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文档介绍
2019届高考化学二轮复习化学与技术作业
1、化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( ) 选项 现象或事实 解释 A 用氢氟酸蚀刻玻璃 SiO2是碱性氧化物,能与酸反应 B 用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂 酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯 C 过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂 过氧化钠是强氧化剂,能氧化二氧化碳 D 处理废水时常加入明矾除去水中杂质 明矾可以作为消毒剂使用 2、在化肥和农药的施用过程中,下列操作正确的是( ) A. 为了提高含氮量,可以不必考虑施用过程中化肥对土壤产生的不良影响 B. 碳铵化肥可以和碱性草木灰混合使用 C. 为增强作物的抗寒、抗旱能力,可以适当地施用一些磷肥 D. 使用了某一效果显著的杀虫剂后,可以不必更换品牌长期使用 3、2005年给我们留下了许多深刻的记忆。10月中旬,世界上海拔最高、线路最长,穿越冻土里程也最长的高原铁路——青藏铁路全线铺通;11月13日,中国石油吉化公司双苯厂苯胺装置发生爆炸,造成松花江水体严重污染;11月17日,“神舟六号”载人航天“多人飞天”飞行圆满成功。关于上述事实,下列说法不正确的是( ) A.在运送飞船的火箭推进器中盛有液态肼(N2H4)和液态双氧水(H2O2),当它们混合反应时,即产生大量的氮气、二氧化碳和水蒸气,并放出大量的热 B.化学给人类带来灾难,应取缔所有的化工厂 C.用于制造钢轨的合金材料——高锰钢,具有很好的韧性和耐磨性 D.尽管青藏高原气候寒冷、空气稀薄,在选择钢轨时仍要注意钢材的防锈功能 4、“节能减排,保护环境”已经深入人心,下列举措与这一主题不吻合的是( ) A.用“绿色化学”工艺,使原料完全转化为产物 B.推广燃煤脱硫技术,防治SO2污染 C.推广垃圾的分类存放、回收、处理 D.大量使用农药化肥提高粮食产量 5、化学与生产、生活是密切相关的。下列叙述正确的是( ) A. 不锈钢、玻璃钢、硬铝均属合金材料 B. 明矾可用于水的消毒、杀菌 C. 使用无磷洗衣粉,可缓解水体富营养化问题 D. 用加热法可除去硬水中的CaCl2、MgCl2 6、最近科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为甲醇。其技术流程如下: 图15-2 下列说法中错误的是( ) A.碳酸钾溶液所起的作用是富集空气中的CO2 B.分解池中发生反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑ C.上述流程中能体现循环利用的物质有碳酸钾溶液和高温水蒸气 D.合成塔中生成甲醇的反应,其原子利用率理论上可以达到100% 7、下列使用化肥、农药的描述中正确的是( ) A.高温多雨时比较适合施用钾肥 B.长期施用硫铵会造成土壤板结 C.石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用 D.过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用 8、下列有关工业生产的叙述正确的是( ) A.用明矾净水是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶粒具有很强的吸附性 B.合成氨生产过程中采用高温高压条件都是为了提高N2、H2的转化率 C.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用硫铁矿燃烧时放出的热量 D.工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物是氮的固定 9、目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( ) A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg 10、下列有关肥皂的叙述中错误的是( ) A.肥皂与纯碱的去污原理相同 B.肥皂可以加速油污在水中的分散 C.肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的 D.肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团 11、在许多化合物里硫可以取代氧,取代后的物质跟原化合物有相似的性质,下面是两种有机磷农药的结构: ① ② 这两种农药在使用过程中不能与下列哪种物质混合使用( ) A.KCl B.NaOH C.NaNO3 D.Na2SO4 12、“非典”在我国流行期间,民间都用过氧乙酸(CH3COOOH)作为消毒剂,因它具有很强的氧化性和腐蚀性,可以迅速杀灭多种微生物,包括多种病毒(如:SARS病毒)、细菌、真菌及芽孢。有关过氧乙酸的叙述不正确的是( ) A.过氧乙酸与羟基乙酸(HOCH2COOH)互为同分异构体 B.过氧乙酸与苯酚混合使用杀菌能力更强 C.过氧乙酸因具有强氧化性,所以有杀菌作用 D.在使用过氧乙酸消毒时并不是浓度越大越好 13、有关洗涤剂的说法错误的是( ) A.洗涤剂分子结构通常均含亲水基和憎水基。如肥皂结构中—COONa为亲水基,肥皂结构中的烃基—R为憎水基,具有亲油性质 B.当洗衣粉溶于水后,亲水基团与水相互吸引,而亲油基团则与油污相互吸引,从而将油污拉入水中,达到除去油污的目的 C.洗涤剂产生的泡沫越多,去污效果越好 D.蛋白酶洗衣粉对清除蛋白质污垢有特效 14、下列说法中,不科学的是( ) A.染发剂一般都具有一定的刺激性,使用时要注意安全 B.烫发是一种不可逆转的化学过程,一旦烫发后,就不能再将卷曲的头发烫直,因此要“三思而烫” C.药物牙膏具有预防和治疗口腔疾病的功能,但是由于刷牙时牙膏在口腔内停留时间很短且药物浓度较低,因此在预防和治疗口腔疾病时不能把希望寄托在各种药物牙膏上,有牙病应当及时到医院进行治疗 D.所有的化妆品都有保质期,过期的化妆品对人体健康会产生危害 15、下列叙述中,不合理的是( ) A.