一、選擇題
1．以下有關(guān)接觸法制硫酸的論述錯(cuò)誤的是(　　)
A．為提高反應(yīng)速率和原料利用率，硫鐵礦要在“沸騰”狀態(tài)下燃燒
B．為防止催化劑中毒，氣體在進(jìn)接觸室前要先凈化
C．接觸室中熱交換器的主要作用是預(yù)熱未反應(yīng)的氣體和冷卻反應(yīng)后的氣體
D．吸收塔中SO3從下而上，水從上而下噴，剩余氣體從上部出來循環(huán)利用
解析：選D。本題對考生進(jìn)行工業(yè)上制硫酸有關(guān)問題的考查。為防止形成酸霧及加快吸收速率，三氧化硫是被濃硫酸吸收的，而不是被水吸收。
2．(2014年北京西城區(qū)質(zhì)量檢測)構(gòu)建和諧社會的內(nèi)容之一是人類與環(huán)境的和諧發(fā)展，而“綠色化學(xué)”的內(nèi)容是指從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，盡可能減少對環(huán)境的副作用，下列化學(xué)反應(yīng)不符合“綠色化學(xué)”概念的是(　　)
A．消除硫酸廠尾氣中的SO2：
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
B．消除硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物的污染：
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)=====△　CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．制CuSO4：2Cu＋O2＋2H2SO4=====△　2CuSO4＋2H2O
解析：選C。選項(xiàng)中給出的4個(gè)反應(yīng)均符合化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，從技術(shù)上、原理上均是可行的，但C項(xiàng)會產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2氣體，不符合“綠色化學(xué)”的主旨。
3．(2010年高考大綱全國卷Ⅰ)下列敘述正確的是(　　)
A．Li在氧氣中燃燒主要生成Li2O2
B．將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸
C．將SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
D．將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2＋還原成Cu
解析：選B。A項(xiàng)，由于金屬鋰的還原性比較弱，故其在氧氣中燃燒時(shí)生成Li2O；B項(xiàng)，由于碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，故二氧化碳可以與次氯酸鈣反應(yīng)制取次氯酸；C項(xiàng)，由于亞硫酸的酸性小于鹽酸的酸性，故二氧化硫不能與氯化鋇溶液反應(yīng)；D項(xiàng)，氨氣溶于水生成一水合氨，其與硫酸銅發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成Cu(OH)2沉淀。
4．以焦炭為主要原料合成NH3，為了使通入合成塔的N2與H2保持1∶3的體積比，則焦炭(不計(jì)燃燒中的消耗)與空氣的物質(zhì)的量之比約為(　　)
A．1∶3　　　　　　　　　　B．3∶2
C．6∶5 D．4∶3
解析：選C。以焦炭制取H2的反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)。
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)可得關(guān)系式
C　～　2H2
n?N2?n?H2?＝V?N2?V?H2?＝13，
即45n?空氣?2n?C?＝13，n?C?n?空氣?＝65。
5．(2014年南開中學(xué)高二測試)某純堿廠技術(shù)科的人員對該廠純堿樣品的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。其中能夠說明純堿樣品中可能含有雜質(zhì)(NaHCO3)的實(shí)驗(yàn)是(　　)
①樣品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，變渾濁；
②樣品溶于水，并加入足量的BaCl2溶液，變渾濁；
③樣品在硬質(zhì)試管中加強(qiáng)熱，排出的氣體通入澄清石灰水，變渾濁；
④向樣品中滴加稀鹽酸，排出的氣體通入澄清石灰水，變渾濁。
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．只有③
解析：選D。依據(jù)純堿(Na2CO3)與NaHCO3的性質(zhì)不同進(jìn)行區(qū)別，Na2CO3、NaHCO3都能與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，即Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應(yīng)放出氣體，即Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，所以①、④不能說明樣品中是否含有NaHCO3。由于BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl，而NaHCO3不能與BaCl2反應(yīng)，所以②中渾濁現(xiàn)象只能說明Na2CO3一定存在，不能確定是否有NaHCO3，而2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，Na2CO3受熱不分解，所以③中現(xiàn)象一定能說明有NaHCO3存在。
6．工業(yè)上制NH3的反應(yīng)如下：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ?mol－1
假設(shè)這個(gè)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，在體積不變的條件下，下列措施能提高NH3產(chǎn)率的是(　　)
①升溫�、谠龃髩簭�(qiáng)�、凼褂描F觸媒�、芙禍亍、轀p小壓強(qiáng)�、蕹淙胍欢�體積的氬氣�、甙碞2與H2起始狀態(tài)相同的投料比再充入N2與H2的混合氣體
A．①②③⑦ B．①②③⑥
C．②④⑦ D．②④⑥⑦
解析：選C。依據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)N2＋3H2 2NH3，正反應(yīng)是一個(gè)體積減小、放熱的反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)、降低溫度、增大反應(yīng)物濃度都能使平衡正向移動(dòng)，提高NH3的產(chǎn)率。而使用催化劑只能加快反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，在體積不變的條件下，充入不反應(yīng)的稀有氣體，不會改變平衡混合氣體中各成分的濃度，故平衡也不移動(dòng)，選項(xiàng)C正確。
