2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（含解析） 新人教版

【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（人教版）1最近，國際上提出的“綠色化學(xué)”是指()A對廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理B在化學(xué)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)C在化工生產(chǎn)中，不使用任何化學(xué)物質(zhì)D在化工廠種草、種樹，使其成為花園式工廠解析：“綠色化學(xué)”是指在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。答案：B2下列有關(guān)合成洗滌劑的敘述錯誤的是()A在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基含碳原子的個數(shù)以1218為宜B在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基應(yīng)以帶有支鏈的為宜C在合成洗滌劑中添加酶制劑可提高洗滌效果D在合成洗滌劑中應(yīng)以無磷助劑代替含磷助劑解析：根據(jù)合成洗滌劑的洗滌原理可知烷基應(yīng)以直鏈為宜，且其碳原子數(shù)不能太多，也不能太少，以1218為宜，為提高洗滌效果可增加酶制劑，為防止污染用無磷助劑代替含磷助劑。答案：B3普鈣是目前使用最廣泛的磷肥，其主要成分是()ACa5(PO4)3FBCa(H2PO4)2·H2O和CaSO4CCa3(PO4)2和CaHPO4DCaHPO4和Ca(H2PO4)2答案：B4下列說法不正確的是()A施肥時草木灰不能和碳酸氫銨混合使用B合成洗滌劑一般都有親水基和憎水基C氯堿工業(yè)是以電解食鹽水為基礎(chǔ)的一系列化工生產(chǎn)過程D石油裂解的目的是為了得到更多的汽油等輕質(zhì)燃料解析：D項石油裂解是為了獲得乙烯、丙烯、丁二烯等石油化工原料。答案：D5下列有關(guān)肥皂的敘述中錯誤的是()A肥皂與純堿的去污原理相同B肥皂可以加速油污在水中的分散C肥皂是油脂在堿性條件下水解生成的D肥皂主要成分的分子中含有親油基團(tuán)和親水基團(tuán)解析：A中純堿的去污原理是堿性條件使油污水解，去污原理與肥皂不同；其他均為正確的敘述。答案：A6(2012年上海普陀模擬)在H2SO4、HNO3、NH3的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點是()A使用H2作原料B使用催化劑C使用吸收塔設(shè)備 D使用尾氣吸收裝置解析：H2SO4以硫黃(或黃鐵礦)、空氣等為原料，設(shè)備有沸騰爐、接觸室、吸收塔；HNO3以氨氣、氧氣為原料；NH3以氫氣、氮氣為原料，設(shè)備主要為合成塔。答案：B7(2012年浙江自選模塊)(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2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計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)，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)生的廢氣減少 D不需要使用催化劑(2)硫酸的用途非常廣，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SO2的排放，請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析：(1)本題考查了工業(yè)制取H2SO4的過程，在熟悉設(shè)備及工藝流程基礎(chǔ)上可知接觸室應(yīng)安裝熱交換器，吸收塔為便于充分吸收SO3而填充了許多瓷管。(2)考查了學(xué)生分析及處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的能力，可假設(shè)有1 mol硫黃充分燃燒，則據(jù)反應(yīng)SO2SO2知反應(yīng)耗O21 mol，流量計1充入O2為1.5 mol，生成SO2 1 mol，據(jù)反應(yīng)2SO2O2 2SO3知理論上1 mol SO2反應(yīng)耗O2 0.5 mol，流量計2充入O2為1.25 mol，則流量計1、2充入氧氣體積比(等于空氣體積比)為65(或1.21)；假設(shè)SO2轉(zhuǎn)化率為95%，則尾氣中SO2體積分?jǐn)?shù)為×100%0.4%。答案：(1)熱交換器增加SO3與濃H2SO4接觸面積，有利于SO3的吸收65(或1.21)0.4%用氨水吸收AC(2)BCD(3)CaCO3CaOCO2，2SO22CaOO22CaSO4(或2SO22CaCO3O22CaSO42CO2)8(實驗探究)我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3CO2H2O=NH4HCO3；NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(1)有關(guān)物質(zhì)溶解度如下表所示：溫度溶解度(g)010203040NaCl35.735.836.036.336.6NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.7NH4Cl29.433.337.241.145.8根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分析碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是_(填字母標(biāo)號)。a碳酸氫鈉難溶于水b碳酸氫鈉受熱易分解c碳酸氫鈉的溶解度相對較小d溶質(zhì)質(zhì)量增大(2)某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實驗。一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。試回答下列有關(guān)問題：()乙裝置中的試劑是_；()丁裝置中稀硫酸的作用是_；()實驗結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是 _(填分離操作的名稱)。另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進(jìn)行實驗。()實驗時，須先從_管通入_(氣體)，再從_管中通入_(氣體)；()有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是_。侯氏制堿原理的原子利用率為_。(3)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法： _。解析：溶液中的復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)向自由離子濃度減小的方向進(jìn)行。在相同溫度下，四種物質(zhì)中碳酸氫鈉的溶解度最小，故首先析出碳酸氫鈉。碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的同時，也揮發(fā)出氯化氫，氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，故應(yīng)除去；尾氣中含有CO2、NH3，CO2可以直接排入空氣中，但氨氣有毒且極易溶于水，故吸收氨氣時要防倒吸。根據(jù)戊裝置知，導(dǎo)管b通入溶液中，且根據(jù)后面問題知，從b管進(jìn)入的氣體在水中的溶解度較小；導(dǎo)管a通入的氣體只與溶液表面接觸，暗示氣體溶解度較大，即易發(fā)生倒吸。