洗发剂的主要成分是表面活性剂,它能除去头发上的油污 B.用肥皂和硬水洗头,头发发涩不易梳理,主要是因为肥皂中的高级脂肪酸钠与水中的Ca2+、Mg2+形成了不溶性的高级脂肪酸钙等附着在头发上 C.所有染发剂均有特殊颜色,如黄色、棕色、黑色、紫色、蓝色等,使用时可各取所需,染发一般是化学过程 D.烫发是利用高温使头发发生形变而卷曲的过程,属于物理过程 16、磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3,Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在,图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸,图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程: 部分物质的相关性质如下: 熔点/℃ 沸点/℃ 备注 白磷 44 280.5 PH3 ﹣133.8 ﹣87.8 难溶于水、有还原性 SiF4 ﹣90 ﹣86 易水解 回答下列问题: (1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 %; (2)以磷矿石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应化学方程式为: .现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得到85%的商品磷酸 t. (3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷.炉渣的主要成分是 (填化学式).冷凝塔1的主要沉积物是 ,冷凝塔2的主要沉积物是 . (4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH3、H2S和HF等.将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 .(均填化学式) (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 . 17、以磷灰石(一类含钙的磷酸盐矿物总称)原料生产磷铵的工艺流程图如下: 已知:纯的磷酸铵盐为白色晶体,其中以磷酸一铵最稳定,磷酸二铵次之,磷酸三铵不稳定,不宜作肥料使用。 (1)用硫酸浸取磷灰石,利用了硫酸的__________等性质。 (2)操作 a 的名称是__________;装置a中要控制“N/P”,使反应能生成较多的一种酸式盐,其化学式为__________。 (3)固体 A 的化学式为__________,其用途有__________。 (4)操作b为__________、__________。 (5)磷铵属于________。 (填写“单一”或“复合”) (6)操作C为过滤、洗涤、干燥,在洗涤过程中可选用下列试剂进行洗涤________ (选填字母),其优点是________。 (7)本工艺流程中操作 d 的目的是________。 18、磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。 部分物质的相关性质如下: 熔点/℃ 沸点/℃ 备注 白磷 44 280.5 PH3 -133.8 -87.8 难溶于水,具有还原性 SiF4 -90 -86 易水解 回答下列问题: (1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 %。 (2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为: 。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石,最多可制得85℅的商品磷酸 吨。 (3)如图(b)所示,热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是: (填化学式) ,冷凝塔1的主要沉积物是: 冷凝塔2的主要沉积物是: (4)尾气中主要含有 ,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 (均填化学式) (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是: 。 19、研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义. (1)硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是 ;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式 . (2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同: 已知CO+H2OCO2+H2 ①甲厂以焦炭和水为原料; ②乙厂以天然气和水为原料; ③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料. 按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高.据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高? . (3)将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等. ①写出反应Ⅰ的化学方程式: . ②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是 . ③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42﹣所用试剂是 . (4)工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气.图2 是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图. ①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是 . ②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是 . 