2019-2020年高考化學總復習 第一章 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課時作業(yè)（選修2）.doc

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2019-2020年高考化學總復習 第一章 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課時作業(yè)（選修2） 1．硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位。 (1)硫酸的最大消費渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有____________(任寫一種)。 (2)硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學平衡原理來確定的條件或措施有________。 A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎 B．使用V2O5作催化劑 C．轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度 D．凈化后的爐氣中要有過量的空氣 E．催化氧化在常壓下進行 F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3 (3)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)　ΔH＝－98.3 kJmol－1，在實際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，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____________。 (4)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個主要的化學反應及相應的設備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔)。 三個設備分別使反應物之間或冷熱氣體間進行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應物之間是怎樣對流的。 ________________________________________________________________________。 答案：(1)硫酸銨(或硫酸鉀或過磷酸鈣等)　(2)D (3)95%＋(1－95%)95%＝99.75%　(4)SO3從吸收塔底部進入，吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋，形成對流 2．合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程大致為 合成塔和接觸室中的反應分別為 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0 (1)寫出流程中設備的名稱：B________，X________。 (2)進入合成塔和接觸室中的氣體都要進行熱處理，最理想的熱處理方法是________________________________________________________________________。 (3)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率，下列生產(chǎn)中，采用循環(huán)操作的是________(填序號)。 ①硫酸工業(yè)　②合成氨工業(yè)?、巯跛峁I(yè) (4)工業(yè)上常用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是________________________________________________________________________。 (5)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。硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)處理可以得到一種化肥，該肥料的化學式是________。 答案：(1)循環(huán)壓縮機　沸騰爐 (2)逆流換熱(或充分利用反應中放出的熱量加熱反應氣) (3)①②③ (4)由于用稀硫酸或水吸收SO3時易形成酸霧，不利于SO3吸收 (5)(NH4)2SO4 3．化學肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥。 (1)普鈣是磷肥，它的有效成分是________(寫化學式)。 (2)尿素是一種含氮量較高的氮肥，工業(yè)生產(chǎn)尿素是將氨氣與二氧化碳在加壓、加熱的條件下反應生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素。反應的化學方程式為________________、________________。 (3)農(nóng)諺說的“糞和灰，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會降低肥效。請你說明其中的化學原理： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3，已知由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去NH3的質(zhì)量占耗用全部NH3質(zhì)量的________%。 (5)合成氨氣是生產(chǎn)氮肥的重要環(huán)節(jié)。合成氨生產(chǎn)簡易流程示意圖如下： 從示意圖可知其存在循環(huán)操作。簡要說明為什么在化工生產(chǎn)中經(jīng)常采用循環(huán)操作？ 解析：(4)設制取HNO3的量為1 mol，所用NH3量為x mol。 NH3　　～　　NO　　～　　HNO3 1　　　　　　　1　　　　　　1 x96%92%　1　　　　　　1 由硝酸到硝酸銨也需NH3 1 mol， 解得x＝1.132， 1．132/(1.132＋1)＝53.1% 答案：(1)Ca(H2PO4)2H2O[或Ca(H2PO4)2] (2)2NH3＋CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4―→H2NCONH2＋H2O (3)糞尿中的尿素在尿酶的作用下腐熟時產(chǎn)生碳酸銨，碳酸鉀受潮后產(chǎn)生氫氧化鉀，它們相互反應生成氨氣逸出使肥效降低 (4)53.1 (5)從原因來講，許多化學反應是可逆反應，轉(zhuǎn)化率低；從結(jié)果來說，循環(huán)操作的主要目的在于充分的利用原料、降低成本；從工藝設計來說，循環(huán)操作有利于連續(xù)化生產(chǎn)、減少工序；從環(huán)保角度來說，實現(xiàn)全封閉生產(chǎn)，控制廢棄物的排放。 4．(xx年高考新課標全國卷Ⅰ)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 部分物質(zhì)的相關性質(zhì)如下： 熔點/℃ 沸點/℃ 備注 白磷 44 280.5 PH3 －133.8 －87.8 難溶于水，有還原性 SiF4 －90 －86 易水解 回答下列問題： (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的________%。 (2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。 (3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是________(填化學式)，冷凝塔1的主要沉積物是________，冷凝塔2的主要沉積物是________。 (4)尾氣中主要含有________，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去________；再通入次氯酸鈉溶液，可除去________。(均填化學式) (5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復雜，能耗高，但優(yōu)點是________________________________________________________________________。 解析：(1)4%＋96%85%80%≈69%；(2)依據(jù)信息及HF為弱酸，可知產(chǎn)物為H3PO4、HF，還生成鹽CaSO4，配平即可；設得到商品磷酸x t，依據(jù)P元素守恒可知1 t30%＝x t85%；(3)依據(jù)元素守恒分析爐渣的主要成分為CaSiO3；(4)SiF4與水發(fā)生水解反應，HF、H2S均能與顯堿性的純堿溶液反應，依據(jù)NaClO的強氧化性及PH3的還原性可知通入次氯酸鈉的作用。 答案：(1)69 (2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑　0.49 (3)CaSiO3　液態(tài)白磷　固態(tài)白磷 (4)SiF4、CO　SiF4、HF、H2S　PH3 (5)產(chǎn)品純度高 5．(xx年高考新課標全國卷Ⅰ)草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個結(jié)晶水)的工藝流程如下： 回答下列問題： (1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作①的濾液是________，濾渣是________；過濾操作②的濾液是________和________，濾渣是________。 (3)工藝過程中③和④的目的是 ________________________________________________________________________。 (4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產(chǎn)品不純，其中含有的雜質(zhì)主要是 ________________________________________________________________________。 (5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 molL－1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消退，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反應的離子方程式為 ________________________________________________________________________； 列式計算該成品的純度 ________________________________________________________________________。 解析：(1)由“甲酸鈉加熱脫氫”生成Na2C2O4，依據(jù)原子守恒可知有H2生成；(2)Na2C2O4中加入Ca(OH)2生成CaC2O4和NaOH，過濾①后得CaC2O4沉淀和NaOH溶液，NaOH溶液經(jīng)③可循環(huán)利用；向CaC2O4沉淀中加入H2SO4，生成H2C2O4和CaSO4，過濾②后得CaSO4沉淀和H2C2O4溶液，溶液中還有過量的H2SO4；(3)NaOH溶液和H2SO4可循環(huán)利用，是該流程的優(yōu)點；(4)Na2C2O4和H2SO4反應生成的H2C2O4和Na2SO4均可溶，故會使草酸中混有Na2SO4；(5)草酸被氧化為CO2，MnO被還原為Mn2＋，依據(jù)化合價升降總數(shù)相等和電子得失守恒配平即可；n(MnO)＝0.015 L0.050 0 molL－1，依據(jù)離子方程式n(C2O)＝n(MnO)＝0.015 L0.050 0 molL－1，m(H2C2O42H2O)＝0.015 L0.050 0 molL－1126 gmol－1。 答案：(1)CO＋NaOHHCOONa　2HCOONaNa2C2O4＋H2↑ (2)NaOH溶液　CaC2O4　H2C2O4溶液　H2SO4溶液　CaSO4 (3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成本)，減小污染 (4)Na2SO4 (5)5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ 100%＝94.5 %