《精修版高考化學配套作業(yè)：選修2 專題2 專題3 化學與材料的制造、應用 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《精修版高考化學配套作業(yè)：選修2 專題2 專題3 化學與材料的制造、應用 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 含解析（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、精品文檔?高考化學 課時提升作業(yè)(三十八) (45分鐘　100分) 1.(13分)(NH4)2SO4是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常見化肥之一,某工廠用石膏、NH3、H2O、CO2制備(NH4)2SO4,首先將石膏磨成粉末制成CaSO4懸濁液,然后按如下工藝流程進行生產(chǎn): (1)操作1與操作2的順序能否調(diào)換?　　　　(填“能”或“否”),理由是　 _____________________________________________________。 (2)若已知常溫下CaCO3和CaSO4的溶解度分別為1.5×10-3g和2.1×10-1g,則由此可知CaSO4向CaCO3轉化的原

2、因是　 。 (3)判斷操作2通入的是“適量CO2”(非“過量”)的簡單實驗方法是　 _________________________________________________________。 (4)從綠色化學角度考慮,該工藝流程中應增加一個操作,這個操作是　　　　 　　　　　　　 。 (5)豆腐是日常食品之一,它的制作過程中使用了石膏或鹽鹵,其中包含的化學原理是　

3、 。 2.(16分)纖維素是自然界最為豐富的可再生的天然高分子資源。 (1)纖維素可制備用于紡織、造紙等的黏膠纖維[成分是(C6H10O5)n],生產(chǎn)過程涉及多個化學反應。工藝簡圖如下: 近來,化學家開發(fā)了一種使用NMMO加工纖維素的新方法,產(chǎn)品“Lyocell纖維”成分也是(C6H10O5)n。工藝流程如圖所示: ①“Lyocell纖維”工藝流程中,可充分循環(huán)利用的物質(zhì)是　　　　。 ②與“Lyocell纖維”工藝相比,黏膠纖維工藝中會產(chǎn)生含有　　　　(只填非金屬元素符號)的廢物,并由此增加了生產(chǎn)成本。 ③“Lyocell纖維”被譽為“21世紀的

4、綠色纖維”,原因是___________________ 　　　　　　　　　　　　。 (2)“Lyocell纖維”工藝流程中的NMMO可按如下路線制備(反應條件均省略): 其中,化合物Ⅰ可三聚為最簡單的芳香烴,化合物Ⅱ可使溴水褪色。 ①化合物Ⅰ也可聚合為在一定條件下具有導電性的高分子化合物,該高分子化合物的化學式為　　　　 。 ②化合物Ⅱ與氧氣反應的原子利用率達100%,其化學方程式為_______________ 　　　　　　　　　　　　　。 ③關于化合物Ⅲ、Ⅳ的說法正確的是　　 (填代號)。 A.都可

5、發(fā)生酯化反應　 B.Ⅲ可被氧化,Ⅳ不可被氧化 C.都溶于水　 D.Ⅲ可與鈉反應,Ⅳ不可與鈉反應 E.Ⅲ是乙醇的同系物 F.Ⅲ可由鹵代烴的取代反應制備 ④寫出合成NMMO最后一步反應的化學方程式　　　　　　　　　　　。 3.(8分)目前,我國采用“接觸法”制硫酸,設備如圖所示: (1)圖中設備A的名稱是　　　　　　　,該設備中主要反應的化學方程式為 　 。 (2)有關接觸法制硫酸的下列說法中,不正確的是　　　　　　　。 A.二氧化硫的接觸氧化在接觸室中發(fā)生 B.吸收塔用

6、濃度為98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫 C.煅燒含硫48%的黃鐵礦時,若FeS2損失了2%,則S損失2% D.B裝置中反應的條件之一為較高溫度是為了提高SO2的轉化率 E.硫酸工業(yè)中在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉化為H2SO4時放出的熱量 (3)科研工作者開發(fā)了制備SO2,再用電化學原理生產(chǎn)硫酸的方法,裝置如圖。為了穩(wěn)定技術生產(chǎn),硫酸的濃度應維持不變,則通入的SO2和水的質(zhì)量比為　　　　　。 4.(18分)制取硝酸銨的流程圖如下: 請回答下列問題: (1)合成氨的原料通常來自　 。 (2)已知

7、N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。 請解釋: ①可逆反應　 。 ②為有效提高氨的產(chǎn)率,實際生產(chǎn)中宜采取的措施是______________________ ? 　。 (3)氨催化氧化的化學方程式為　 , 鉑-銠合金網(wǎng)作用　　　　　　　　　　　　,鉑-銠合金

