2013年高考化學總復習 第一章 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（含解析） 新人教版

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1、【高考總復習】2013高考化學專題復習：第一章 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（人教版） 1．最近，國際上提出的“綠色化學”是指(　　) A．對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理 B．在化學生產(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”是指在化學工業(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12～18為宜 B．在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中，烷基應以帶有支鏈的為宜 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：D 5．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和親水基團 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，具有的共同點是(　　) A．使用H

4、2作原料　　　　　　 B．使用催化劑 C．使用吸收塔設備 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為充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝________(填設備名稱)。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的空氣體積比應為________。假設接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為________(空氣中氧氣的體積分數(shù)按0.2計)，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的化學方程式____________________________________________________________________

7、____ ________________________________________________________________________。 解析：(1)本題考查了工業(yè)制取H2SO4的過程，在熟悉設備及工藝流程基礎上可知接觸室應安裝熱交換器，吸收塔為便于充分吸收SO3而填充了許多瓷管。 (2)考查了學生分析及處理數(shù)據(jù)進行計算的能力，可假設有1 mol硫黃充分燃燒，則據(jù)反應S＋O2SO2知反應耗O21 mol，流量計1充入O2為1.5 mol，生成SO2 1 mol，據(jù)反應2SO2＋O2 2SO3知理論上1 mol SO2反應耗O2 0.5 mol，流量計2充入O2為1.2

8、5 mol，則流量計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SO2轉(zhuǎn)化率為95%，則尾氣中SO2體積分數(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。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純

9、堿。有關(guān)反應的化學方程式為：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，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是________(填字母標號)。 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，進行碳酸氫鈉的制備實驗。 ①一位同學將二氧化碳氣體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： (Ⅰ)乙裝置中的試劑是________________； (Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是________________； (Ⅲ)實驗結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是 ________(填分離操作

11、的名稱)。 ②另一位同學用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進行實驗。 (Ⅰ)實驗時，須先從________管通入________(氣體)，再從________管中通入________(氣體)； (Ⅱ)有同學建議在戊裝置的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)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法： ______________________ ____________________________________________

12、____________________________。 解析：溶液中的復分解反應的本質(zhì)是反應向自由離子濃度減小的方向進行。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，故應除去；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，導管b通入溶液中，且根據(jù)后面問題知，從b管進入的氣體在水中的溶解度較?。粚Ч躠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↑，兩反應的總反應式為：2NaCl＋CO2＋H2O＋2NH3===Na2CO3＋2NH4Cl，碳酸鈉是目標產(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年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨。2007年化學家格哈德·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)合成氨反應的化學方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K＝________。在一定溫度和壓強下，將H2和N2按3∶1(體積比)混合后進入合成塔，反應達到平衡時，平衡混合氣中NH3的體積分數(shù)為15%，此時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，考查化學基礎知識，涉及化學平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的計算、蓋斯定律應用等，屬中檔題。 (2)設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)總反應可由①＋②×2求得。 (4)工業(yè)生產(chǎn)HNO3為循環(huán)反應，為不使N元素損失，故可通入O2將其反應。 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)空氣得到氮氣和氧氣的方法為_______

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，氫氣的主要來源是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (寫出相應的化學反應方程式) (4)在硫酸工業(yè)中，通過下列反應使二氧化硫轉(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

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－酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染、廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理(只寫出2個方程式即可) ________________________________________________________________________ ___________________________________________

20、_____________________________。 解析：(1)用液化空氣法制O2和N2的原理：利用二者沸點不同進行精餾，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)化學方程式為 CH4＋H2OCO＋3H2， CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (4)若設開始含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)化學方程式(寫出2個即可)： 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工業(yè)____________________________________________ (寫出兩個即可)。 (2)反應Ⅰ需在500 ℃進行，主要原因是____________；實際工業(yè)生產(chǎn)中，反應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 ℃時催化劑活性最大。反應Ⅱ為氨的催化氧化，反應條件為高溫，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，該反應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