7．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：選C。硫酸工業(yè)及合成氨工業(yè)的反應(yīng)中都有可逆反應(yīng)，采用循環(huán)操作將尾氣中原料氣分離再重新進(jìn)行反應(yīng)。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(yīng)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。
二、非選擇題
8．以天然氣、焦炭、水、空氣為初始原料，可以制得若干化工產(chǎn)品：
請回答下列問題：
(1)合成氨中原料氣體N2來源于空氣，可采用將空氣________和________兩種方法，H2可采用上述反應(yīng)①，其化學(xué)方程式為______________________________。
(2)對于合成氨N2＋3H2 2NH3　ΔH＜0，其中N2與H2體積比高于1∶3的原因是______________________________________；及時(shí)分離NH3的方法是____________________。
(3)制取NH4NO3時(shí)，NH3的用途有兩種，制HNO3的量大于與HNO3反應(yīng)的量的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)發(fā)生反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)發(fā)生反應(yīng)③生成C8H18的化學(xué)方程式為________________________________。
解析：(1)由空氣中獲得N2，去掉O2，可采用深冷分離空氣或氧燃燒法。制取H2的反應(yīng)①為
CH4＋2H2O=====催化劑高溫CO2＋4H2。
(2)由于原料氣H2制取比N2成本高，為了使H2的轉(zhuǎn)化率提高，可提高N2的加入量，故N2與H2加入體積比高于1∶3；及時(shí)分離NH3，使化學(xué)平衡向右進(jìn)行，可以使NH3冷卻液化分離。
(3)由于NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的過程中發(fā)生了反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO及各步反應(yīng)有損失，一般應(yīng)為制HNO3時(shí)NH3用量較大。
(4)根據(jù)反應(yīng)條件信息及元素守恒，反應(yīng)⑤應(yīng)為：
CO2＋2NH3=====一定條件　CO(NH2)2＋H2O。
(5)根據(jù)反應(yīng)條件信息及元素守恒，反應(yīng)③應(yīng)為：
8CO＋17H2=====Co443 K～473 KC8H18＋8H2O。
答案：(1)深冷分離　氧燃燒
CH4＋2H2O=====催化劑高溫CO2＋4H2
(2)制H2的成本高于制N2，為了提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以提高N2的加入量　冷卻使NH3液化
(3)由于NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的過程中，發(fā)生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO及各步反應(yīng)有損失，用于制HNO3的NH3量應(yīng)較大
(4)CO2＋2NH3=====一定條件　CO(NH2)2＋H2O
(5)8CO＋17H2=====Co443 K～473 KC8H18＋8H2O
9．(2014年高考海南卷改編題)工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：
(1)路布蘭法是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進(jìn)行煅燒，再浸取、結(jié)晶而制得純堿。
①食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(已知產(chǎn)物之一為CaS)；
(2)氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。
①圖中的中間產(chǎn)物C是____________，D是________________________________________________________________________
(寫化學(xué)式)；
②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)聯(lián)合制堿法是對氨堿法的改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀。請結(jié)合下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？
________________________________________________________________________。
解析：(1)①食鹽和濃硫酸反應(yīng)可制取揮發(fā)性HCl：NaCl＋H2SO4(濃)=====△NaHSO4＋HCl↑、NaCl＋NaHSO4=====△Na2SO4＋HCl↑或2NaCl＋H2SO4(濃)=====△Na2SO4＋2HCl↑。②Na2SO4、CaCO3和C在高溫下反應(yīng)，其中一種產(chǎn)物為CaS，說明該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物中應(yīng)有CO氣體：
Na2SO4＋CaCO3＋4C=====高溫CaS＋Na2CO3＋4CO↑。
(2)由工藝流程圖可知，NH4Cl應(yīng)與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCl2并產(chǎn)生NH3，NH3通入NaCl溶液中，D為NH3。乙中發(fā)生反應(yīng)為NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(3)聯(lián)合制堿法保留了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)，消除了它的缺點(diǎn)，使食鹽的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。
(4)不可行，由溶解度(S)隨溫度變化曲線可知，NaHCO3的溶解度較小且受溫度的影響不大；KHCO3的溶解度較大且受溫度的影響較大，并且KHCO3的溶解度與NH4Cl相差不大，故不能用氨堿法制碳酸鉀。
答案：(1)①NaCl＋H2SO4(濃)=====△NaHSO4＋HCl↑、NaCl＋NaHSO4=====△Na2SO4＋HCl↑(或2NaCl＋H2SO4(濃)=====△Na2SO4＋2HCl↑)
②Na2SO4＋CaCO3＋4C=====高溫CaS＋Na2CO3＋4CO↑
