2019高中化學 第一單元 走進化學工業(yè)測評A 新人教版選修2.docx

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第一單元走進化學工業(yè) 測評(A) (時間:60分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題包括10小題,每小題5分,共50分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.采用循環(huán)操作可提高原料利用率,下列工業(yè)生產(chǎn)中,沒有采用循環(huán)操作的是(　　) A.硫酸工業(yè) B.合成氨工業(yè) C.硝酸工業(yè) D.氯堿工業(yè) 解析:硫酸工業(yè)及合成氨工業(yè)的反應中都有可逆反應,采用循環(huán)操作將尾氣中原料氣分離再重新進行反應。氯堿工業(yè)中,電解飽和食鹽水后,從陽極室流出的淡鹽水等也是循環(huán)應用。硝酸工業(yè)中,采用通入過量O2,使NO全部被氧化,所以不采用循環(huán)操作。 答案:C 2.下列符合實際并用于工業(yè)生產(chǎn)的是(　　) A.CO2通入氫氧化鈉溶液中制Na2CO3 B.H2和Cl2光照制HCl C.Cl2通入澄清石灰水中制漂白粉 D.用硫黃制硫酸 解析:制Na2CO3的方法是侯氏制堿法,A項錯誤;H2和Cl2的混合氣體光照會引起爆炸,工業(yè)制HCl的方法是使Cl2在H2中燃燒,B項錯誤;澄清石灰水中Ca(OH)2濃度太小,制取漂白粉的方法是向石灰乳中通Cl2,C項錯誤。 答案:D 3.下列關于氨堿法和聯(lián)合制堿法說法錯誤的是(　　) A.兩者的原料來源相同 B.兩者的生產(chǎn)原理相同 C.兩者對食鹽利用率不同 D.兩者最終產(chǎn)品都是Na2CO3 解析:氨堿法:以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料,聯(lián)合制堿法:以食鹽、氨和二氧化碳(來自合成氨中用水煤氣制取氫氣時的廢氣)為原料,兩者的原料來源不相同,A錯誤;氨堿法其化學反應原理是:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,聯(lián)合制堿法:包括兩個過程:第一個過程與氨堿法相同,將氨通入飽和食鹽水而形成氨鹽水,再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀,經(jīng)過濾、洗滌得NaHCO3晶體,再煅燒制得純堿產(chǎn)品,第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉淀出氯化銨晶體,B正確;氨堿法的最大缺點在于原料食鹽的利用率只有約70%,聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上,C正確;氨堿法和聯(lián)合制堿法兩者最終產(chǎn)品都是Na2CO3,D正確。 答案:A 4.認識反應條件對化學反應的影響,對學好化工生產(chǎn)知識具有重要意義。下列說法錯誤的是(　　) A.SO2合成SO3雖然屬于放熱反應,但工業(yè)上合成SO3時仍需加熱 B.合成氨工業(yè)采用高溫、高壓和使用催化劑的條件,因這些條件都符合化學平衡原理 C.合成純堿的過程中,應首先向飽和食鹽水中通入NH3,再通入足量CO2 D.通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2 解析:合成氨反應是放熱反應,從化學平衡的角度分析,低溫更有利于合成氨,B項錯誤。 答案:B 5.比較工業(yè)合成氨與接觸法制硫酸中SO2催化氧化的生產(chǎn)過程,下列說法中錯誤的是(　　) A.這兩個生產(chǎn)過程中,都使用了合適的催化劑 B.都選擇了較高的溫度 C.都采用了使其中一種原料過量以提高另一種原料利用率的方法 D.都采用了高壓的生產(chǎn)條件 解析:兩個過程中都采用了高溫、催化劑條件,合成氨需高壓而SO2的催化氧化常壓即可。 答案:D 6.石灰石是一種化工原料,可以通過反應生成一系列物質,如圖: 下列說法正確的是(　　) A.漂粉精是混合物,主要成分是氯化鈣 B.圖示的制純堿方法,要求先向飽和食鹽水中通NH3,然后再通CO2 C.純堿屬于堿,俗名蘇打 D.