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2019-2020年高中化學(xué)第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)過(guò)關(guān)檢測(cè)新人教版選修 一、選擇題(本題共8個(gè)小題,每小題6分,共48分。每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)) 1.為了降低硫氧化物造成的空氣污染,可以在含硫的燃料中加入生石灰,這種方法稱(chēng)為“鈣基固硫”,則燃料燃燒過(guò)程中的“固硫”反應(yīng)為(　　) ①2CaO+2S2CaS+O2　②S+O2SO2?、跜aO+SO2CaSO3　④2CaSO3+O22CaSO4 　 　　 　　　　　 　　 A.①③ B.②③ C.③④ D.①④ 解析：加入生石灰是為了把硫燃燒產(chǎn)生的二氧化硫吸收。產(chǎn)生亞硫酸鈣,再氧化生成硫酸鈣制成石膏,廢物利用。 答案：C 2.下列化工生產(chǎn)體現(xiàn)綠色化學(xué)內(nèi)涵的措施是(　　) A.減少工業(yè)“三廢”(廢氣、廢水、廢渣)的排放量 B.回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物和非反應(yīng)試劑 C.研究有關(guān)產(chǎn)品的回收和再生利用 D.對(duì)廢棄物進(jìn)行排放前的無(wú)害化處理 解析：因?yàn)榫G色化學(xué)的含義就是開(kāi)發(fā)新工藝,使得生產(chǎn)達(dá)到無(wú)毒、無(wú)害、零排放等,而A、B、D都是指在生產(chǎn)后再處理有毒、有害的物質(zhì),而不是從源頭上杜絕污染源,所以選C。 答案：C 3.比較合成氨工業(yè)與工業(yè)制硫酸中SO2催化氧化的生產(chǎn)過(guò)程,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A.這兩個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(guò)量以提高另一種原料利用率的說(shuō)法 D.都采用了高壓的生產(chǎn)條件 解析：兩過(guò)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 4.反應(yīng):NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl是“氨堿法”的重要反應(yīng),以下是對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)的部分見(jiàn)解,其中不正確的是(　　) A.該條件下NaHCO3的溶解度較小 B.NaHCO3不是純堿 C.析出晶體后的溶液為NaHCO3的不飽和溶液 D.析出晶體后的溶液為NaHCO3的飽和溶液 解析：該條件下NaHCO3的溶解度不大,因此析出NaHCO3,析出后應(yīng)為NaHCO3的飽和溶液。 答案：C 5.合成氨工業(yè)有下列生產(chǎn)流程,其先后順序?yàn)?　　) ①原料氣制備?、诎钡暮铣伞、墼蠚鈨艋蛪嚎s?、馨钡姆蛛x A.①②③④ B.①③②④ C.④③②① D.②③④① 解析：合成氨工業(yè)流程順序:原料氣制備→原料氣凈化和壓縮→氨的合成→氨的分離。 答案：B 6.據(jù)報(bào)道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B.反應(yīng)需在300 ℃進(jìn)行,可推測(cè)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率 D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析：反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)。 答案：B 7.1791年,法國(guó)醫(yī)生路布蘭首先獲得制堿專(zhuān)利,以食鹽、濃硫酸、石灰石、焦炭為原料制堿,該方法分三步: ①用NaCl與H2SO4反應(yīng)制Na2SO4: 2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑ ②用焦炭還原Na2SO4制Na2S: Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑ ③用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制Na2CO3: Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.②③兩步都是氧化還原反應(yīng) B.只有第②步是氧化還原反應(yīng) C.該方法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備基本沒(méi)有腐蝕 D.該方法對(duì)環(huán)境污染較小 解析：氧化還原反應(yīng)是有元素化合價(jià)變化的反應(yīng),第③步反應(yīng)無(wú)化合價(jià)變化,不是氧化還原反應(yīng),A不正確;該生產(chǎn)中產(chǎn)生HCl,對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重且污染環(huán)境;故C、D不正確。 答案：B 8.根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,能提高氨的產(chǎn)量的措施是 (　　) A.及時(shí)把生成的氨液化分離 B.升溫有利于氨的生成 C.使用催化劑促進(jìn)氮的轉(zhuǎn)化 D.增大壓強(qiáng),不利于氨的生成 解析：A項(xiàng)及時(shí)把生成的氨液化分離,可減小生成物的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高NH3的產(chǎn)量;B項(xiàng)升溫,平衡逆向移動(dòng),不利于氨的生成;C項(xiàng)催化劑只改變反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng);D項(xiàng)增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),有利于NH3的生成。 答案：A 二、非選擇題(本題共4個(gè)小題,共52分) 9.(10分)在硫酸工業(yè)中,通過(guò)下列反應(yīng)使SO2氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-213.8 kJmol-1 (1)在生產(chǎn)中,常用過(guò)量空氣是為了　。 (2)加熱到400~500 ℃可以　。 (3)常用濃硫酸而不用水吸收SO3,是由于　。 (4)尾氣中SO2必須回收是為了　。 答案：(1)增大O2的濃度,使成本較高的SO2充分利用 (2)提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間,同時(shí)此溫度下催化劑活性最好 (3)用水吸收會(huì)形成酸霧,吸收速率慢 (4)減少對(duì)環(huán)境的污染 10.(14分)形成酸雨的原理之一可簡(jiǎn)示如下: 含硫燃?xì)釧B硫酸。 回答下列問(wèn)題: (1)A物質(zhì)的化學(xué)式　　　,B物質(zhì)的化學(xué)式　　　。 (2)三個(gè)反應(yīng)中不屬于氧化還原反應(yīng)的是　　　(填序號(hào))。 (3)SO2中硫元素顯+4價(jià),它可能降低到0價(jià),利用這一性質(zhì)可在工廠(chǎng)的煙道氣中通入合適的　　　(填“氧化劑”或“還原劑”)除去SO2,達(dá)到減小污染的目的。 (4)從環(huán)境保護(hù)的角度認(rèn)為:雨水的pH<5.6時(shí),就判斷為酸雨,已知pH=-lg c(H+),經(jīng)測(cè)定某次雨水中只含硫酸,且濃度為510-5 molL-1,這次降雨　　　(填“是”或“不是”)酸雨。 (5)火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒的煤中含有大量的硫,其排出的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等氣體。為了除去有害的SO2氣體,在英國(guó)已進(jìn)行的一個(gè)研究結(jié)果表明:高煙囪可以有效降低地表SO2濃度。在20世紀(jì)60年代到70年代的10年間,由發(fā)電廠(chǎng)排放的SO2增加了35%。但由于建造高煙囪的結(jié)果,地面濃度降低了30%之多。 ①你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是　　　。 A.少用煤作燃料 B.把工廠(chǎng)煙囪造高 C.燃料脫硫 D.把工廠(chǎng)遷移到農(nóng)村 E.開(kāi)發(fā)新能源 ②請(qǐng)從全球環(huán)境保護(hù)的角度,分析這種建造高煙囪的方法是否可取,　　　,理由是　。 答案：(1)SO2　SO3　(2)③　(3)還原劑 (4)是　(5)①A、C、E?、诓豢扇　「邿焽璨](méi)有降低大氣中的SO2的含量,SO2隨著雨水仍會(huì)降落地面 11.(14分)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(qǐng)回答下列問(wèn)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。 氨堿法示意圖 ①圖中的中間產(chǎn)物C是　　　　,D是　　　　(寫(xiě)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(duì)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(qǐng)結(jié)合下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線(xiàn),分析說(shuō)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+NaHSO4Na2SO4+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(shuō)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+4CCaS+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+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。 答案：(1)①NaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl↑、NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑[或2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑] ②Na2SO4+CaCO3+4CCaS+Na2CO3+4CO↑ (2)①Ca(OH)2　NH3 ②NH3+CO2+NaCl+H2ONaHCO3↓+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可作氮肥;可與合成氨廠(chǎng)聯(lián)合,使合成氨的原料氣CO轉(zhuǎn)化成CO2,免除了CaCO3制CO2這一工序 (4)不可行,由溶解度(S)隨溫度變化曲線(xiàn)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 12.(14分)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(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)為充分利用反應(yīng)放出的熱量,催化反應(yīng)室中應(yīng)安裝　　　(填設(shè)備名稱(chēng))。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是　。 (2)為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過(guò)量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為催化反應(yīng)室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過(guò)程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為　　　　　　。假設(shè)催化反應(yīng)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?jǐn)?shù)為　　　　　(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按20%計(jì))。該尾氣的處理方法是　。 (3)與以黃鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點(diǎn)是　　　(可多選)。 A.耗氧量減少 B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高 C.產(chǎn)生的廢渣減少 D.不需要使用催化劑 (4)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(shí)SO2的排放,請(qǐng)寫(xiě)出此脫硫過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式　。 解析：(1)反應(yīng)設(shè)備中應(yīng)安裝熱交換器,用來(lái)移去反應(yīng)中放出的熱量,使反應(yīng)后的氣體降溫并預(yù)熱未反應(yīng)的氣體。塔內(nèi)裝有瓷管,從塔的下部通入的三氧化硫與塔上淋灑下來(lái)的濃硫酸在瓷管表面接觸而被吸收。 (2)流量計(jì)1通入氧氣的作用是與硫黃發(fā)生反應(yīng)生成SO2,流量計(jì)2通入氧氣的作用是與SO2反應(yīng)生成SO3。設(shè)有1 mol的硫黃,則在燃燒室中消耗氧氣1 mol,生成1 mol SO2,實(shí)際通入氧氣為1.5 mol,則空氣為7.5 mol;在催化反應(yīng)室中1 mol SO2理論消耗0.5 mol O2,則需通入催化反應(yīng)室中的O2為1.25 mol,空氣為6.25 mol,故流量計(jì)1與流量計(jì)2中空氣的體積比為1.5∶1.25=6∶5=1.2。SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,消耗0.475 mol的O2,剩余0.05 mol SO2,則SO2的體積分?jǐn)?shù)為:[0.05(7.5+6.25-1-0.475+0.05)]100%≈0.4%=0.004。用氨水吸收尾氣中低濃度的SO2生成亞硫酸氫銨,最終用作化肥。 (3)兩種方法的不同在于第一步反應(yīng):4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2與S+O2SO2的不同,由化學(xué)方程式可看出生成等量的SO2用黃鐵礦的反應(yīng)耗氧量增多,產(chǎn)生的廢物也多。 (4)SO2可用石灰石除去,反應(yīng)為2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2(或2SO2+2CaO+O22CaSO4)。 答案：(1)熱交換器　增大SO3與濃硫酸的接觸面,有利于SO3的吸收 (2)1.2　0.004　用氨水吸收　(3)AC (4)CaCO3CaO+CO2↑、2SO2+2CaO+O22CaSO4(或2SO2+2CaCO3+O22CaSO4+2CO2)