选修2化学与技术高考+模拟分节练习Word文档格式.docx
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(1)已各SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?
;
(2)在大400~500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:
;
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?
(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?
(填“是”或“否”);
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3;
(5)已知:
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);
△H=-196.9kJ·
mol-1,计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
3.(2011年北京市丰台区高三一模,26)工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因 。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。
已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:
Na2SO4(s)+4H2(g)
Na2S(s)+4H2O(g),已知该反应的平衡常数K1000℃<
K1400℃,则该反应的△H 0(填“>”“=”或“<
”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
① 中和含酸废水工业常用的试剂x是 。
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
③ 铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:
。
④已知:
2H2S(g)+O2(g) = 2 S(s)+2H2O(l) △H=—632.8 kJ/mol
SO2(g)=S(s)+O2(g)△H=+269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为
4.(12年丰台一模)(15分)近年来,为提高能源利用率,西方提出共生系统。
特指为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化。
共生工程将会大大促进化学工业的发展。
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V。
实际过程中,将SO2通入电池的 极(填“正”或“负”),
负极反应式为 。
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。
合成路线如下:
①生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是 。
②下列有关说法正确的是 。
A.
高温
反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C===CaS+4CO↑
C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ (NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。
写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。
5.(12年石景山一模)(14分)丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:
①2C3H8(g) +7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H1 =-2741.8 kJ/mol
②2CO (g) +O2(g) =2CO2(g)ΔH2= -566 kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)= 3CO2(g)+4H2O(l) 的△H= 。
(2)现有1molC3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2molCO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 。
a.体系中的压强不发生变化
b.v正(H2)=v逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v (H2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)依据
(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气
体;
燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可
以传导O2-。
在电池内部O2-由 极移向 极(填“正”或“负”);
电池的
负极电极反应式为 。
(4)用上述燃料电池和惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。
电解开始后
阴极的现象为 。
6.(8分)[化学——化学与技术]
磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·
2H2O可以转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。
以下是转化的工艺流程示意图)
(1)本工艺中所用的原料除CsSO4·
2H2O、KCl、H2O和NH3外,还需要 等
原料。
(2)本工艺中,提高吸收CO2能力的方法是 。
(3)工业上用铁做催化剂合成原料气NH3时,常控制温度在700K左右,原因
是 。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 (写出三条即可)
7.【化学—化学与技术】
硫酸是一种重要的化工原料,硫酸工业的“三废”处理之一是对尾气处理,其中一种方法便是用天然海水进行尾气脱硫。
(1)硫酸工业生产的主要设备有 、 和吸收塔。
在吸收塔内装有大量磁环的作用是 ,浓硫酸从塔顶喷下,SO3吸收操作采取 形式(原理);
硫酸工业的尾气主要成分有SO2、O2、N2
等。
(2)天然海水主要含有
等离子。
①天然海水pH约为8,原因是海水中 离子水解所致。
[学考频道]
②尾气进入吸收塔内,塔顶喷下大量海水,O2能将
、
等氧化,试写出其中一个反应的方程式:
。
③向氧化后的海水中加入天然海水,其目的是中和、稀释氧化后海水中生成的酸,最终排放出的海水中
浓度与进入吸收塔的天然海水相比,
浓度 (填序号)。
A.减少ﻩB.增大ﻩC.不变ﻩﻩﻩD.无法判断
第二节 人工固氮技术 合成氨
1.(09年海南化学·
20.4)(11分)
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。
请回答下列问题:
(1)氨催化氧化的化学方程式为 :
(2)原料气中空气必须过量,其主要原因是 ;
(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是 ;
(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为 ,为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为 (答2项)。
2.【银川一中2009届高三年级第四次月考理综-26】
(10分)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银.步骤如下:
依据上述步骤,完成下列填空:
(1)溶解银的硝酸应该用 硝酸(填浓或稀)(2分),原因是 (2分)。
a.减少过程中产生NOx的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是 . (2分)
a.有利于加快反应速度
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应,降低溶液中c(H+)
(3)步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+ 等杂质.冲稀静置时发生的化学反应是 (选类型)(2分),产生的沉淀物化学式 。
(2分)
a.置换反应b.水解反应c.氧化—还原反应
3.(14分)
某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和
的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1)过程Ⅰ:
加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收。
①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:
。
②用化学平衡原理解释通空气的目的:
。
(2)过程Ⅱ:
在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成
。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是 反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是 。
②1mol NH4+(aq)全部氧化成
的热化学方程式是 。
(3)过程Ⅲ:
一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。
若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。
5.(8分)[化学——化学与技术]
合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为:
合成塔和接触室中的反应分别为:
(1)写出流程中设备的名称:
B ,X 。
(
2)进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理,最理想的热处理方法是 。
(3)采用循环操作可提高原料的利用率,下列生产中,采用循环操作的是(填序号)。
[学考频道]
①硫酸工业②合成氨工业③硝酸工业
(4)工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是 。
(5)工业生产中常用氨——酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。
硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥,该肥料的化学式是 。
(6)根据化学平衡移动原理,下列条件或措施合理的是(填序号)。
①合成氨工业在高压下进行②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂 ③及时将氨液化而分离④硫酸工业中,净化后的炉气中要有过量空气⑤合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度
6.(8分)
【化学—化学与技术】
合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,下图是工业合成氨的简要流程示意图。
(1)合成氨的原料气往往混有CO2等杂质,在进入合成塔之前需净化,净化的原因是
。
(2)工业上合成氨选择的适宜条件是:
以铁为主的催化剂、 、。
(3)沿X路线进入合成塔的物质是 ,这样设计的意义是 。
(4)目前工业制硝酸所采用的主要方法是 。
第三节 纯碱的生产
1.(2007海南·
29)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”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)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。
根据“联合制碱法”总反应,列出计算原子利用率的表达式:
原子利用率(%)=
II. 工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。
(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________;
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为___________(已知产物之一为CaS);
(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
①图中的中间产物C是_______,D_______。
(写化学式);
②装置乙中发生反应的化学方程式为_______;
(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是______________;
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。
请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?