制取純堿和漂粉精所涉及的反應都是非氧化還原反應 解析:漂粉精為氯氣和氫氧化鈣反應的產(chǎn)物,2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,其主要成分是次氯酸鈣和氯化鈣,A錯誤;NH3極易溶于水且溶液呈弱堿性,再通入CO2使之更多地轉化為HCO3-,故工業(yè)上,可先向飽和食鹽水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3,碳酸氫鈉受熱分解制取純堿,B正確;純堿是碳酸鈉,俗名蘇打,是由鈉離子和碳酸根離子組成的化合物,屬于鹽,C錯誤;向飽和食鹽水中通NH3,然后再通CO2制取碳酸氫鈉,加熱分解碳酸氫鈉制取純堿,兩反應中元素化合價沒有變化,屬于非氧化還原反應,但制備漂粉精的反應中氯元素的化合價由0價變化為-1、+1價,屬于氧化還原反應,D錯誤。 答案:B 7.下列關于工業(yè)生產(chǎn)的說法錯誤的是(　　) A.在侯氏制堿工業(yè)中,向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣,后通二氧化碳 B.在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)中,皆采用循環(huán)操作提高原料利用率 C.在侯氏制堿工業(yè)中,二氧化碳可以循環(huán)利用 D.硫酸工業(yè)中,用水來吸收三氧化硫 解析:硫酸工業(yè)中,是用98%的硫酸來吸收三氧化硫,如果用水來吸收,則會產(chǎn)生酸霧,影響產(chǎn)率,D項錯誤。 答案:D 8.化學工業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中的作用舉足輕重。下列有關工業(yè)生產(chǎn)的敘述中正確的是(　　) A.硫酸生產(chǎn)中常采用高壓條件提高SO2的轉化率 B.合成氨中及時分離氨氣可提高反應速率 C.硫酸生產(chǎn)中可用水直接吸收SO3生成硫酸 D.純堿廠最好建在合成氨廠附近 解析:生產(chǎn)中應考慮壓強對設備的要求等,A項錯誤;及時分離氨氣可提高反應物的轉化率,B錯誤;硫酸生產(chǎn)中用濃硫酸吸收SO3,C項錯誤。 答案:D 9.合成氨所用的H2可由煤與水反應制得,其中有一步反應為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH<0,欲提高CO轉化率可采用的方法有:①降低溫度;②增大壓強;③使用催化劑;④增大CO的濃度;⑤增大水蒸氣的濃度,其中正確的是(　　) A.①②③④⑤ B.①⑤ C.①④⑤ D.⑤ 解析:該反應是一個氣體總體積不變的放熱反應,欲提高CO的轉化率,可設法使化學平衡向正反應方向移動,顯然降低溫度可以滿足這一要求;增大水蒸氣的濃度,平衡向正反應方向移動,CO的轉化率也可以增大;但若增大CO的濃度,平衡雖然向右移動,但CO的總量增大,其轉化率反而減小。增大壓強和使用催化劑的操作只能加快反應速率,縮短達到平衡的時間,而與平衡時CO的轉化率無關。 答案:B 10.某工廠用CaSO4、H2O、NH3、CO2制備(NH4)2SO4,其工藝流程如下: 下列推斷中,不合理的是(　　) A.氣體1是CO2,氣體2是NH3 B.通入的NH3必須過量 C.CO2可被循環(huán)使用 D.生成1 mol (NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3 解析:由于H2CO3的酸性弱于H2SO4,且CaCO3能溶于強酸,故“氣體1”不可能是CO2,應是NH3,而“氣體2”是CO2,且“氣體1”即NH3必須過量,由關系式CaSO4~2NH3知,每生成1mol(NH4)2SO4至少消耗2molNH3。 答案:A 二、非選擇題(本題包括3小題,共50分) 11.(16分)用下圖所示裝置進行實驗,回答有關問題: (1)玻璃管E內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為 　。 (2)小試管C的作用是　。 (3)廣口瓶D內(nèi)盛的試劑是　　　　,裝置D的3個主要作用是　 　。 (4)若U形管內(nèi)收集到的物質很少,分析其原因,不可能的是　　　　(填序號)。 ①裝置氣密性不好 ②制得的SO2中混有少量H2S雜質,使催化劑中毒 ③氣流速度過快 (5)從U形管導出的尾氣的處理方法是　。 解析:本題(1)中方程式的書寫要注意條件和反應符號“”;SO2的氣體中不會有H2S氣體雜質,所以產(chǎn)物少的原因不可能是混有H2S雜質引起的;SO2氣體有毒,需用NaOH溶液將其吸收。 