1、一、选择题1以下有关接触法制硫酸的论述错误的是( )A为提高反应速率和原料利用率，硫铁矿要在 “沸腾”状态下燃烧B为防止催化剂中毒，气体在进接触室前要先净化C接触室中热交换器的主要作用是预热未反应的气体和冷却反应后的气体D吸收塔中 SO3 从下而上，水从上而下喷，剩余气体从上部出来循环利用解析：选 D。本题对考生进行工业上制硫酸有关问题的考查。为防止形成酸雾及加快吸收速率，三氧化硫是被浓硫酸吸收的，而不是被水吸收。2(2011 年北京西城区教学质量检测 )构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应
2、不符合“绿色化学”概念的是( )A消除硫酸厂尾气中的 SO2：SO22NH 3H 2O=(NH4)2SO3B消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NONO 22NaOH= =2NaNO2H 2OC制 CuSO4：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = D制 CuSO4：2CuO 22H 2SO4 2CuSO42H 2O= = = = = 解析：选 C。选项中给出的 4 个反应均符合化学反应规律，从技术上、原理上均是可行的，但 C 项会产生污染环境的 SO2 气体，不符合“绿色化学”的主旨。3(2010 年高考大纲全国卷 )下列叙述正确的是( )ALi 在氧气中燃烧
3、主要生成 Li2O2B将 CO2 通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸C将 SO2 通入 BaCl2 溶液可生成 BaSO3 沉淀D将 NH3 通入热的 CuSO4 溶液中能使 Cu2 还原成 Cu解析：选 B。A 项，由于金属锂的还原性比较弱，故其在氧气中燃烧时生成 Li2O；B项，由于碳酸的酸性强于次氯酸，故二氧化碳可以与次氯酸钙反应制取次氯酸；C 项，由于亚硫酸的酸性小于盐酸的酸性，故二氧化硫不能与氯化钡溶液反应；D 项，氨气溶于水生成一水合氨，其与硫酸铜发生复分解反应，生成 Cu(OH)2 沉淀。4以焦炭为主要原料合成 NH3，为了使通入合成塔的 N2 与 H2 保持 13 的体积比，则焦炭(
4、 不计燃烧中的消耗)与空气的物质的量之比约为( )A13 B32C65 D43解析：选 C。以焦炭制取 H2 的反应：C(s)H 2O(g)=CO(g)H 2(g)。CO(g) H2O(g)=CO2(g)H 2(g)可得关系式C 2H 2 ，nN2nH2 VN2VH2 13即 ， 。45n空 气 2nC 13 nCn空 气 655(2011 年南开中学高二测试 )某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验。其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(NaHCO 3)的实验是( )样品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，变浑浊；样品溶于水，并加入足量的 BaCl2 溶液，变浑浊；样品在硬质试管中加强热
5、，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊；向样品中滴加稀盐酸，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊。A BC D只有解析：选 D。依据纯碱(Na 2CO3)与 NaHCO3 的性质不同进行区别，Na 2CO3、NaHCO 3都能与 Ca(OH)2 反应产生沉淀，即 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,2NaHCO 3Ca(OH)2=CaCO32H 2ONa 2CO3；Na 2CO3、NaHCO 3 都能与盐酸反应放出气体，即Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2，NaHCO 3HCl =NaClH 2OCO 2，所以、不能说明样品中是否含有 NaHCO3。由于 BaCl2Na
6、 2CO3=BaCO32NaCl，而NaHCO3 不能与 BaCl2 反应，所以中浑浊现象只能说明 Na2CO3 一定存在，不能确定是否有 NaHCO3，而 2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2，Na 2CO3 受热不分解，所= = = = = 以中现象一定能说明有 NaHCO3 存在。6工业上制 NH3 的反应如下：N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92 kJmol 1假设这个反应处于平衡状态，在体积不变的条件下，下列措施能提高 NH3 产率的是( )升温 增大压强 使用铁触媒 降温 减小压强 充入一定体积的氩气 按 N2 与 H2 起始状态相同的投料比再充入 N2 与 H
