【走向高考】高考化学一轮复习-专题1-第三单元-化学与工业生产课后强化作业-苏教版选修

PAGE【走向高考】2015届高考化学一轮复习专题1第三单元化学与工业生产课后强化作业苏教版选修(时间：45分钟分值：100分)基础巩固一、选择题1．(2011·海南)下列叙述正确的是()A．“接触法”制H2SO4时，催化氧化阶段的反应原理为2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO3(g)ΔH<0B．海水提镁的主要步骤为海水eq\o(→,\s\up17(\a\vs4\al(CaCO3s,↓)))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up17(\a\vs4\al(盐酸,,↓)))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up17(电解))Mg(l)＋Cl2(g)C．普通水泥的主要成分是硅酸钙D．黏土的主要成分是三氧化二铝[解析]本题是对常见化工原理及工业原料的考查，突出考查学生对化工原理的掌握情况。海水中加入的是生石灰CaO，生石灰与水反应生成Ca(OH)2，从而使得海水中的Mg2＋生成Mg(OH)2沉淀，电解氯化镁溶液得不到金属镁，只有电解熔融氯化镁才能制取单质镁，故B错；普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，C错；黏土的主要成分是二氧化硅，还有氧化镁、碳酸钙和三氧化二铝，D错。[答案]A2．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．电解饱和食盐水制取NaOHC．海水中提取金属MgD．电渗析淡化海水[解析]海水中提取金属Mg的工艺过程中没有直接使用离子交换技术。[答案]C3．下列各工业生产中，石灰石、生石灰、熟石灰都不能作为原料的是()①炼铁②用生铁炼钢③从海水中提取镁④铝的冶炼⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧制硫酸A．④⑧ B．⑤⑥注意事项理由①__________________________②____________________________[解析](1)热交换器可以把合成氨时放出的热量转移出来，既降低了反应体系的温度，又能使余热得以充分利用。(2)氮的氧化物的“碱液吸收法”和“氨还原法”各有优劣，前者消耗烧碱，且产物有毒，但可生产“工业盐”；后者消耗氨气，产物无毒，但使氮的氧化物白白浪费。(3)硝酸铵中硝态氮和铵态氮的量相等，但由氨气生产硝态氮的过程中出现了损失，假设硝酸铵中硝态氨和铵态氮各为1，则生产硝态氮需要的氨为eq\f(1,96%×92%)＝1.13，所以制HNO3所用去的NH3的质量点总耗用NH3质量的百分比为eq\f(1.13,1＋1.13)×100%＝53.1%。[答案](1)利用余热，节约能源(2)碱液吸收法要消耗大量的NaOH，同时产生有毒的NaNO2，但可以生产副产品“工业盐(NaNO2)”；氨还原法不消耗贵重原料，且产物无污染，但氮的氧化物被浪费了(3)53.1(4)①不能与碱性肥料混施硝酸铵溶液呈酸性②不能剧烈撞击硝酸铵易爆炸③不能在雨水较多的地区使用硝酸铵吸水性强，易流失(答出任意两条即可)7．(2012·河南毕业班高考适应性模拟)空气、海水等常见物质可以作为化工生产的原料，来制备纯碱等产品，下图表示几种工业生产流程中有关物质的转化关系(部分产物和反应条件已略去)。请回答下列问题：(1)X的化学式为______________。(2)反应①的化学方程式为________________；反应②的反应类型为________。(3)用海水制得的粗盐中常含有少量Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子，实验室中欲除去溶液中的这些离子，应先加入沉淀剂(Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液)，过滤后再加入适量盐酸调节溶液的pH。沉淀剂的滴加顺序依次为________(只填化学式)；沉淀过滤后要用蒸馏水洗涤沉淀表面附着的可溶性杂质，检验沉淀是否洗净的方法是______________________。(4)常温下，N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g)放出92.4kJ热量，则工业合成氨的热化学方程式为__________________；合成氨时，原料N2不能用空气代替，其主要原因是__________________。(5)饱和食盐水、NH3和CO2三种物质混合反应可以制取NaHCO3(溶解度较小，可从溶液中析出)。向饱和食盐水中分别通入两种气体的先后顺序应为________，该反应的化学方程式为__________________________。[解析]根据侯德榜联合制碱法的反应原理NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，可知X为NH4Cl。电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，只要配平即可。反应②为碳酸钙高温分解生成二氧化碳和氧化钙，为分解反应。除去粗盐中的杂质离子，因为只有碳酸钠能除去过量的氯化钡，故试剂的添加顺序，只要保证碳酸钠在氯化钡之后即可。书写热化学方程式要注意各物质的聚集状态；因空气中含有氧气，故在高温下不能与氢气混合。CO2在饱和食盐水中的溶解度很小，先通NH3，可提高饱和食盐水溶液的碱性，在碱性条件下，CO2能被大量吸收。