__________。
2.(15分 ) (注意:
在试题卷上作答无效)
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。
为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,在将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始滤液的pH____7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是_碳酸根离子水解呈碱性_。
(2)试剂I的化学式为BaCl2 _,
①中发生反应的离子方程式为_ 。
(3)试剂Ⅱ的化学式为 ,
②中加入试剂Ⅱ的目的是 ;
(4)试剂Ⅲ的名称是 ,③中发生反应的离子方程式为 ;
(5)某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·
L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为 (列式并计算结果)
第二单元 化学与资源开发利用
第一节获取洁净的水
.(09年海南化学·
20.3)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+、Mg2+
C.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.(2010全国新课标卷)
【选修2——化学与技术】
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质,水质优劣直接影响人体健康。
请回答下列问题:
ﻫ
(1)天然水中溶解的气体主要有
、
ﻫ
(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是
(填两种物质的名称),其净水作用的原理是
(3)水的净化与软化的区别是
(4)硬度为1°
的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。
若某天然水中c(Ca2+)=1.2´
10-3mol/L,c(Mg2+)=6´
10-4mol/L,则此水的硬度为
ﻫ(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3-)=8´
10-4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2
g,后加入Na2CO3
g
第二节 海水的综合利用
1.(2009年宁夏卷)
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。
理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。
精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)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。
①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_________;
②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:
_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
2.(07年山东理综·
31)(8分)
【化学-化学与技术】 工业上对海水资源合开发利用的部分工艺流程如右图所示。
(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽,离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是 。
电解槽中的阳极材料为 。
(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备?
原因是 。
(3)溴单质在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多,四氧化碳与水不互溶,故可用于萃取溴,但在上述工艺中却不用四氧化碳,原因是 。
3.(09年天津理综·
9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:
、。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。
微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:
。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
。
④C中液体产生颜色为 。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
4.(14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。
⑴溶液A的溶质是 。
⑵电解饱和食盐水的离子方程式是 。
⑶电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。
用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
。
⑷电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>
c(Ca2+)]。
精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程I中将NH4+转化为N2的离子方程式是 。
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。
过程II中除去的离子有 。
④经过程III处理,要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。
若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,至多添加10% Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计)。
5.(12西城1模)(14分)工业上以粗食盐(含有少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3。
其过程如下图所示。
请回答:
(1)在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分
除过量的沉淀剂外还有 。
(2)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反应的
化学方程式是 。
(3)向饱和食盐水中首先通入的气体是 ,过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反
应的化学方程式是 。
(4)碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下:
Na2CO3·
H2O(s)脱水反应的热化学方程式是 。
(5)产品纯碱中常含有NaCl。
取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、
灼烧,得bg固体。
则该产品中Na2CO3的质量分数是 。
(6)熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式
是 。
6.(12东城一模)(14分)某小组根据工业生产原理设计如下转化关系,以获取烧碱和金属钛(Ti)。
(1)燃料电池中通入氧气的电极是 (填“正”或“负”)极,电极反应式是 ;
用该电池电解饱和食盐水,若消耗32g甲醇,理论上Ⅰ中可生成NaOH________mol。
(2)如图所示,理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是 ;
由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是 。
(3)根据Ⅲ中合成甲醇的反应,该小组保持温度不变,在两个相同的恒容密闭容器中进行实验,有关实验数据如下:
实验编号
T/℃
平衡时压强P/MPa
起始用量/mol
平衡时CO的转化率
放出热量/kJ
n(H2)
n(CO)
Ⅰ
250
2
20
90%
a
Ⅱ
P1
40
c
b
①P1 4MPa(填“>
”、“<
”或“=”);
②实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是 。
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