二氧化碳在水中溶解度較小，而氨氣極易溶于水，故先通入氨氣，使溶液呈堿性，再通入二氧化碳，以提高二氧化碳的吸收率，提高碳酸氫鈉產(chǎn)量。多孔球泡能增大氣體與溶液的接觸面積，提高氣體吸收效率。CO2NH3NaClH2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，兩反應(yīng)的總反應(yīng)式為：2NaClCO2H2O2NH3=Na2CO32NH4Cl，碳酸鈉是目標(biāo)產(chǎn)物，而氯化銨是化肥，所以侯氏制堿原理的原子利用率為100%。答案：(1)c(2)()飽和碳酸氫鈉溶液()吸收NH3()過濾()aNH3bCO2()增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率100%(3)向燒堿溶液中通入過量CO2(或向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2)(其他合理答案均可)9如圖是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的流程：合成塔中內(nèi)置鐵觸媒，氧化爐中內(nèi)置PtRh合金網(wǎng)。請回答下列問題：(1)1909年化學(xué)家哈伯在實驗室首次合成了氨。2007年化學(xué)家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程，示意如下：、分別表示N2、H2、NH3。圖表示生成的NH3離開催化劑表面，圖和圖的含義分別是_。(2)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K_。在一定溫度和壓強(qiáng)下，將H2和N2按31(體積比)混合后進(jìn)入合成塔，反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為15%，此時H2的轉(zhuǎn)化率為_。(3)已知：4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g)；H1 266.8 kJ/molN2(g)O2(g)=2NO(g)；H180.5 kJ/mol，氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為_；(4)吸收塔中通入空氣的目的是_。解析：本題以工業(yè)生產(chǎn)HNO3的背景，考查化學(xué)基礎(chǔ)知識，涉及化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算、蓋斯定律應(yīng)用等，屬中檔題。(2)設(shè)N2、H2的物質(zhì)的量為a mol、3a mol，N2轉(zhuǎn)化了x mol。N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始a3a0平衡ax3a3x2x轉(zhuǎn)化x3x2xNH3%15%，H2的轉(zhuǎn)化率為26%。(3)總反應(yīng)可由×2求得。(4)工業(yè)生產(chǎn)HNO3為循環(huán)反應(yīng)，為不使N元素?fù)p失，故可通入O2將其反應(yīng)。答案：(1)圖表示N2、H2被吸附在催化劑表面，圖表示在催化劑表面，N2、H2的化學(xué)鍵斷裂(2)K26%(3)4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)；H905.8 kJ/mol(4)使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化成HNO310空氣在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用，下面圖示可以充分說明空氣的重要用途。(1)分離液態(tài)空氣得到氮氣和氧氣的方法為_。(2)A、B和C代表的物質(zhì)分別是_。A氧、氨、發(fā)煙硫酸B氧、硝酸、三氧化硫 C硫或含硫化合物、氨、三氧化硫D硫、硝酸、發(fā)煙硫酸(3)目前工業(yè)合成氨時，氫氣的主要來源是_。(寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式)(4)在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在實際工業(yè)生產(chǎn)中，為了提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，采用了“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后，將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為_。(5)硫酸生產(chǎn)過程中排放的污染物主要是含有二氧化硫的尾氣，工業(yè)生產(chǎn)中常用氨酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理(只寫出2個方程式即可)_。解析：(1)用液化空氣法制O2和N2的原理：利用二者沸點不同進(jìn)行精餾，得到純度較高的N2和O2。(2)從工藝流程圖知AC(E)是工業(yè)制H2SO4流程，故A為含硫礦石或硫，C為三氧化硫，B為氨氣吸收SO2。故選C。(3)H2主要來自天然氣，有關(guān)化學(xué)方程式為CH4H2OCO3H2，COH2O(g)CO2H2。(4)若設(shè)開始含100 mol SO2，則轉(zhuǎn)化了95 mol，余下5 mol，二次轉(zhuǎn)化：5 mol×95%4.75 mol，最終轉(zhuǎn)化率：×100%99.75%。(5)SO2尾氣常用氨酸法吸收脫硫，有關(guān)化學(xué)方程式(寫出2個即可)：SO2NH3H2O=NH4HSO3；SO22NH3H2O=(NH4)2SO32NH4HSO3H2SO4=(NH4)2SO42SO22H2O(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。答案：(1)精餾(2)C(3)CH4H2OCO3H2，COH2OCO2H2(4)99.75%(5)(只寫出2個方程式即可)SO2NH3H2O=NH4HSO3；SO22NH3H2O=(NH4)2SO32NH4HSO3H2SO4=(NH4)2SO42SO22H2O(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O11下圖表示某些化工生產(chǎn)的流程(有的反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去)：請回答下列問題：(1)流程中所涉及的化學(xué)工業(yè)_(寫出兩個即可)。(2)反應(yīng)需在500 進(jìn)行，主要原因是_；實際工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)的條件是_。(3)工業(yè)上，析出K后，再向母液中繼續(xù)通入E，并加入細(xì)小食鹽顆粒，其目的是_。解析：(1)從工業(yè)流程知，涉及合成氨，氨氧化法制HNO3和侯氏制堿法。(2)反應(yīng)為N23H22NH3H0，盡管500 不利于合成氨，工業(yè)上主要考慮在500 時催化劑活性最大。反應(yīng)為氨的催化氧化，反應(yīng)條件為高溫，并用 PtRh作催化劑。(3)侯氏制堿法中析出NaHCO3后，母液中含NH4Cl，繼續(xù)通入NH3并加入NaCl顆粒，目的是增加NH和Cl濃度，有利于析出NH4Cl晶體。答案：(1)合成氨、氨氧化法制硝酸、聯(lián)合制堿法(或侯氏制堿法)(2)500 時，該反應(yīng)的催化劑的活性最高鉑銠合金作催化劑，高溫(3)增大NH和Cl的濃度，析出副產(chǎn)品NH4Cl