20、某磷肥厂利用某磷矿石[Ca3(PO4)2]制取磷肥并综合利用副产物生产水泥的工艺流程如下: (1)将磷矿石制成磷肥的目的是 ,有关的化学方程式为 。 (2)在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫,理由是 。 (3)水泥属于 材料。(填“A”或者“B”:A.新型无机非金属材料 B.传统无机非金属材料) (4)工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应.现将2mol SO2、1mol O2充入体积为2L的密闭容器中充分反应,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的物质的量为1mol.则该热化学方程式为 , 平衡常数K为 工业上用接触法制硫酸,最后的产品是98%的硫酸或组成为2H2SO4·SO3的发烟硫酸(H2SO4和H2SO4·SO3的混合物,其中SO3的质量分数约为29%)。若98%的浓硫酸可表示为SO3·aH2O,含SO329%的发烟硫酸可表示为bSO3·H2O,则a= ,b= 21、近年来,为提高能源利用率,西方提出共生理念—— 为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展. (1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的__________ 极(填“正”或“负”),负极反应式为__________ .用这种方法处理SO2废气的优点是__________. (2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质.合成路线如下: ①生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是__________. ②下列有关说法正确的是__________ (填序号)。 A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C CaS+4CO↑ C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥 ③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是__________ . ④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统.写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式__________ . 22、某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产,大大提高原料利用率,并减少环境污染.流程如图: 回答下列问题: (1)写出以石墨为电极电解饱和食盐水的离子方程式 (2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式 ,生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为 mol。 (3)利用四氯化钛制备TiO2.xH2O时,需加入大量的水并加热的目的是 。 (4)钛广泛用于航天领域.氩气在冶炼钛的流程中的作用是 (5)利用CO和H2制备甲醇 ①已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为﹣285.8kJ/mol、﹣283.0kJ/mol和﹣726.5kJ/mol.写出CO和H2制备甲醇的热化学方程式 ②假设联合生产中各原料利用率为100%,若得到6mol甲醇,则需再补充标准状况下的H2 L. 23、某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链。其主要工艺如下: (1)写出电解食盐水反应的离子方程式 。 (2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式: 。 (3)已知: ①Mg(s) +Cl2(g)=MgCl2(s);ΔH=-641 kJ·mol-1 ②Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);ΔH=-770 kJ·mol-1 则2Mg(s)+TiCl4(g)=2MgCl2(s)+Ti(s);ΔH 反应2Mg+TiCl42MgCl4+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。 (4)在上述产业链中,合成192 t甲醇理论上需额外补充H2 t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。 (5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。 24、下列关于合成氨工业的说法中正确的是( ) A.从合成塔出来的混合气体中,氨气占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低 B.由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率很高 C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动 D.我国合成氨厂采用的压强是10~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大 参考答案 1、【答案】B 【解析】A项,SiO2是酸性氧化物,与氢氟酸发生反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,不属于碱性氧化物,错误;B项,酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯,所以用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂,正确;C项,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;D项,明矾在水溶液中电离出铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物,达到净水的目的,不是杀菌消毒,错误。 