1、特選高二化學(xué)人教版選修2課時(shí)訓(xùn)練：第一單元-走進(jìn)化學(xué)工業(yè)-過關(guān)檢測2023-2023學(xué)年第一單元過關(guān)檢測(時(shí)間:60分鐘,總分值:100分)一、選擇題(此題共8個(gè)小題,每題6分,共48分。每題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1.在以下條件下,宜于建工廠的城市是()A.城市郊區(qū)有豐富的黃鐵礦資源,但水源、能源稍顯不充足B.城市是一座風(fēng)光秀麗、空氣清新的旅游城市C.城市有豐富的磷灰石,擬建一座大型的磷肥廠D.城市需使用硫酸的工業(yè)不多,卻有豐富的黃鐵礦資源解析:A項(xiàng)能源缺乏,B項(xiàng)旅游城市不宜建工廠,D項(xiàng)硫酸的運(yùn)輸本錢較高,不宜建硫酸廠。答案:C2.為了降低硫氧化物造成的空氣污染,可以在含硫的燃料中參加生石灰,這種

2、方法稱為“鈣基固硫,那么燃料燃燒過程中的“固硫反響為()2CaO+2S2CaS+O2S+O2SO2CaO+SO2CaSO32CaSO3+O22CaSO4A.B.C.D.解析:參加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:C3.以下化工生產(chǎn)表達(dá)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.回收未反響的原料、副產(chǎn)物和非反響試劑C.研究有關(guān)產(chǎn)品的回收和再生利用D.對廢棄物進(jìn)行排放前的無害化處理解析:因?yàn)榫G色化學(xué)的含義就是開發(fā)新工藝,使得生產(chǎn)到達(dá)無毒、無害、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

3、是從源頭上杜絕污染源,所以選C。答案:C4.采用循環(huán)操作的是()硫酸工業(yè)合成氨工業(yè)硝酸工業(yè)A.只有B.只有C.只有D.解析:硫酸工業(yè)中、合成氨工業(yè)中、硝酸工業(yè)中循環(huán)利用的分別是SO2和98%硫酸、N2和H2、NO和NO2。答案:D5.反響:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl是“氨堿法的重要反響,以下是對該反響涉及的有關(guān)知識的局部見解,其中不正確的選項(xiàng)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)

4、為NaHCO3的飽和溶液。答案:C6.以下廢物處理方法中正確的選項(xiàng)是()A.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫廢氣可用濃硫酸吸收B.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化氮廢氣可用水直接吸收C.用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過程中產(chǎn)生的廢渣可用于提取燃料D.用黃鐵礦作原料生產(chǎn)硫酸的過程中產(chǎn)生的廢氣可用于提取漂白劑解析:二氧化硫在濃硫酸中的溶解度非常小。二氧化氮與水反響:3NO2+H2O2NHO3+NO,還會放出有毒氣體NO。黃鐵礦本來就是無機(jī)礦物質(zhì),經(jīng)過高溫煅燒后,廢渣的主要成分是氧化鐵、二氧化硅、氧化鋁等,從中提取燃料是不現(xiàn)實(shí)的。硫酸生產(chǎn)的廢氣中含有少量二氧化硫氣體,二氧化硫可用作漂白劑。答案:D7.據(jù)報(bào)道,在300 、7

5、0 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)以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B.反響需在300 進(jìn)行,可推測該反響是吸熱反響C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D.從平衡混合氣體中別離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率解析:反響是放熱反響還是吸熱反響,與反響條件無關(guān)。答案:B8.我國化工專家侯德榜根據(jù)NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性質(zhì),運(yùn)用CO2+NH3+H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl的反響原理制備純堿。下面

6、是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖:氣體A的飽和溶液A和食鹽的飽和溶液懸濁液晶體純堿那么以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.A氣體是NH3,B氣體是CO2B.第步得到的晶體是發(fā)酵粉的主要成分C.第步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D.第步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶解析:侯氏制堿法是中學(xué)階段常研究的四大工業(yè)生產(chǎn)知識之一,主要應(yīng)注重對其反響原理的理解。它是先制得氨化的飽和食鹽水,再往其中通入CO2(即是往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2,不能依次通入CO2、NH3,因?yàn)镹H3在水中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2,先將溶液氨化后,吸收CO2的效果更好),第步即得到NaHCO3懸濁液,第步

