52分)9(12分) “低碳”既是時(shí)尚，也是環(huán)保要求?！暗吞肌痹诠I(yè)生產(chǎn)中意義重大，充分利用原材料，不排放或減少排放“三廢”，不同工廠聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)方式。下面是幾個(gè)工廠利用廢氣、廢渣(液)聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝：請(qǐng)回答下列問題：(1)工藝操作、分別為_、_。(2)寫出生成“產(chǎn)品”的離子方程式_。(3)檢驗(yàn)合成氨廠廢氣中含有氨氣的方法是_。(4)副產(chǎn)品的化學(xué)式為_，該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_。解析(1)合成氨原料之一氮?dú)鈦碓从诳諝猓蛛x方法是將空氣液化后蒸發(fā)分離出O2獲得N2；將沉淀池中的混合物經(jīng)過濾可得到產(chǎn)品和沉淀。(2)“產(chǎn)品”是(NH4)2SO4，反應(yīng)物是CaSO4懸濁液、CO2、NH3等，產(chǎn)物除(NH4)2SO4外還有CaCO3，其中離子方程中CaSO4懸濁液要寫分子式。(3)利用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)NH3。(4)CaCO3煅燒可生成CO2和CaO，其中CO2可循環(huán)使用。答案(1)液化過濾(2)CaSO42NH3CO2H2O=CaCO32NH4SO42(3)用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口處，若試紙變藍(lán)，證明廢氣中有NH3(4)CaOCO210(14分)聯(lián)堿法(侯氏制堿法)和氨堿法的生產(chǎn)流程簡要表示如下圖：(1)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)X是_，Y是_(填化學(xué)式)。(3)Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質(zhì)還有_；排出液W中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外，還有_。(4)從理論上分析，在氨堿法生產(chǎn)過程中_(填“需要”或“不需要”)補(bǔ)充氨氣。(5)根據(jù)聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程推測，所得結(jié)論正確是_(填序號(hào))。a常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小b通入氨氣目的是使氯化銨更多析出c加入食鹽細(xì)粉目的是提高Na的濃度，促進(jìn)碳酸氫鈉結(jié)晶析出(6)聯(lián)堿法與氨堿法相比，指出聯(lián)堿法的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)_。解析(1)兩種方法中沉淀池內(nèi)產(chǎn)生的物質(zhì)均為NaHCO3和NH4Cl且析出的均是NaHCO3，發(fā)生的反應(yīng)是NH3H2ONaClCO2=NaHCO3NH4Cl。(2)兩種方法中煅燒爐內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)均是：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，可見循環(huán)的X是CO2。氨堿法中：向母液加入CaO后，生成NH3循環(huán)利用，排出液W中含有CaCl2及未反應(yīng)的NaCl、Ca(OH)2等。(3)聯(lián)堿法中，母液中含有NaCl、NH3、NH4Cl(少量)、NaHCO3(少量)。(4)從理論上分析，氨堿法生產(chǎn)中的母液主要含有NH4Cl、NaHCO3，加入過量CaO后，NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成NH3，顯然不用補(bǔ)充氨氣。(5)增大母液中c(NH4)和c(Cl)均可以使NH4Cl析出。答案(1)NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl(2)CO2NH3(3)NaHCO3、NH4ClCaCl2、NaCl(4)不需要(5)b(6)不產(chǎn)生無用的CaCl2(或提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率等)。11(14分)(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸：請(qǐng)回答下列問題：為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝_(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是_ _。為使硫黃充分燃燒，經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%，為提高SO2轉(zhuǎn)化率，經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍，則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為_。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為_(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì))，該尾氣的處理方法是_。