2、【答案】C 【解析】解:A错,化肥施用过多会破坏土壤的结构;B错,碳铵化肥不可以和碱性草木灰混合使用,会发生反应,失去肥效;C正确;D错,长期使用同一品牌,虫子会有抵抗能力;故选C. 3、【答案】B 【解析】化学虽然给人类生活带来了灾难,但同时也为社会的发展和人们生活水平的提高起到了积极作用,所以我们应辩证地看待这个问题,从源头上控制污染物的排放等等。 4、【答案】D 【解析】大量使用农药化肥会造成环境污染;按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”是原子利用率为100% 5、【答案】C 【解析】试题分析:A项:玻璃钢,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体,因此不属于合金,故错。B项:明矾没有强氧化性,不能消毒、杀菌,但可以用于净水,故错。D项:除去硬水中的CaCl2、MgCl2,用沉淀法,故错。故选C。 6、【答案】D 【解析】合成塔中的反应物为CO2和H2, CO2分子中碳氧原子个数比为1∶2,而甲醇的分子式CH3OH中碳氧原子个数比为1∶1,根据C原子和O原子守恒,CO2中的O原子只有50%转移到产品甲醇中去,故理论上合成塔中反应原子利用率不可能达到100%,应有副产物H2O生成,D项错误。 7、【答案】B 【解析】高温多雨时施用化肥易使肥料分解损失或随雨水流失,A错误;石硫合剂中加硫酸会因石灰、硫酸间发生化学反应而失去相应的功效,C错误;过磷酸钙用硫酸处理后可能会得到酸性较强的磷酸,这对农作物、土壤有害,D错误 8、【答案】A 【解析】B项,合成氨生产过程中采用400~500 ℃是为了提高反应速率,而且催化剂在此温度下活性较高,但N2、H2的转化率会降低;C项,硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为SO3时放出的热量;D项,氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程,工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物不是氮的固定。 9、【答案】D 【解析】A项中离子交换法使用了离子交换树脂;B项中通常选用石棉隔膜,可阻止气体通过,而不阻止水分子和离子通过;C项,通常选用阴、阳离子交换膜;只有D项没直接使用离子交换技术。 10、【答案】A 【解析】A项,肥皂去污是利用亲油基与油污作用,亲水基溶于水达到去污目的,而纯碱是让油污水解生成易溶于水的物质而除去,两者原理不同。 11、【答案】B 【解析】将两种物质结构中的S换回O,可知两种农药都是磷酸酯类物质,因而不能与促进其水解的强碱NaOH混合使用。 12、【答案】B 【解析】过氧乙酸的分子式为C2H4O3,羟基乙酸的分子式也为C2H4O3 ,因此二者互为同分异构体;过氧乙酸的杀菌作用是利用了它的强氧化性,过氧乙酸在遇到有机物或金属杂质时易分解;由于过氧乙酸具有很强的腐蚀性,因此使用时浓度一般比较小。 13、【答案】C 【解析】泡沫多不代表去污的效果好,过多的泡沫有时还要用消泡剂消除。 14、【答案】B 【解析】烫发时首先是用还原剂破坏头发中的胱氨酸的二硫键,使头发从刚韧状态变成软化状态,并随卷发器弯曲变形;然后相互错开的半胱氨酸上的硫基再经过氧化剂的氧化作用,形成新的二硫键,头发恢复刚韧性,同时也保留了持久的波纹状态。卷发烫直时,可用还原剂或氢氧化钠等强碱破坏二硫键,然后用平板压直即可消去波浪。故B项不科学;A、C、D三项均正确。 15、【答案】D 【解析】洗发过程主要是利用表面活性剂除去头发上的油污的过程,此外,洗发剂一般还具有护发、养发、使头发柔顺易梳理的功能,这是因为在洗发剂中加入了调理剂、增稠剂、止屑止痒剂、螯合剂等添加剂,故A项合理。B项也正确,由于肥皂中的主要成分CH3(CH2)16COONa与水中的Ca2+、Mg2+形成的盐不溶于水,从而导致头发发涩,有关反应的离子方程式为:2CH3(CH2)16COO-+Ca2+===[CH3(CH2)16COO]2Ca↓。临时性染发一般用水溶性染料作用于头发表面而染色,这类染发剂均具有特殊的颜色。长久性染发剂是氧化型染发剂,其本身无色,氧化后才显出颜色。这类染发剂可让发色保持长时间而不褪色,这一染发过程为化学过程,故C项合理。烫发时,首先用还原剂破坏头发中的化学键,从而使头发变成软化状态,并随卷发器弯曲变形,然后再经氧化剂的氧化作用,在头发中形成新的化学键,头发恢复刚韧性,同时也保留了持久的波纹状态。该过程为化学过程,故D项不合理。 16、【答案】(1)69; (2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;0.49; (3)CaSiO3;液态白磷;固态白磷; (4)SiF4、CO;SiF4、H2S、HF;PH3; (5)产品纯度高. 【解析】解:(1)由图(a)可知生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%×85%×80%=69%, 故答案为:69; (2)以磷矿石为原料,用过量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸,根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑; 根据P元素守恒可得关系式P2O5~2H3PO4,142份P2O5可制取196份磷酸,1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,含有P2O5的质量为0.3t,所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t, 故答案为:Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;0.49; (3)将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温除了反应生成白磷之外,得到的难溶性固体是CaSiO3;冷却塔1的温度是70℃,280.5℃>t>44℃,所以此时主要的沉积物是液态白磷;冷却塔2的温度是18℃,低于白磷的熔点,故此时的主要沉积物是固体白磷, 故答案为:CaSiO3;液态白磷;固态白磷; (4)二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体,过量的焦炭不完全燃烧生成CO,因此在尾气中主要含有SiF4、CO,还含有少量的PH3、H2S和HF等;将尾气通入纯碱溶液,SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去,次氯酸具有强氧化性,可除掉强还原性的PH3, 故答案为:SiF4、CO;SiF4、H2S、HF;PH3; (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但是所得产品纯度大,杂质少,因此逐渐被采用, 故答案为:产品纯度高. 