7、2 的混合气体A BC D解析：选 C。依据合成氨反应的特点 N23H 2 2NH3，正反应是一个体积减小、放热的反应，故增大压强、降低温度、增大反应物浓度都能使平衡正向移动，提高 NH3 的产率。而使用催化剂只能加快反应速率，不能使平衡发生移动，在体积不变的条件下，充入不反应的稀有气体，不会改变平衡混合气体中各成分的浓度，故平衡也不移动，选项 C正确。7采用循环操作可提高原料利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是( )A硫酸工业 B合成氨工业C硝酸工业 D氯碱工业解析：选 C。硫酸工业及合成氨工业的反应中都有可逆反应，采用循环操作将尾气中原料气分离再重新进行反应。氯碱工业中，电解饱和食
8、盐水后，从阳极室流出的淡盐水等也是循环应用。硝酸工业中，采用通入过量 O2，使 NO 全部被氧化，所以不采用循环操作。二、非选择题8以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品：请回答下列问题：(1)合成氨中原料气体 N2 来源于空气，可采用将空气 _和_两种方法，H2 可采用上述反应，其化学方程式为 _。(2)对于合成氨 N23H 2 2NH3 H 0，其中 N2 与 H2 体积比高于 13 的原因是_；及时分离 NH3 的方法是_。(3)制取 NH4NO3 时，NH 3 的用途有两种，制 HNO3 的量大于与 HNO3 反应的量的原因_。(4)发生反应的化学方程式为_。(5)发
9、生反应生成 C8H18 的化学方程式为 _。解析：(1)由空气中获得 N2，去掉 O2，可采用深冷分离空气或氧燃烧法。制取 H2 的反应为CH42H 2O CO24H 2。= = = = =催 化 剂 高 温(2)由于原料气 H2 制取比 N2 成本高，为了使 H2 的转化率提高，可提高 N2 的加入量，故 N2 与 H2 加入体积比高于 13；及时分离 NH3，使化学平衡向右进行，可以使 NH3 冷却液化分离。(3)由于 NH3 转化为 HNO3 的过程中发生了反应：3NO 2H 2O=2HNO3NO 及各步反应有损失，一般应为制 HNO3 时 NH3 用量较大。(4)根据反应条件信息及元素
10、守恒，反应应为：CO22NH 3 CO(NH2)2H 2O。= = = = =一 定 条 件 (5)根据反应条件信息及元素守恒，反应应为：8CO17H 2 C8H188H 2O。= = = = =Co 443 K 473 K答案：(1)深冷分离 氧燃烧CH42H 2O CO24H 2= = = = =催 化 剂 高 温(2)制 H2 的成本高于制 N2，为了提高 H2 的转化率，可以提高 N2 的加入量 冷却使NH3 液化(3)由于 NH3 转化为 HNO3 的过程中，发生 3NO2H 2O=2HNO3NO 及各步反应有损失，用于制 HNO3 的 NH3 量应较大(4)CO2 2NH3 CO(
11、NH2)2H 2O= = = = =一 定 条 件 (5)8CO17H 2 C8H188H 2O= = = = =Co 443 K 473 K9(2011 年高考海南卷改编题 )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。请回答下列问题：(1)路布兰法是以食盐、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。食盐和浓硫酸反应的化学方程式为_；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。图中的中间产物 C 是_ ，D 是_(写化学式) ；装置乙中发生反应的化学方程式为_；(3)联
12、合制碱法是对氨碱法的改进，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等为原料制碳酸钾。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？_。解析：(1)食盐和浓硫酸反应可制取挥发性 HCl：NaClH 2SO4(浓)NaHSO4HCl 、NaClNaHSO 4 Na2SO4HCl或= = = = = = = = = = 2NaCl H2SO4(浓) Na2SO42HCl 。Na 2SO4、CaCO 3 和 C 在高温下反应，= = = = = 其中一种产物为 CaS，说明该反应为氧化还原反应，反应的产物中应有 CO 气体：Na2SO4C
13、aCO 34C CaSNa 2CO34CO。= = = = =高 温 (2)由工艺流程图可知，NH 4Cl 应与 Ca(OH)2 反应生成 CaCl2 并产生 NH3，NH 3 通入NaCl 溶液中，D 为 NH3。乙中发生反应为NH3CO 2NaClH 2O=NaHCO3NH 4Cl。(3)联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH 4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2，革除了CaCO3 制 CO2 这一工序。(4)不可行，由溶解度(S)随温度变化曲线可知，NaHCO 3 的溶解度较小且受温度的影响不大；KHCO 3
