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

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1、【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：B 2．下列有關(guān)合成洗滌劑的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基含碳原子的個(gè)數(shù)以12～18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

2、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12～18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：B 3．普鈣是目前使用最廣泛的磷肥，其主要成分是(　　) A．Ca5(PO4)3F B．Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4 C．Ca3(PO4)2和CaHPO4 D．CaHPO4和Ca(H2PO4)2 答案：B 4．下列說法不正確的是(　　) A．施肥時(shí)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

3、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(xiàng)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：D 5．下列有關(guān)肥皂的敘述中錯(cuò)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：A 6．(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(diǎn)是(　　) A．使用H

4、2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?dú)鉃樵?，設(shè)備主要為合成塔。 答案：B 7．(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： ①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_______________________________________

5、__________ ________________________________________________________________________。 ②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________。 ③與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點(diǎn)是

6、________(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(shí)SO2的排放，請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________________________

7、____ ________________________________________________________________________。 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(jì)算的能力，可假設(shè)有1 mol硫黃充分燃燒，則據(jù)反應(yīng)S＋O2SO2知反應(yīng)耗O21 mol，流量計(jì)1充入O2為1.5 mol，生成SO2 1 mol，據(jù)反應(yīng)2SO2＋O2 2SO3知理論上1 mol SO2反應(yīng)耗O2 0.5 mol，流量計(jì)2充入O2為1.2

8、5 mol，則流量計(jì)1、2充入氧氣體積比(等于空氣體積比)為6∶5(或1.2∶1)；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)①熱交換器　增加SO3與濃H2SO4接觸面積，有利于SO3的吸收 ②6∶5(或1.2∶1)　0.4%　用氨水吸收 ③AC (2)BCD (3)CaCO3CaO＋CO2↑，2SO2＋2CaO＋O22CaSO4(或2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2) 8．(實(shí)驗(yàn)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

9、堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。 (1)有關(guān)物質(zhì)溶解度如下表所示： 溫度 溶解度(g) 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 － NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.1 45.8 根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分析碳酸

10、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(shí)驗(yàn)。 ①一位同學(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(shí)驗(yàn)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： (Ⅰ)乙裝置中的試劑是________________； (Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是________________； (Ⅲ)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是 ________(填分離操作

11、的名稱)。 ②另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (Ⅰ)實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從________管通入________(氣體)，再從________管中通入________(氣體)； (Ⅱ)有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是______________________。 ③侯氏制堿原理的原子利用率為________________________________________。 (3)請你再寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法： ______________________ ____________________________________________

12、____________________________。 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(shí)，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(shí)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?。粚?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

13、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。CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，兩反應(yīng)的總反應(yīng)式為：2NaCl＋CO2＋H2O＋2NH3===Na2CO3＋2NH4Cl，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)①(Ⅰ)飽和碳酸氫鈉溶液　(Ⅱ)吸收NH3　(Ⅲ)過濾 ②(Ⅰ)a　NH3　b　CO2　(Ⅱ)增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2吸收率 ③100% (3)向燒堿溶液中通

14、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Pt－Rh合金網(wǎng)。請回答下列問題： (1)1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)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(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w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⑤表示生成的NH3離開催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是____________________________________________________ ____________________________

15、____________________________________________。 (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3∶1(體積比)混合后進(jìn)入合成塔，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為15%，此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為________。(3)已知：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝－1 266.8 kJ/mol N2(g)＋O2(g)===2NO(g)；ΔH＝＋180.5 kJ/mol，氨催化氧化的熱化學(xué)方程式為____

16、____________________________________________________________________； (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(jì)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　　　a　　　3a　　　　0 平衡　　a－x　　3a－3x　　2x 轉(zhuǎn)化　　　

17、x　　　3x　　　　2x NH3%＝＝15%，H2的轉(zhuǎn)化率為≈26%。 (3)總反應(yīng)可由①＋②×2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②表示N2、H2被吸附在催化劑表面，圖③表示在催化劑表面，N2、H2的化學(xué)鍵斷裂 (2)K＝　26% (3)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)； ΔH＝－905.8 kJ/mol (4)使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化成HNO3 10．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?dú)夂脱鯕獾姆椒開______

18、_。 (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(shí)，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(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，為了提

19、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(gè)方程式即可) ________________________________________________________________________ ___________________________________________

20、_____________________________。 解析：(1)用液化空氣法制O2和N2的原理：利用二者沸點(diǎn)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A→C→(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 CH4＋H2OCO＋3H2， CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (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

21、收脫硫，有關(guān)化學(xué)方程式(寫出2個(gè)即可)： SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3； SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。 答案：(1)精餾 (2)C (3)CH4＋H2OCO＋3H2， CO＋H2OCO2＋H2 (4)99.75% (5)(只寫出2個(gè)方程式即可) SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3； SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2

22、SO4＋2SO2↑＋2H2O (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O 11．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(gè)即可)。 (2)反應(yīng)Ⅰ需在500 ℃進(jìn)行，主要原因是____________；實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ的條件是________________________________________________________________________ _______

23、_________________________________________________________________。 (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N2＋3H22NH3　ΔH＜0，盡管500 ℃不利于合成氨，工業(yè)上主要考慮在500 ℃時(shí)催化劑活性最大。反應(yīng)Ⅱ?yàn)榘钡拇呋趸?，反?yīng)條件為高溫，并用 Pt－Rh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(shí)，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