[答案](1)NH4Cl(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑分解反应(3)BaCl2、Na2CO3、NaOH(或BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3)取最后一次洗涤液，向其中加入硝酸银溶液，若溶液中无沉淀产生，说明沉淀已洗涤干净(4)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1在高温下，空气中的氧气与氢气混合会爆炸(5)先通入NH3，后通入CO2NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl8．(2011·北京理综，26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示(1)溶液A的溶质是________；(2)电解饱和食盐水的离子方程式是_________________________________________________________________。(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：________________________________________________________________________。(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2＋、Mg2＋，NHeq\o\al(＋,4)，SOeq\o\al(2－,4)[c(SOeq\o\al(2－,4))>c(Ca2＋)]。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是________。②过程Ⅰ中将NHeq\o\al(＋,4)转化为N2的离子方程式是________________________________________________________________________。③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有________。④经过程Ⅲ处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L，若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10%Na2SO3[解析](1)根据电解原理以及H＋在阴极放电可知在阴极区有大量的OH－剩余，所以溶质为NaOH。(2)电解饱和食盐水的离子反应为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－。(3)Cl2与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出。(4)①pH调到11时(A溶液为NaOH溶液)，OH－与Mg2＋结合生在Mg(OH)2。②NHeq\o\al(＋,4)中的氮元素转变为N2发生了氧化还原反应，根据除杂原则，不能引入新杂质，盐水的溶质是NaCl，所以需要氧化剂Cl2,2NHeq\o\al(＋,4)＋3Cl2＋8OH－=N2↑＋6Cl－＋8H2O。③过程Ⅱ加碳酸钡引入了碳酸根和钡离子，所以会生成硫酸钡和碳酸钙沉淀，所以SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋会被除去。④由ClO－＋SOeq\o\al(2－,3)=Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)，根据n(Na2SO3)＝n(NaClO)，可求出n(Na2SO3)，由n(NaClO)＝eq\f(mNaClO,MNaClO)＝eq\f(7.45×10－3×104g,74.5g/mol)＝1mol可知，m(Na2SO3)＝1mol×126g/mol＋(5×10－3×104)g＝176g，由此，不难得出至多添加10%的Na2SO3溶液反应为176×10－3÷10%＝1.76kg。[答案](1)NaOH(2)2Cl－＋2H2Oeq\o(→,\s\up17(通电))H2↑＋Cl2↑＋2OH－(3)Cl2与水反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出(4)①Mg(OH)2②2NHeq\o\al(＋,4)＋3Cl2＋8OH＋=N2↑＋6Cl－＋8H2O③SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋④1.76能力提升9.(2011·全国新课标，36)普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是________；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为________。(2)为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是________；②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理________、________。(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：①eq\x()FeTiO3＋eq\x()C＋eq\x()Cl2eq\o(=,\s\up17(900℃))eq\x()TiCl4＋eq\x()FeCl3＋eq\x()CO②eq\x()TiCl4＋eq\x()O2eq\o(=,\s\up17(1000～1400℃))eq\x()TiO2＋eq\x()Cl2[解析](1)明矾中的Al3＋水解使溶液显酸性，在酸性条件下纤维素水解；碳酸钙可与H＋反应，从而防止纸张的酸性腐蚀。(2)①纸张中的主要成分是纤维素，过量的碱同样可能会导致纤维素发生水解而被腐蚀。②根据题给信息的描述，反应方程式为Zn(C2H5)2＋H2O=ZnO＋2C2H6↑，ZnO＋2H＋=Zn2＋＋H2O。(3)第①个方程式用化合价升降法配平，FeTiO3中铁元素化合价为＋2价，钛元素化合价为＋4价，2FeTiO3＋6C＋7Cl2eq\o(=