化学与技术的发展练习（有解析）

1、8.4化学与技术的发展练习（有解析）学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（题型注释）1下列洗涤标志中，表示不可干洗的是（ ）A. B. C. D.2下列各组括号内的试剂，不能用于除掉各物质中的杂质的是A铁粉中混有锌粉杂质(稀硫酸)BFeCl3中混有FeCl2杂质(Cl2)CCO气体中混有CO2杂质(NaOH溶液)DSiO2中混有CaCO3杂质(盐酸)3下列说法中不正确的是 ( )A. 维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限B. 开发核能、太阳能等新能源，推广基础甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C. 红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D. 尼龙

2、、棉花、天然橡胶、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质42010年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。下列叙述中不正确的是A世博会前期，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质B把世博会期间产生的垃圾焚烧或深埋处理C某些馆的外壳使用非晶硅薄膜，以充分利用太阳能D世博停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体5“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100。在用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯()的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要其他的反应物可以是ACO和CH3OH

3、 BCO2和H2O CH2和CO DCH3OH和H2二、填空题（题型注释）6（10分）CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体，控制和治理CO2、SO2、NOx是解决温室效应、减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。（1）有效“减碳”的手段之一是节能。下列制氢方法最节能的是 。（填字母序号）A电解水制氢：2H2O2H2O2B高温使水分解制氢：2H2O2H2O2C太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2O2D天然气制氢：CH4H2OCO3H2（2）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 molCO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(

4、g)+H2O(g) H=-49.0 kJ/mol，测得CO2 和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图所示。从3 min到10 min，v(H2)= mol/(Lmin)-1。能说明上述反应达到平衡状态的是 （选填编号）。A反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为11（即图中交叉点）B混合气体的密度不随时间的变化而变化C单位时间内每消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2ODCO2的体积分数在混合气体中保持不变（3）新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的

5、化学式为 （只要求写一种）。（4）在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物（CO、NOx、碳氢化合物）进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。某研究性学习小组探究某种催化剂在不同空燃比（空气与燃油气的质量比）条件下对汽车尾气的催化效果。在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。空燃比约为 时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。（填a、b、c、d）7（6分）热重分析法是程序控制温度下，测量物质的质量与温度的关系的一种实验技术。现有一CaC2O4nH2O试样，分别在氮气气氛、氧气气氛中进行热重分析，得到如下热重（TG）曲线。 （1）图中曲线上有三个失重

6、台阶，分别表示加热过程中依次发生了三个反应。根据第1步反应的失重数据计算试样CaC2O4nH2O中的n值（精确到整数）为 。 （2）根据第2步反应的失重数据推测第2反应的化学方程式为 ；观察曲线说明氧气存在时有利于第2步反应进行，原因是 。 （3）第3步反应中释放的气体产物是 。观察曲线可判断出，氧气存在时不利于第3步反应进行，可能原因是 。8在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，其过程如下图所示，试回答下列问题：阳 光光电池电解水H2合成塔甲醇烟道气吸收池加 热CO2乙醇胺乙醇胺（1）该合成路线对于环境保护的价值在于 。（2）1520%的乙醇胺（

7、HOCH2CH2NH2）水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO2吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因 。（3）CH3OH、H2的燃烧热分别为：H725.5 kJ/mol、H285.8 kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式： 。将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：投料比n(H2) / n(CO2)500 K600 K700 K800 K1.545%33%20%12%2.060%43%28%15%3.0

8、83%62%37%22%（4）该反应的焓变H 0，熵变S 0（填、或）。（5）用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。（6）若以1.12 Lmin-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ），用该电池电解500 mL 2 molL-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜 g。9利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr()的处理工艺流程如下。其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8

9、 molL1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_ _。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_ _(答出两点)。(3)H2O2的作用是将滤液中的Cr3转化为Cr2O72，写出此反应的离子方程式：_。(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3Mg2Al3Cr3开始沉淀时的pH2.7沉淀完全时的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72转化为CrO42。滤液中阳离子主要有_；但溶液的pH不能超过8，其理由是_。(5)钠离子交换树脂的反应原理为MnnNaRMRnnNa，利用钠离子交换树脂除去的滤液中的金属阳离

10、子是_。(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：_。三、实验题（题型注释）10（17分）纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛，需求量很大，因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法，其主要反应原理是：Na2SO4+2C Na2S+2CO2Na2S+CaCO3=CaS+Na2CO3这种方法的最大缺点是：此反应是高温固体反应，不能连续生产；浪费原料，CO2不能回收利用；污染环境，CaS没有任何用处，只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展，吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下：索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有75%，