8、網(wǎng)未預熱也呈紅熱狀態(tài)的原因是? 。 (4)生產(chǎn)硝酸的過程中常會產(chǎn)生一些氮的氧化物,如何消除它們對大氣的污染?寫出化學反應方程式? 　 。 (5)硝酸銨的兩種主要用途是　 。 (6)在一定溫度和壓強的密閉容器中,將平均相對分子

9、質(zhì)量為8.5的H2和N2混合,當該反應達到平衡時,測出平衡混合氣的平均相對分子質(zhì)量為10,試求此時N2的轉化率和平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)。 5.(15分)(2013·紹興模擬)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。 (1)以下為鋁材表面處理的一種方法: ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是　　　 　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的　　　　。 a.NH3　　 b.CO2　　 c.NaOH　　 d.HNO3 ②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧

10、化膜,陽極電極反應式為 　 。 電解后的鋁材需氨洗的目的是　 。 陽極氧化膜中有微孔,需進行封孔,封孔的操作方法是______________________ 　 。 (2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是　 ________________

11、____________________________________。 (3)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護。 若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關K應該置于　　　　 處。 若X為鋅,開關K置于M處,該電化學防護法稱為　　　　 。 6.(15分)CO2、SO2、NOx是對環(huán)境影響較大的氣體,控制和治理CO2、SO2、NOx是解決溫室效應、減少酸雨和光化學煙霧的有效途徑。 (1)下列措施中,有利于降低大氣中的CO2、SO2、NOx濃度的有　　　　(填字母)。 a.減少化石燃料的使用,開發(fā)新能源 b.使用無氟冰箱,減少氟利

12、昂排放 c.多步行或乘公交車,少用專車或私家車 d.將工業(yè)廢氣用堿液吸收后再排放 (2)①汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NOx等物質(zhì))是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。反應方程式為2CO+2NO2CO2+N2。它的優(yōu)點是? 　 。 ②硫酸廠的SO2尾氣用過量的氨水吸收,對SO2可進行回收及重新利用,反應的化學方程式為?

13、 、　 。 ③新型氨法煙氣脫硫技術的化學原理是采用氨水吸收煙氣中的SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產(chǎn)物反應。該技術的優(yōu)點除了能回收利用SO2外,還能得到一種復合肥料,該復合肥料可能的化學式為:　　　　(只要求寫一種)。 7.(15分)(能力挑戰(zhàn)題)高溫裂解法處理工業(yè)廢硫酸工藝流程圖如下: 廢硫酸高溫裂解的基本原理可用下列方程按兩個階段進行 H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) ΔH1=+176 kJ·mol-1① 2SO3(g) 2SO2(g)+ O2(g) ΔH2=+196 kJ·mol-1② 為研究廢硫酸的霧

14、化和裂解情況,有關實驗數(shù)據(jù)如下: 霧化后廢硫酸液滴直徑 廢硫酸完全裂解所需時間 普通霧化器 800μm～1 200μm 10 s以上 旋轉式霧化器 600μm～850μm 8 s～10 s 壓縮風霧化器 400μm～650μm 6 s～7 s 超聲波霧化器 100μm～300μm 3.5 s～5 s (1)由上表數(shù)據(jù)可得出的結論是? 　 ; (2)廢硫酸裂解成SO2總反應的熱化學方程式為?

15、 　 ; (3)在催化氧化室中發(fā)生反應: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196 kJ·mol-1 ①某溫度時,該反應的平衡常數(shù)K=3.5,平衡后再充入一定量氣體測得100 L的恒容密閉容器中含有3.0 mol SO2,16.0 mol O2和3.0 mol SO3(g),此時平衡? ______________________________________________(填“向正反應

16、方向”“向逆反應方向”或“不”)移動; ②上述反應達到平衡后,改變下列條件,能使SO2的物質(zhì)的量比原來減小的是　　　　(填字母); A.保持溫度和容器體積不變,充入1.0 mol O2 B.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入3.0 mol N2 C.降低溫度 D.在其他條件不變時,縮小容器的容積 (4)尾氣SO2用飽和Na2SO3溶液吸收可得到一種化工原料,反應的化學方程式為　 ; (5)科學家研究出如圖所示裝置,用電化學原理生產(chǎn)硫酸的新工藝,其陽極的電極反應式為　