17、【答案】(1)难挥发性、强酸性 (2)过滤 NH4H2PO4 (3)CaSO4·2H2O 生产石膏 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)复合 (6)A 既能洗去可溶性杂质,又能降低产品的溶解损耗(NH4)2SO4 (7)循环利用滤液,提高原料的利用率 【解析】解:(1)由于硫酸具有难挥发性和强酸性,故可以用硫酸浸取磷灰石制取磷酸。 (2)浸取液中有磷酸和CaSO4·2H2O固体,通过过滤将其分离;根据信息,控制“N/ P”比,使反应生成最稳定的磷酸—铵(NH 4H2PO4)。 (3)根据过滤(操作a)所得固体A为CaSO4·2H2O,可用于生产石膏。 (4)从溶液中提取可溶性盐的—般操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。 (5)NH4H2PO4中含有氮、磷元素,属于复合肥。 (6)用自来水、硫酸、氨水洗涤均增加产品中的杂质,用冷的纯水洗涤。既能洗去可溶性杂质,又能降低产品的溶解损耗;由于反应液中混有SO42-,故产品中的主要杂质为(NH4)2SO4。 (7)通过操作C,分离出磷铵晶体后的滤液和洗涤液均含有 NH4H2PO4,最后通过操作d循环利用,能大大提高原料的利用率。 18、【答案】(1)69; (2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+ 5CaSO4+HF↑;0.49; (3)CaSiO3;液态白磷; 固态白磷; (4)SiF4、CO;SiF4、HF、 H2S;PH3 ; (5)产品纯度大(浓度大); 【解析】解:(1)由图(a)可知生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%×85%×80%=69%,故答案为:69; (2)以磷矿石为原料,用过量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸,根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;根据P元素守恒可得关系式P2O5~2H3PO4,142份P2O5可制取196份磷酸,1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,含有P2O5的质量为0.3t,所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t,故答案为:Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑;0.49; (3)将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温除了反应生成白磷之外,得到的难溶性固体是CaSiO3;冷却塔1的温度是70℃,280.5℃>t>44℃,所以此时主要的沉积物是液态白磷;冷却塔2的温度是18℃,低于白磷的熔点,故此时的主要沉积物是固体白磷,故答案为:CaSiO3;液态白磷;固态白磷; (4)二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体,过量的焦炭不完全燃烧生成CO,因此在尾气中主要含有SiF4、CO,还含有少量的PH3、H2S和HF等;将尾气通入纯碱溶液,SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去,次氯酸具有强氧化性,可除掉强还原性的PH3,故答案为:SiF4、CO;SiF4、H2S、HF;PH3; (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但是所得产品纯度大,杂质少,因此逐渐被采用,故答案为:产品纯度高。 19、【答案】(1)催化活性最强,增加反应速率,缩短达到平衡的时间; 3NO2+H2O=2HNO3+NO; (2)丙; (3)① 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2; ② 防止亚硫酸铵(NH4)2SO3被氧化; ③ 盐酸和氯化钡(HCl 和 BaCl2); (4)① SO2+OH﹣=HSO3﹣(或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O); ② SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣. 【解析】(1)合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.2kJ/mol,在400~500℃的高温时,催化剂的催化活性最强,同时升高温度虽然不利于平衡向正反应方向移动,但能增大反应速率,缩短达到平衡的时间;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,是先将氨催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,所以工业生产硝酸的最后一步的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO, 故答案为:催化活性最强,增加反应速率,缩短达到平衡的时间; 3NO2+H2O=2HNO3+NO; (2)NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比为2:1合成尿素,即H2和CO2的物质的量之比为:1=3:1. 