14、的溶解度较大且受温度的影响较大，并且 KHCO3 的溶解度与 NH4Cl 相差不大，故不能用氨碱法制碳酸钾。答案：(1)NaClH 2SO4(浓) NaHSO4HCl、NaCl NaHSO 4= = = = = Na2SO4HCl( 或 2NaClH 2SO4(浓) Na2SO42HCl)= = = = = = = = = = Na 2SO4CaCO 34C CaSNa 2CO34CO= = = = =高 温 (2)Ca(OH) 2 NH 3NH 3CO 2NaClH 2O=NaHCO3NH 4Cl(3)(4)见解析10某研究小组进行与 NH3 有关的系列实验。(1)从下图中挑选所需的仪器，画
15、出制取干燥 NH3 的装置简图(添加必须的塞子、玻璃导管、胶皮管，固定装置和尾气处理装置不用画)，并标明所用试剂。(2)将 NH3 通入溴水中，有 N2 生成，反应的化学方程式为_。(3)为验证：“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 ”。该小组同学设计了如下图所示的装置，图中 B 管的容积是 A 管的 2 倍，活塞 K1、K 2、K 3、K 4、K 5均关闭( 固定装置和尾气处理装置略； HCl 和 NH3 均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性好) 。在 A 管中充满与大气压强相等的干燥 HCl 气体，操作是_；控制活塞 K4、K 5，调节 C，使 B 管充满与 A 管同压
16、的干燥 NH3。缓慢开启活塞 K3，A 管中的现象是_；要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B 管中预期的现象是_；若观察不到预期现象，主要原因是_。解析：本题是以氨气实验室制备和氨气性质为依托的一道实验设计题。题目设计巧妙，富有创意。(1) 依据题目所给实验仪器图，挑选所需仪器，画出制取干燥 NH3 的装置简图，并标明所用试剂。考查考生的逆向思维能力，即，要求考生根据仪器确定反应原理，题目所给仪器中，没有酒精灯和大试管，显然不能用铵盐与碱( 固体与固体混合物) 加热制备NH3，到此，考生应该接着思考的问题是，设计不通过加热而制取 NH3 的反应原理，再根据反应原理选择必要仪器，组装实验
17、装置图。答案：(1)(2)8NH33Br 2=N26NH 4Br 或 2NH33Br 2=N26HBr(3)先开 K1，再开 K2，从 K2 处通入干燥的 HCl 气体，管口 K1 处有白雾后继续通入一段时间，关闭 K2，随即关闭 K1产生白烟 石蜡油充满 B 管 A 管中 HCl 混有空气，未使石蜡油两端液面相平11工业上以硫铁矿为原料制 H2SO4 所产生的尾气中除了含有 N2、O 2 外，还有 SO2、微量的 SO3 和酸雾，为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的 SO2 转化为有用的副产品，请按要求回答下列问题：(1) 将尾气通入氨水中能发生多个反应，写出其中
18、可能发生的两个氧化还原反应的方程式：_，_。(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或 NH4HCO3，此时溶液的温度会降低，并析出晶体。导致溶液温度降低的原因可能是_。析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该晶体结晶水合物的相对分子质量为 134。则其化学式为_。生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或苯二胺等物质，其目的是_。(3)用于测定硫酸尾气中 SO2 含量的是_( 填字母)。ANaOH 溶液、酚酞试液BKMnO 4 溶液、稀 H2SO4C碘水、淀粉溶液D氨水、酚酞试液解析：(1)SO 2 通入 NH3H2O 可能发生：SO2H 2O H2
19、SO3SO22NH 3H2O=(NH4)2SO3SO2NH 3H2O=NH4HSO3由于 H2SO3、(NH 4)2SO3、NH 4HSO3 中硫元素均为4 价，能被空气中的氧气氧化，可能发生：2H 2SO3O 2=2H2SO4,2(NH4)2SO3O 2=2(NH4)2SO4,2NH4HSO3O 2=2NH4HSO4 等氧化还原反应。(2)尾气与氨水反应所得溶液中，其成分可能含有 H2SO3、H 2SO4、(NH 4)2SO3、(NH 4)2SO4、NH 4HSO4、NH 4HSO3 等成分，但含量较多的为 NH4HSO3，所以再加入氨水或NH4HCO3，它们能够发生反应而生成 (NH4)2
20、SO3，且由于反应吸热，致使溶液的温度降低，使(NH 4)2SO3 晶体析出，又因为 (NH4)2SO3 易被氧化，常加入对苯二酚或苯二胺以防止其被氧化。(3)尾气中 SO2 含量测定的方法是用氧化剂 (KMnO4 或碘水)将其氧化，并用指示剂指示反应终点，故选项中 B、C 符合题意，分别发生反应：2KMnO45SO 22H 2O=K2SO42MnSO 42H 2SO4，I 2SO 22H 2O=2HIH 2SO4，而 NaOH 或氨水与 SO2 反应，生成亚硫酸盐及亚硫酸氨盐，无法确定其含量。答案：(1)2H 2SO3O 2=2H2SO42(NH4)2SO3O 2=2(NH4)2SO42NH4HSO3O 2=2NH4HSO4(任填两个)(2)反应吸热 (NH 4)2SO3H2O防止(NH 4)2SO3 被氧化(3)BC