11、且所得副产品CaCl2没有用处，污染环境。我国化学家侯德榜经过一年的努力，做了500多次循环实验，终于设计出新的制碱工艺，于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上，在工厂顺利试产，食盐的利用率达96%以上，得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是：在3050 的饱和食盐水中，先通入氨至饱和，再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；过滤，将滤渣加热而得到产品；滤液中加入细食盐末，在1015 ，使NH4Cl沉淀，滤液为饱和食盐水。据此回答下列问题：（1）标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2的电子转移方向和数目。（2）写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式

12、：_（3）写出侯德榜制碱法第步反应的化学方程式_（4）在索尔维制碱法中_物质可循环利用。（5）在侯德榜制碱法中_物质可循环利用。11(10分)利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是 （2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol（用含n的代数式表示）（3）K2CO3（aq）和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分）（a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。12农业生产中使用最广泛的磷肥是过磷酸钙，其

13、主要成分是 (填化学式)；在实际使用中，其不能与草木灰混合施用的原因是(用离子方程式表示) 。目前常用的湿法磷肥生产工艺是用硫酸分解磷矿石(主要成分为Ca5(PO4)3F)，这样处理的主要目的是 。该生产工艺的有关反应为：2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=Ca3(PO4)2+4H3PO4+7CaSO4+2HFCa3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2生成的氟化氢会和磷矿中带入的二氧化硅反应生成SiF4，若直接排放到空气中，将严重污染环境。某磷肥厂改进工艺，在吸收塔中将SiF4经水吸收后转化为氟硅酸(H2SiF6)溶液和硅胶(SiO2)，实现氟的循环使用和硅胶的合理利用，以减小

14、对环境的污染，同时创造经济效益。工艺流程如下：（1）写出吸收塔中反应的化学方程式_ 。（2）该工艺流程中，设计两个吸收塔的目的是 。（3）氟硅酸与磷酸钙和水反应可生成磷酸二氢钙，原理是：2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF62H20 +Ca(H2PO4)2CaSiF62H2O+2H2O=CaF2SiO22H2O+4HF4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2若利用氟硅酸与磷酸钙和水反应代替硫酸与磷酸钙反应生产Ca(H2PO4)2，理论上lkg氟硅酸可替代_kg硫酸。（4）分离得到的硅胶中因含有H2SiF6而称含氟硅胶，含氟硅胶中SiO2易溶于沸腾的氟化

15、铵溶液，得到(NH4)2SiF6溶液，此反应为可逆反应，加入氨水后，二氧化硅重新析出。写出SiO2与氟化铵反应的化学方程式_ _。四、计算题（题型注释）13(8分)白云石化学式是CaCO3xMgCO3。(1)称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72 L(标准状况)。计算白云石的化学式中x的值。(2)将上述收集到的6.72 L CO2通入200 mL 2.25 molL1NaOH溶液中，充分反应。反应后溶液中溶质的成分是(写化学式)_，其物质的量之比为_。14为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的

16、新工艺，主要流程如下：部分含钒物质在水中的溶解性如下：回答下列问题：(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，该反应的化学方程式为_(2)为了提高钒的浸出率，用酸浸使催化剂中的V2O5转变成可溶于水的VOSO4，与水浸液合并，再用KClO3氧化,使+4价的V氧化成易溶于水的(VO2)2SO4。反应的离子方程式为_;反应的离子方程式为ClO36VO23H2O6VO26HCl。(3)该工艺中反应的沉淀率是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式为_。(4)实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入100 mL 0.1 m

17、olL-1的KC1O3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是_ (已知V2O5的相对分子质量为182)。 (5)全钒液储能电池是利用不同价态的离子对之间的氧化还原反应来实现化学能和电能相互 转化的装置,其原理如右下图所示。已知电池的总反应式为VO2V22HVO2V3H2O放电时的正极反应式为_。放电过程中氢离子的作用是_，充电时若转移的电子为2mol，则左槽溶液中n（H+)的变化量为_。参考答案1D【解析】熟悉常见的洗涤标志，水洗，不可水洗，常规干洗，不可干洗。2A【解析】A项不合适，硫酸与主要成分铁粉也反应。3B【解析】4B【解析】垃圾应该分类回收、

18、废物利用，简单的焚烧或深埋会产生新的污染物或治标不治本，故答案为B5AC【解析】试题分析：用丙炔合成甲基丙烯酸甲酯() 。为使原子的利用率达到最高达到100。因为丙炔的分子式为C3H4，甲基丙烯酸甲酯的分子式为 C5H8O2，二者相差C2H4O2，还可以加入CO、H2，C3H4 、CO、H2按照1:2:2加入或还可以加入CO和CH3OH实现，C3H4、CO、 CH3OH按照1:1:1加入。因此选项为AC。考点：考查“绿色化学”即原子经济性在挥发反应中的应用的知识。6（1）C （2分） （2）0.107（2分）D （2分）（3）(NH4)3PO4 （2分） （4）C（2分）【解析】7【解析】略8