與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點(diǎn)是_(可多選)。A耗氧量減少 B二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高C產(chǎn)生的廢渣減少 D不需要使用催化劑(2)硫酸的用途非常廣泛，可應(yīng)用于下列哪些方面_(可多選)。A橡膠的硫化B表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成C鉛蓄電池的生產(chǎn)D過磷酸鈣的制備(3)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放，請(qǐng)寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析(1)接觸室中進(jìn)行的反應(yīng)為SO2的催化氧化，為放熱反應(yīng)，使用熱交換器可以充分利用反應(yīng)放出的熱量，對(duì)原料氣進(jìn)行預(yù)熱。吸收塔中填充瓷管的作用是增加接觸面積。SO2=SO2參加反應(yīng)的硫黃為1 mol，則經(jīng)流量計(jì)1通入的氧氣為1.5 mol，反應(yīng)后氣體總量為1.5 mol57.5 mol，2SO2 O2 2SO3V2 1 2 11 mol0.5 mol經(jīng)流量計(jì)2通入的氧氣為0.5 mol2.51.25 mol，則1.2。反應(yīng)后氣體總量為7.5 mol1.25 mol51 mol95%13.275 mol，則尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為0.004。硫酸工業(yè)中，尾氣SO2用氨水吸收，再用硫酸處理：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。生成的(NH4)2SO4可作肥料。硫鐵礦的含硫成分為FeS2，硫元素被氧化生成SO2的同時(shí)，鐵元素也被氧化生成Fe2O3(廢渣)，與硫黃直接燃燒相比，耗氧量增加，產(chǎn)生的廢渣也增加。(2)橡膠的硫化是采用硫黃；合成烷基苯磺酸鈉需要先合成烷基苯磺酸，而烷基苯磺酸通過烷基苯與濃硫酸的磺化反應(yīng)生成；鉛蓄電池用硫酸作為電解質(zhì)溶液；過磷酸鈣通過磷酸鈣與硫酸反應(yīng)制得。(3)CaCO3CaOCO2SO2CaOCaSO32CaSO3O2=2CaSO4CaSO3不穩(wěn)定，在空氣中容易被氧化成CaSO4。答案(1)熱交換器增加SO3與濃硫酸的接觸面積，有利于SO3的吸收1.20.004用氨水吸收A、C(2)B、C、D(3)CaCO3CaOCO2；2SO22CaOO22CaSO4(或2SO22CaCO3O22CaSO42CO2)12(12分)合成氨的流程示意圖如下：回答下列問題：(1)工業(yè)合成氨的原料是氮?dú)夂蜌錃狻５獨(dú)馐菑目諝庵蟹蛛x出來的，通常使用的兩種分離方法是_、_；氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔?，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)方程式_，_。(2)設(shè)備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是_，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(3)設(shè)備B的名稱為_，其中m和n是兩個(gè)通水口，入水口是_(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是_ _。(4)設(shè)備C的作用是_ _。(5)在原料氣制備過程中混有的CO對(duì)催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)已知1 000 K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%，則起始物中c(H2O)c(CO)不低于_。解析(1)利用空氣中氮?dú)獾姆悬c(diǎn)比氧氣的沸點(diǎn)低，先將空氣加壓降溫變成液態(tài)，然后再加熱，使氮?dú)馐紫葟囊簯B(tài)空氣中蒸發(fā)出來，留下的就是液態(tài)氧氣。故分離方法是液化和分餾；另一種方法是將空氣與C反應(yīng)后除去CO2，采用煤和天然氣制備H2的化學(xué)方程式分別為：CH2O(g)COH2、CH4H2O(g)CO3H2；(2)合成氨的設(shè)備為合成塔；發(fā)生的反應(yīng)是N23H22NH3；(3)冷凝分離氨氣的設(shè)備為冷卻塔；為了增強(qiáng)冷卻效果，冷卻水應(yīng)從下端進(jìn)入，逆向冷卻效果好；(4)設(shè)備C是分離器，能將液氨和未反應(yīng)的原料分離；(5)設(shè)CO、H2O的起始濃度分別為x molL1、y molL1，且CO的轉(zhuǎn)化率為90%，則 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始濃度(molL1)xy0 0轉(zhuǎn)化濃度(molL1)0.9x0.9x0.9x0.9x平衡濃度(molL1)0.1x y0.9x0.9x0.9xK0.627，得：13.8，只要增加H2O量，就可提高CO的轉(zhuǎn)化率。答案(1)液化、分餾與C反應(yīng)后除去CO2CH2O(g)COH2CH4H2O(g)CO3H2(2)合成塔N23H22NH3(3)冷卻塔n高溫氣體由冷卻塔的上端進(jìn)入，冷卻水應(yīng)從下端進(jìn)入，逆向冷卻效果好(4)將液氨和未反應(yīng)的原料氣分離(5)13.8