甲厂以焦炭和水为原料,C+2H2OCO2+2H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1. 乙厂以天然气和水为原料,CH4+2H2OCO2+4H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为2:1. 丙厂以乙烯和水为原料,C5H12+10H2O5CO2+16H2,生成的H2和CO2的物质的量之比为16:5,丙最接近3:1, 故答案为:丙; (3)①根据反应物和生成物,写出反应Ⅰ的化学方程式为:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2, 故答案为;2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2; ②亚硫酸根离子易被氧化,向反应Ⅱ 的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵(NH4)2SO3被氧化, 故答案为:防止亚硫酸铵(NH4)2SO3被氧化; ③检验SO42﹣所用试剂是盐酸和氯化钡(HCl 和 BaCl2), 故答案为:盐酸和氯化钡(HCl 和 BaCl2); (4)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成NaHSO3,SO2+OH﹣=HSO3﹣(或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O), 故答案为:SO2+OH﹣=HSO3﹣(或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O); ②阳极区产生的气体氯气的溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣, 故答案为:SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣. 20、【答案】(1)将难溶于水的Ca3(PO4)2 转化为易溶于水的Ca(H2PO4)2 ,便于植物吸收 (合理答案均计分) Ca3(PO4)2+2H2SO4 = 2CaSO4+Ca(H2PO4)2 (2)S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用(合理答案均计分) (3)B(1分) (4)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-196.6 kJ/mol 4 (5)10/9 3/2 (相应带小数值也计分) 【解析】(1)将磷矿石制成磷肥的目的是 将难溶于水的Ca3(PO4)2 转化为易溶于水的Ca(H2PO4)2 ,便于植物吸收,反应的化学方程式为 Ca3(PO4)2+2H2SO4 = 2CaSO4+Ca(H2PO4)2 (2)在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫,理由是S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用。 (3)水泥属于传统无机非金属材料传统无机非金属材料。 (4)2mol SO2、1mol O2充入体积为2L的密闭容器中充分反应,此时测得SO2的物质的量为1mol.则反应掉的二氧化硫为1mol,,放出热量98.3kJ,则该热化学方程式为SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H=-196.6 kJ/mol 平衡常数K=c2(SO3)/c2(SO2)c(O2)=0.52/0.52×0.25=4 根据题意得100g98%的浓硫酸含有三氧化硫的质量为80g,水的质量为20g,故98% 的浓硫酸可表示为SO3·10/9 H2O,100g含SO329%的发烟硫酸中三氧化硫的质量为29g,硫酸的质量为71g,硫酸的物质的量为71/98mol,三氧化硫的物质的量为71/98mol+29/80mol,水的物质的量为71/98mol,则可表示为:(71/98mol+29/80mol):71/98mol=1.5:1。 21、【答案】(1) 负 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。 (2) ①防止亚硫酸铵被氧化 ②ABCD ③ K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,能充分析出 ④ 4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2 【解析】本题考查电化学、实验操作目的、化学平衡等。 (1)原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应,依据元素化合价变化可知,二氧化硫中硫元素化合价升高,失电子发生氧化反应。因此应将SO2通入电池的负极,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;此方法的优点是污染小,生成产物可以循环利用,副产品为H2SO4,可以回收有效能; (2)①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,防止亚硫酸根被氧化,以更好的得到亚硫酸铵晶体; ②A、依据流程图结合反应生成物分析,过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙,正确; B、依据流程图中的反应物和生成物,结合元素化合价变化分析,正确; C、防止碳酸氢铵在温度过高时分解得不到需要的目标产物,正确; D、氯化铵是一种氮肥,正确; ③硫酸钾在40%的乙二醇溶液中溶解度比在水中的小,有利于析出; ④二氧化氮具有强氧化性能氧化亚硫酸铵,生成硫酸铵,本身被还原为氮气,根据原子守恒配平书写出的化学方程式为:4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2; 22、【答案】(1)2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑; (2)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO;7; (3)发生TiCl4+(2+x)H2O?TiO2?xH2O+4HCl,加入大量水并加热,HCl挥发,温度升高,都能促使水解正向进行; (4)防止钛、镁被氧化; (5)①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=﹣125.3KJ?mol﹣1; ②112. 