(2)①Ca(OH)2　NH3
②NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)(4)見解析
10．某研究小組進(jìn)行與NH3有關(guān)的系列實(shí)驗(yàn)。
(1)從下圖中挑選所需的儀器，畫出制取干燥NH3的裝置簡圖(添加必須的塞子、玻璃導(dǎo)管、膠皮管，固定裝置和尾氣處理裝置不用畫)，并標(biāo)明所用試劑。
(2)將NH3通入溴水中，有N2生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
(3)為驗(yàn)證：“同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”。該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，圖中B管的容積是A管的2倍，活塞K1、K2、K3、K4、K5均關(guān)閉(固定裝置和尾氣處理裝置略；HCl和NH3均不溶于石蠟油，也不與之反應(yīng)；裝置氣密性好)。①在A管中充滿與大氣壓強(qiáng)相等的干燥HCl氣體，操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
控制活塞K4、K5，調(diào)節(jié)C，使B管充滿與A管同壓的干燥NH3。
②緩慢開啟活塞K3，A管中的現(xiàn)象是____________；
要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?dāng)反應(yīng)完成并恢復(fù)到室溫時(shí)，B管中預(yù)期的現(xiàn)象是__________；若觀察不到預(yù)期現(xiàn)象，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本題是以氨氣實(shí)驗(yàn)室制備和氨氣性質(zhì)為依托的一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。題目設(shè)計(jì)巧妙，富有創(chuàng)意。(1)依據(jù)題目所給實(shí)驗(yàn)儀器圖，挑選所需儀器，畫出制取干燥NH3的裝置簡圖，并標(biāo)明所用試劑�？疾榭忌�的逆向思維能力，即，要求考生根據(jù)儀器確定反應(yīng)原理，題目所給儀器中，沒有酒精燈和大試管，顯然不能用銨鹽與堿(固體與固體混合物)加熱制備NH3，到此，考生應(yīng)該接著思考的問題是，設(shè)計(jì)不通過加熱而制取NH3的反應(yīng)原理，再根據(jù)反應(yīng)原理選擇必要儀器，組裝實(shí)驗(yàn)裝置圖。
答案：(1)
(2)8NH3＋3Br2===N2＋6NH4Br或2NH3＋3Br2===N2＋6HBr
(3)①先開K1，再開K2，從K2處通入干燥的HCl氣體，管口K1處有白霧后繼續(xù)通入一段時(shí)間，關(guān)閉K2，隨即關(guān)閉K1
②產(chǎn)生白煙　石蠟油充滿B管　A管中HCl混有空氣，未使石蠟油兩端液面相平
11．工業(yè)上以硫鐵礦為原料制H2SO4所產(chǎn)生的尾氣中除了含有N2、O2外，還有SO2、微量的SO3和酸霧，為了保護(hù)環(huán)境，同時(shí)提高硫酸工業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)盡可能將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品，請按要求回答下列問題：(1)將尾氣通入氨水中能發(fā)生多個(gè)反應(yīng)，寫出其中可能發(fā)生的兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的方程式：______________________________，________________________。
(2)在尾氣與氨水反應(yīng)所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨水或NH4HCO3，此時(shí)溶液的溫度會降低，并析出晶體。
①導(dǎo)致溶液溫度降低的原因可能是________________________________________________________________________。
②析出的晶體可用于造紙工業(yè)，也可用于照相用顯影液的生產(chǎn)。已知該晶體結(jié)晶水合物的相對分子質(zhì)量為134。則其化學(xué)式為____________________。
③生產(chǎn)中往往需要向溶液中加入適量的對苯二酚或苯二胺等物質(zhì)，其目的是______________________。
(3)用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是________(填字母)。
A．NaOH溶液、酚酞試液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液
D．氨水、酚酞試液
解析：(1)SO2通入NH3?H2O可能發(fā)生：
SO2＋H2O H2SO3
SO2＋2NH3?H2O===(NH4)2SO3
SO2＋NH3?H2O===NH4HSO3
由于H2SO3、(NH4)2SO3、NH4HSO3中硫元素均為＋4價(jià)，能被空氣中的氧氣氧化，可能發(fā)生：2H2SO3＋O2===2H2SO4,2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4,2NH4HSO3＋O2===2NH4HSO4等氧化還原反應(yīng)。
(2)尾氣與氨水反應(yīng)所得溶液中，其成分可能含有H2SO3、H2SO4、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4HSO3等成分，但含量較多的為NH4HSO3，所以再加入氨水或NH4HCO3，它們能夠發(fā)生反應(yīng)而生成(NH4)2SO3，且由于反應(yīng)吸熱，致使溶液的溫度降低，使(NH4)2SO3晶體析出，又因?yàn)?NH4)2SO3易被氧化，常加入對苯二酚或苯二胺以防止其被氧化。
(3)尾氣中SO2含量測定的方法是用氧化劑(KMnO4或碘水)將其氧化，并用指示劑指示反應(yīng)終點(diǎn)，故選項(xiàng)中B、C符合題意，分別發(fā)生反應(yīng)：
2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，而NaOH或氨水與SO2反應(yīng)，生成亞硫酸鹽及亞硫酸氨鹽，無法確定其含量。
答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4
2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4
2NH4HSO3＋O2===2NH4HSO4(任填兩個(gè))
(2)①反應(yīng)吸熱　②(NH4)2SO3?H2O
③防止(NH4)2SO3被氧化
(3)BC


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