答案:(1)2SO2+O22SO3 (2)起安全瓶的作用,防止液體倒吸入試管中 (3)濃硫酸　干燥SO2和O2、將SO2和O2混合均勻、通過觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速 (4)② (5)用NaOH溶液吸收 12.(17分)氨氣是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的產(chǎn)品,合成氨并綜合利用的某些過程如圖所示: (1)原料氣中的氫氣來源于水和碳氫化合物。請寫出甲烷和水在催化劑和高溫條件下反應的化學方程式: 　。 (2)在工業(yè)生產(chǎn)中,設備A的名稱為　　　　,A中發(fā)生的化學反應方程式是　。 (3)上述生產(chǎn)中向母液通入氨氣同時加入　　　　,可促進副產(chǎn)品氯化銨的析出。長期使用氯化銨會造成土壤酸化,尿素適用于各種土壤,在土壤中尿素發(fā)生水解,其水解的化學方程式是　。 (4)純堿在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用,請寫出任意兩種用途:　。 (5)圖中所示工業(yè)制法獲得的純堿中常含有NaCl雜質,用下述方法可以測定樣品中NaCl的質量分數(shù)。 樣品m g溶液沉淀 固體n g ①檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 　。 ②樣品中NaCl的質量分數(shù)的數(shù)學表達式為　。 解析:(1)依據(jù)題給的信息,甲烷與水在高溫催化劑作用下生成二氧化碳(或一氧化碳)和氫氣,故化學反應方程式為CH4+2H2OCO2+4H2或CH4+H2OCO+3H2; (2)在生產(chǎn)中,設備A中應生成目標產(chǎn)物純堿,故A為沉淀池,發(fā)生的反應為NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓; (3)副產(chǎn)物為氯化銨,需要引入氯離子,且目標產(chǎn)物為純堿,故在通入氨氣的同時,加入NaCl,尿素水解生成氨氣和二氧化碳,故反應為CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑; (4)純堿在日常生活中應用廣泛,常用于制玻璃、制肥皂、造紙、紡織、印染等; (5)①檢驗沉淀是否洗凈的方法為:取少量最后一次洗滌所得濾液,向其中加入稀H2SO4溶液(或AgNO3溶液),若產(chǎn)生白色沉淀,則沉淀沒有洗滌干凈;若無白色沉淀生成,則沉淀已洗滌干凈; ②生成ng固體為BaCO3,物質的量為ng197gmol-1,故碳酸鈉的質量為ng197gmol-1106gmol-1,故氯化鈉的質量為(m-106n197)g,故質量分數(shù)為(m-106n197m100%)=(1-106n197m)100%。 答案:(1)CH4+2H2OCO2+4H2或CH4+H2OCO+3H2 (2)沉淀池　NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓ (3)NaCl　CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ (4)制玻璃、制肥皂 (5)①取少量最后一次洗滌所得濾液,向其中加入稀H2SO4溶液(或AgNO3溶液),若產(chǎn)生白色沉淀,則沉淀沒有洗滌干凈;若無白色沉淀生成,則沉淀已洗滌干凈?、?1-106n197m)100% 13.(17分)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)?、诤铣砂惫I(yè)?、巯跛峁I(yè) (4)工業(yè)上常用98%的硫酸吸收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　　　　。 (6)根據(jù)化學平衡移動原理,下列條件或措施合理的是　　　　(填序號)。 ①合成氨工業(yè)在高壓下進行?、诤铣砂惫I(yè)和硫酸工業(yè)都使用催化劑?、奂皶r將氨液化而分離?、芰蛩峁I(yè)中,凈化后的爐氣中要有過量空氣?、莺铣砂惫I(yè)和硫酸工業(yè)都采用適宜的溫度 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)用稀硫酸或水吸收SO3時易形成酸霧,不利于SO3吸收 (5)(NH4)2SO4 (6)①③④