高考化一轮复习第13章化与技术(选修)计时双基练41化与工农业生产新人教

PAGEPAGE6计时双基练(四十一)化学与工农业生产(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列有关接触法制硫酸的叙述错误的是()A．为提高反应速率和原料利用率，硫铁矿要在“沸腾”状态下燃烧B．为防止催化剂中毒，气体在进入接触室前要先净化C．接触室中热交换器的主要作用是预热未反应的气体和冷却反应后的气体D．吸收塔中SO3从下而上，水从上而下，剩余气体从上部出来循环利用解析为加快吸收速率及防止吸收时形成酸雾，应使用98%的浓硫酸吸收SO3，而不是用水。答案D2．采用循环操作可提高原料利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是()A．硫酸工业 B．合成氨工业C．硝酸工业 D．氯碱工业解析硫酸工业及合成氨工业的反应都是可逆反应，都采用了循环操作将尾气中的原料气分离再重新进行反应。氯碱工业中，电解饱和食盐水后，从阳极室流出的淡盐水等也可循环使用。硝酸工业中，采用通入过量O2，将NO全部氧化的方法提高原料利用率，不采用循环操作。答案C3．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的工艺流程如下：下列关于合成氨工业的说法不正确的是()A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B．合成氨反应需在低温下进行C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D．原料气之一的氢气可由天然气和水反应制得解析合成氨反应虽是放热反应，但是温度太低时，反应速率太慢，适宜温度需在500℃左右，且该温度下催化剂的活性最大。答案B4．下列有关氨催化氧化法生产硝铵的说法中不正确的是()A．该生产过程的初始生产原料是氨气B．该生产过程中发生的反应均为氧化还原反应C．用于制备硝酸所用的氨和与硝酸反应生成硝铵所用的氨的物质的量之比为1∶1D．选择厂址时应远离居民生活区解析NH3＋HNO3=NH4NO3不属于氧化还原反应。答案B5．工业生产中物质的循环利用有多种模式，如下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示：下列说法中正确的是()A．图Ⅰ可用于合成氨中N2、H2的循环B．图Ⅰ可用于氨碱法制纯碱中CO2的循环C．图Ⅱ可用于电解饱和食盐水中NaCl的循环D．图Ⅲ可用于氨氧化法制硝酸中NO的循环解析图Ⅱ适合电解饱和食盐水，也适合氨氧化法制HNO3，图Ⅲ适合氨碱法制纯碱。答案A6．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20MPa～50MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大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项不正确。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20MPa～50MPa，但与催化剂的活性无关，故D项也不正确。答案B入(NH4)2CO3溶液，硫酸钙与碳酸铵反应生成碳酸钙和硫酸铵，离子方程式为CaSO4·2H2O＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H2O或CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)。(4)检验(NH4)2CO3是否存在的方法是取滤液少许于试管中，滴加盐酸，若有气泡产生则说明存在(NH4)2CO3。(5)分析题给流程知滤液A中主要的溶质为NH4Cl。(6)该工艺流程中硫酸钙和氯化钾较完全地转化为硫酸钾和氯化钙，碳酸钙、氨在工艺中循环使用(原子利用率高，没有有害物质排放到环境中)，都体现了“绿色化学”的思想。答案(1)CaCO3、NH3(2)氨气氨气在水中溶解度较大，先通入氨气使溶液呈碱性，可大量吸收二氧化碳气体，生成较多的(NH4)2CO3(3)CaSO4·2H2O＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H2O或CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)(4)取滤液少许于试管中，滴加盐酸，若有气泡产生则说明存在(NH4)2CO3(5)NH4Cl(6)硫酸钙和氯化钾较完全的转化为硫酸钾和氯化钙；碳酸钙、氨在工艺中循环使用(原子利用率高，没有有害物质排放到环境中)13．(13分)(2015·新课标全国卷Ⅱ)苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：相关化合物的物理常数物质相对分子质量密度/(g·cm－3)沸点/℃异丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.0722182回答下列问题：(1)在反应器A中通入的X是________。(2)反应①和②分别在装置________和________中进行(填装置符号)。(3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是____________，优点是用量少，缺点是______________________。(4)反应②为________(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度应控制在50℃～60℃，温度过高的安全隐患是________________。(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是________(填标号。已知苯酚是一种弱酸)。a．NaOH b．CaCO3c．NaHCO3 d．CaO(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别________和________，判断的依据是_________________________。(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是____________________。解析(1)由已知反应知，X应为O2或空气。(2)根据反应的条件和类型可知，反应①和②分别在A、C装置中进行。(3)酸在反应前后没有损耗，浓硫酸作该反应的催化剂，但浓硫酸有酸性，可腐蚀设备。(4)反应②的ΔH<0，为放热反应。温度过高可能导致过氧化物爆炸。(5)因NaOH、CaCO3、CaO都能与反应，所以选NaHCO3。(6)因丙酮、苯酚沸点分别为56.5℃、182℃，丙酮沸点低，所以T、P分别是丙酮、苯酚。(7)原子利用率高。答案(1)O2(或空气)(2)AC(3)催化剂(提高反应速率)腐蚀设备(4)放热可能会导致(过氧化物)爆炸(5)c(6)丙酮苯酚丙酮的沸点低于苯酚(7)原子利用率高14．(13分)(2015·山东卷)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有________(填化学式)。(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是__________________。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。a．转入中和液 b．转入结晶Ⅰ操作c．转入转化液 d．转入结晶Ⅱ操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为________吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。解析(1)NOx中含有NO2，NO2溶于H2O会发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，则中和液中还含有NaNO3。(2)防止水分蒸发过量，溶液浓度过大会导致溶液中的硝酸钠析出。蒸汽中含有NaNO2可加入到溶碱中循环利用。(3)母液Ⅰ转化时加入稀硝酸的目的是将NaNO2转化为NaNO3，以得到更多的NaNO3，提高其产量。母液Ⅱ需回收利用，可转入转化液进行循环，或转入结晶Ⅱ操作，即c、d项正确。(4)1.38吨NaNO2的物质的量为eq\f(1.38×106g,69