17、 , 總反應的化學方程式為　 。 答案解析 1.【解析】(1)先通入氨氣的目的是使溶液顯弱堿性,這樣有利于二氧化碳的溶解吸收。(2)在溶液中溶解度小的沉淀可以轉化為溶解度更小的沉淀。(3)若通入的二氧化碳過量,則溶液中會有Ca(HCO3)2生成,此時加NaOH會析出碳酸鈣沉淀。(4)原料的循環(huán)利用是工業(yè)節(jié)能減排的有效方法之一。(5)豆腐的制作利用了膠體的聚沉。 答案:(1)否　中性條件下CO2的溶解度很小,不能把CaSO

18、4完全轉化為CaCO3 (2)由CaSO4向CaCO3的轉化過程中并存著兩個沉淀溶解平衡:CaSO4(s) Ca2++SO42-,Ca2++CO32-CaCO3(s),隨著CO2的通入,CO32-的濃度增大,平衡向CaSO4溶解和CaCO3沉淀生成的方向移動,即溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀 (3)取少量濾液至試管中,加入少量NaOH溶液,若無渾濁出現(xiàn)則證明操作2通入的是“適量CO2” (4)將提純(NH4)2SO4后的濾液用于制CaSO4懸濁液 (5)膠體中加入電解質(zhì),膠體發(fā)生聚沉 2.【解析】(1)由工藝流程可知,NMMO被循環(huán)利用。比較兩個生產(chǎn)流程可知在黏膠纖維的生產(chǎn)過程

19、中會產(chǎn)生含硫、含氯的廢物,從而增加了生產(chǎn)成本,并可能由此產(chǎn)生環(huán)境污染。而新工藝不會產(chǎn)生污染物,且纖維素原料可以再生,故稱為“21世紀綠色纖維”。 (2)最簡單的芳香烴為苯,則三聚為苯的烴必為乙炔,其聚合成為高分子化合物的化學方程式為:nCH≡CH􀰷CH＝CH;化合物Ⅱ為乙烯,欲使其與O2反應,原子利用率為100%,只有發(fā)生加成反應即2CH2＝CH2+O2。據(jù)Ⅲ、Ⅳ的分子結構特點不難推知它們所具有的性質(zhì)。 答案:(1)①NMMO?、赟、Cl?、坌鹿に嚟h(huán)境污染小,纖維素原料可再生　 (2)① ②2CH2＝CH2+O2 ③A、C、F ④+H2O2+H2O 3.【解析】

20、(1)“接觸法”制硫酸的設備有沸騰爐、接觸室和吸收塔。沸騰爐中發(fā)生的反應方程式為4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,接觸室中的反應方程式為2SO2+O22SO3,吸收塔中的方程式為SO3+H2O====H2SO4。 (2)由于SO3與水反應時易形成酸霧,所以常用98.3%的濃硫酸作吸收劑。由于SO2氧化成SO3為放熱反應,升高溫度有利于提高化學反應速率,不利于提高SO2轉化率,接觸室中的熱交換器是將SO2氧化成SO3放出的熱量來預熱SO2,實現(xiàn)能量的充分利用。 (3)發(fā)生反應的方程式為2SO2+O2+2H2O====2H2SO4,設通入SO2與水的質(zhì)量比為x∶y,則反應后生成的H2

21、SO4與H2O的質(zhì)量比一定為1∶1,則x64×98y-x64×18=11,整理得xy=1629。 答案:(1)沸騰爐　4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)D、E　(3)16∶29 4.【解析】(1)氮氣的來源是空氣,而氫氣來源于燃料(煤、石油產(chǎn)品等)與水反應的產(chǎn)物。 (2)①可逆反應是指在同一條件下,既能向正反應方向進行,又能向逆反應方向進行的反應;②為提高合成氨的產(chǎn)率,可采取增壓、適當溫度和使用鐵觸媒等措施。 (3)氨的催化氧化反應為放熱反應,故鉑-銠合金網(wǎng)雖未預熱也呈紅熱狀態(tài)。 (4)氮的氧化物可以用堿液吸收消除其危害。 (6) 設混合氣體的物質(zhì)的量為4 mo

22、l,平均相對分子質(zhì)量與氣體的物質(zhì)的量成反比,設反應后氣體的物質(zhì)的量為xmol,則有:8.510=x4,x=3.4,反應前后氣體的物質(zhì)的量差值為0.6 mol,設反應消耗N2的物質(zhì)的量為ymol,生成氨的物質(zhì)的量為zmol,則有: N2　+　3H2　2NH3　物質(zhì)的量之差 1 2 2 y z 0.6 y=0.3　z=0.6, N2的轉化率為0.31×100%=30%; 氨的體積分數(shù)為0.63.4×100%=17.6%。 答案:(1)N2取自于空氣,H2可來自于煤氣 (2)①在同一條件下,既能向正反應方向進行,又能向逆