7、應(yīng)將NaHCO3加熱分解,以得到Na2CO3。答案:D二、非選擇題(此題共4個(gè)小題,共52分)9.(10分)在硫酸工業(yè)中,通過以下反響使SO2氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-213.8 kJmol-1(1)在生產(chǎn)中,常用過量空氣是為了。(2)加熱到400500 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,使本錢較高的SO2充分利用(2)提高反響速率,縮短反響到達(dá)平衡所需時(shí)間,同時(shí)此溫度下催化劑活性最好(3)用水吸收會形成酸霧,吸收速率慢(4)減少對環(huán)境的污染10.(14分)形成酸雨的原理之一可簡示如

8、下:含硫燃?xì)釧B硫酸。答復(fù)以下問題:(1)A物質(zhì)的化學(xué)式,B物質(zhì)的化學(xué)式。(2)三個(gè)反響中不屬于氧化復(fù)原反響的是(填序號)。(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)可在工廠的煙道氣中通入適宜的(填“氧化劑或“復(fù)原劑)除去SO2,到達(dá)減小污染的目的。(4)從環(huán)境保護(hù)的角度認(rèn)為:雨水的pH5.6時(shí),就判斷為酸雨,pH=-lg c(H+),經(jīng)測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,在英國已進(jìn)行的一個(gè)研究結(jié)果說明

9、: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。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.把工廠煙囪造高C.燃料脫硫D.把工廠遷移到農(nóng)村E.開發(fā)新能源請從全球環(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)SO2SO3(2)(3)復(fù)原劑(4)是(5)A、C、E不可取高煙囪并沒有降低大氣中的SO2的含量,SO2隨著雨水仍會降落地面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。請答復(fù)以下問題:(1)路布蘭法是以食鹽、石灰石

10、、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。食鹽和濃硫酸反響的化學(xué)方程式為;硫酸鈉和焦炭、石灰石反響的化學(xué)方程式為(產(chǎn)物之一為CaS);(2)氨堿法的工藝如以下圖所示,得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。氨堿法示意圖圖中的中間產(chǎn)物C是,D是(寫化學(xué)式);裝置乙中發(fā)生反響的化學(xué)方程式為;(3)聯(lián)合制堿法是對氨堿法的改良,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)合以下圖的溶解度(S)隨溫度變化曲線,分析說明是否可行?。解析:(1)食鹽和濃硫酸反響可制取揮發(fā)性HCl:NaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl、N

11、aCl+NaHSO4Na2SO4+HCl或2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl。Na2SO4、CaCO3和C在高溫下反響,其中一種產(chǎn)物為CaS,說明該反響為氧化復(fù)原反響,反響的產(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反響生成CaCl2并產(chǎn)生NH3,NH3通入NaCl溶液中,D為NH3。乙中發(fā)生反響為NH3+CO2+NaCl+H2ONaHCO3+NH4Cl。答案:(1)NaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl、NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl(或2NaCl+H2SO4(濃)N

12、a2SO4+2HCl)Na2SO4+CaCO3+4CCaS+Na2CO3+4CO(2)Ca(OH)2NH3NH3+CO2+NaCl+H2ONaHCO3+NH4Cl(3)聯(lián)合制堿法保存了氨堿法的優(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

13、工原料硫酸。某企業(yè)用以下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:請答復(fù)以下問題:(1)為充分利用反響放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝(填設(shè)備名稱)。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量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍,那么生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為。假設(shè)接觸室中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(可多項(xiàng)選擇)。A.耗氧量減少B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高

14、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。在燃煤中參加適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反響的化學(xué)方程式。解析:(1)反響設(shè)備中應(yīng)安裝熱交換器,用來移去反響中放出的熱量,使反響后的氣體降溫并預(yù)熱未反響的氣體。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的濃硫酸在瓷管外表接觸而被吸收。(2)流量計(jì)1通入氧氣的作用是與硫黃發(fā)生反響生成SO2,流量計(jì)2通入氧氣的作用是與SO2反響生成SO3。設(shè)有1 mol的硫黃,那么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,那么空氣為7.5 mol;在接觸室中1 mol SO2理論消耗0.5 mol O2,那么需通入接觸室中的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1.51.25=65=1.2。SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,消耗0.475 mol的O2,剩余0.05 mol SO2,那么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響:4FeS2+11O22Fe2O3+