19、（1）有利于防止温室效应 （2分）（2）HOCH2CH2NH2+H2O HOCH2CH2NH3+OH- （2分）（3）CO2(g)+3 H2(g)= CH3 OH(l)+ H2O(l) H=-131.9kJ/mol （3分）（4） (1分)， (1分)(5) CH3 OCH3 -12e-+16 OH-=2CO32-+11 H2O (3分 )（6）9.6（2分 ）【解析】试题分析：（1）氢气与二氧化碳合成甲醇，减少了二氧化碳的排放，有利于防止温室效应（2）HOCH2CH2NH2水解使溶液呈碱性，发生的离子方程式为HOCH2CH2NH2+H2O HOCH2CH2NH3+OH-（3）根据盖斯定律，将

20、甲醇与氢气的燃烧热化学方程式作相应调整，得H=285.8 kJ/mol3-(725.5 kJ/mol)=-131.9kJ/mol,所以合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3 H2(g)= CH3 OH(l)+ H2O(l) H=-131.9kJ/mol（4）随温度升高，二氧化碳的转化率降低，说明升温平衡向逆向移动，正反应方向为放热反应，H0，反应物气体的总物质的量是8mol，生成物气体的总物质的量是4mol，所以S0；（5）该电池负极是甲醚发生氧化反应，碱性介质中生成碳酸根离子，电极反应式为CH3 OCH3 -12e-+16 OH-=2CO32-+11 H2O（6）0.5min甲醚的通入量是

21、0.025mol，转移电子是0.3mol，根据得失电子守恒，Cu2+2e-=Cu，最终得0.15mol铜，其质量是9.6g。考点：考查化学与工业的联系，生产对环境的影响，盖斯定律对应用，化学平衡理论的应用，电化学原理的应用9(1)250 mL容量瓶、胶头滴管(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O728H(4)Na、Mg2、Ca2pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2，最终影响Cr()的回收与再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH【解析

22、】(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器，注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH8，Fe3、Al3以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下来，溶液中还有Mg2、Ca2及加入的Na。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液中的Mg2、Ca2。10（1）Na2S+2CO2（2）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3+2H2O2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2（3）NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl（4）NH3和CO2（5）CO

23、2和饱和食盐水【解析】本题根据化工生产的实际和发展过程来设置习题，重点考查学生书写化学反应方程式的能力和对化工生产原料循环利用的了解和判断。11（1）3H2S2Fe(OH)3=Fe2S36H2O （2）2.7n （3）b （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分）【解析】试题分析：（1）根据图示可知，用Fe(OH)3脱去天然气中的H2S，所以反应的化学方程式为3H2S2Fe(OH)3=Fe2S36H2O。（2）CH4+H2O=CO+3H2，所以生成0.9n molCO时，生成H22.7nmol。（3）K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3，加压平衡正向移动，依据的原理是勒沙特列原理。

24、（4）CO2可以用来做制纯碱的原料。考点：工业流程点评：本题主要考查学生分析问题的能力，难度较小，综合性强。12（15分） Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4 （2分）； CO32H2PO4Ca2=CaHPO4HCO3（2分）；使之变为植物可以吸收可溶性的磷酸盐，便于植物吸收（2分）（1）3SiF42H2O=2H2SiF6SiO2（2分）（2）提高SiF4R的吸收率（2分）（3）2.04（2分）（4）6NH4F(沸腾)SiO2=(NH4)2SiF64NH32H2O（3分）【解析】试题分析：K2 CO3和Ca(H2PO4)2反应符合强酸制弱酸原理。Ca5(PO4)3F和 Ca3(PO4)2

25、不溶，Ca(H2PO4)2可溶。（3）2H2SiF6+Ca3(PO4)2+4H2O=2CaSiF62H20 +Ca(H2PO4)2CaSiF62H2O+2H2O=CaF2SiO22H2O+4HF4HF+Ca3(PO4)2=2CaF2+Ca(H2PO4)2 +*2+ *2 可得关系 2H2SiF63Ca(H2PO4)22H2SO4+Ca3(PO4)2=2 CaSO4+ Ca(H2PO4)2 可得关系: 2H2SO4Ca(H2PO4)2综合以上两种关系：2H2SiF63Ca(H2PO4)26H2SO4 设lkg氟硅酸可替代硫酸质量为x。 2*144 6*98 1 x x=2.04考点：本题以工艺流程为基础，考元素及化合物、化学实验基本操作、化学计算等相关知识。13（1）白云石的化学式中x的值为1。(2)Na2CO3和NaHCO311【解析】(1)CaCO3xMgCO3CaOxMgO(1x)CO2 (10084x) g22.4(1x) L 27.6 g 6.72 Lx1（2）由白云石成分为CaCO3xMgCO