23、反應方向進行的反應,叫做可逆反應?、谠鰤?、適當溫度和使用鐵觸媒等 (3)4NH3+5O24NO+6H2O　催化作用　氨的催化氧化反應是放熱反應,保證Pt-Rh合金網(wǎng)達到一定溫度而不必預熱 (4)可用堿溶液吸收氮的氧化物:NO+NO2+2NaOH====2NaNO2+H2O (5)NH4NO3可做化肥和炸藥　(6)30%　17.6% 5.【解析】(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH溶液反應,化學方程式為:2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑; 使AlO2-生成沉淀,最好是通入CO2,若加HNO3,過量時沉淀容易溶解。 ②電解過程中,陽極Al失去電子生成Al2O3,

24、因此電極反應為2Al+3H2O-6e-====Al2O3+6H+。由于電解過程是在H2SO4溶液中進行,因此氨洗是為了除去鋁材表面的酸溶液。 (2)電鍍時,陽極Cu可以發(fā)生氧化反應生成Cu2+,以補充溶液中的Cu2+。 (3)鐵被保護,可以是作原電池的正極,或者電解池的陰極,故若X為碳棒,開關K應置于N處,Fe作陰極受到保護;若X為鋅,開關K置于M處,鐵作正極,鋅作負極,稱為犧牲陽極的陰極保護法。 答案:(1)①2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑　b ②2Al+3H2O-6e-====Al2O3+6H+　中和表面的酸溶液　將鋁材放在沸水中浸煮5分鐘 (2)陽極C

25、u可以發(fā)生氧化反應生成Cu2+ (3)N　犧牲陽極的陰極保護法 6.【解析】(1)氟利昂的排放主要是造成臭氧層的破壞,減少其排放不能降低大氣中的CO2、SO2、NOx的濃度。(2)①分析汽車尾氣“催化轉換器”中發(fā)生反應的化學方程式可以得出:將尾氣中的CO和NO轉化成無毒、無污染且參與大氣環(huán)境循環(huán)的N2和CO2。②SO2尾氣用過量的氨水吸收,先發(fā)生反應:SO2+H2O+2NH3====(NH4)2SO3;后用稀硫酸與(NH4)2SO3反應回收SO2:(NH4)2SO3+H2SO4====(NH4)2SO4+SO2↑+H2O。③新型氨法煙氣脫硫技術是用磷酸代替稀硫酸,則得到的復合肥料應是(NH

26、4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4]。 答案:(1)a、c、d (2)①使CO與NO反應,生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體 ②SO2+H2O+2NH3====(NH4)2SO3 (NH4)2SO3+H2SO4====(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ③(NH4)3PO4[或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4] 7.【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)得出,廢硫酸液滴直徑越小,完全裂解所需時間越短,即裂解速率越快。 (2)由題目中 H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) ΔH1=+176 kJ·mol-1① 2SO3(g)2SO2(g)+ O2(g)

27、 ΔH2=+196 kJ·mol-1② ①×2+②得 2H2SO4(l)====2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH1×2+ΔH2=+548 kJ·mol-1 (3)①再充入一定量氣體時,c(SO2)=0.030 mol·L-1, c(O2)=0.160 mol·L-1,c(SO3)=0.030 mol·L-1, 則c2(SO3)c2(SO2)·c(O2) =(0.030mol·L-1)2(0.030mol·L-1)2×0.160mol·L-1 =10016L·mol-1>K, 故平衡向逆反應方向移動。 ②A項,平衡右移,SO2的物質(zhì)的量減小;B項,保持溫

28、度和壓強不變,再充入 3.0 mol N2,需要增大體積,SO2、O2、SO3的濃度均降低,相當于減壓,故平衡左移;C項,平衡右移;D項,加壓,平衡右移。 (4)化學反應方程式為:SO2+H2O+Na2SO3====2NaHSO3。 (5)陽極反應失去電子,故電極反應式為:SO2+2H2O-2e-====SO42-+4H+ 陰極反應得到電子,電極反應式為:O2+2H2O+4e-====4OH-,由此得出總反應。 答案:(1)廢硫酸液滴直徑越小裂解速率越快(其他合理答案也可) (2)2H2SO4(l)====2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+548 kJ·mol-1 (3)①向逆反應方向?、贏、C、D (4)SO2+H2O+Na2SO3====2NaHSO3 (5)SO2-2e-+2H2O====SO42-+ 4H+ 2SO2+O2+2H2O====2H2SO4