【解析】(1)电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2,反应的化学方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑,故答案为:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑; (2)从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2,生成物为FeCl3、TiCl4、CO,再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO,由方程式得出生成2molTiCl4转移14mol电子,所以生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为7mol; 故答案为:2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO;7; (3)水解时需加入大量的水并加热,由TiCl4+(2+x) H2O?TiO2?xH2O↓+4HCl可知,加入大量水并加热,HCl挥发,温度升高,都能使水解反应向正反应方向进行,促进水解趋于完全,故答案为:发生TiCl4+(2+x)H2O?TiO2?xH2O+4HCl,加入大量水并加热,HCl挥发,温度升高,都能促使水解正向进行; (4)在Ar气中进行防止钛、镁被氧化;故答案为:防止钛、镁被氧化; (5)①CO燃烧的热化学方程式:CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣285.8kJ?mol﹣1 ① H2燃烧的热化学方程式:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣283×2 kJ?mol﹣1 ② CH3OH燃烧的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5kJ?mol﹣1 ③ 根据盖斯定律将①+②+(﹣③)可得:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=﹣125.3KJ?mol﹣1, 故答案为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)△H=﹣125.3KJ?mol﹣1; ②由CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)可知,合成6mol甲醇需要n(CO)=6mol、n(H2)=12mol.根据2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO可知,电解中生成的n(Cl2)=n(CO)=7mol,根据2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,电解生成n(H2)=n(Cl2)=7mol,故需额外补充H2 为12mol﹣7mol=5mol,V=5×22.4=112L; 故答案为:112. 23、【答案】(1)2Cl-+2H2O通电 2OH-+H2↑+Cl2↑; (2)2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO; (3)-512 kJ?mol-1 防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)反应; (4)10; (5)CH3OH+8OH--6e—=CO32-+6H2O 【解析】(1)根据离子方程式的书写方法,电解食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O =2OH-+H2↑+Cl2↑; (2)读图可知,氯化炉中氯元素由0降为—1价,则降低总数为1×2×7=14,碳元素由0升为+2价,升高总数为2×6=12,由于碳元素化合价升高总数不等于氯元素化合价降低总数,说明铁元素一定由+2升为+3价,且其系数为2,则该反应为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO; (3) 观察已知热化学方程式,根据盖斯定律可知,△H=①的焓变×2–②的焓变=(-641kJ?molˉ1)×2—(-770kJ?molˉ1)=—512kJ?molˉ1;(3)还原炉中反应为2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s),Mg、Ti的还原性都强,容易被氧气、水、二氧化碳、氮气等气体氧化,降低钛的产率,而氩气是惰性气体,能防止镁、钛氧化,提高钛的产率; (4)根据CO+2H2→CH3OH,CH3OH~CO~7/6Cl2~7/6 H2,所以生产1 molCH3OH,理论上还需补充氢气(2-7/6)mol=5/6mol,即5/3gH2,生产192 t CH3OH还需补充H2的质量10t.答案为:10; (5)碱性甲醇电池中,负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH3OH-6e-+ 8OH-=CO32-+ 6H2O. 24、【答案】B 【解析】虽然从合成塔出来的气体中NH3只占15%,但由于N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以生产NH3的工厂的效率还是很高,故A错误,B正确;控制反应温度,一是为了使反应速率加快,二是为了使催化剂活性最大,故C项不正确;增大压强有利于NH3的合成,但压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,故采用20~50 MPa,但与催化剂的活性无关,故D项也不正确。查看更多