高考总复习新课标化学 选修2综合测试Word格式.docx
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石油分馏是把原油分成不同沸点范围内的蒸馏产物,该过程是物理变化。
(4)大量使用农药、肥料会造成粮食中的农药残留,并且污染环境,a不合理;
氮、磷、钾等元素在植物体内能够产生相互促进作用,使植物生长发育均衡,b合理;
土壤的性质也是决定使用肥料的重要参数,c不合理;
拟除虫菊酯类药物毒性差,而有机氯、有机磷农药毒性大,d是合理的。
2.(10分)下面是高炉炼铁及工业炼钢的工艺示意图:
根据示意图回答下列问题:
(1)炼铁的原料Ⅰ为固体混合物,其中除铁矿石、焦炭外,还有________,原料Ⅱ为________。
(2)高炉气是炼铁过程中的尾气,该气体对环境有害,而现代工业提倡节能降耗,所以可以从高炉气中提取回收________用作燃气。
(3)写出炼铁高炉中的氧化还原反应的化学方程式:
___________。
(4)“百炼成钢”是一个熟语,炼钢的原料是生铁,产物为钢。
百炼成钢的冶炼炉名称是________,该冶炼过程需要吹入氧气,主要目的是除去生铁中的________。
(5)写出高炉炼铁的炉渣的一种用途:
_________________________。
答案
(1)石灰石 空气
(2)CO
(4)炼钢转炉 碳
(5)制造水泥、铺路
解析
(1)炼铁原料中铁矿石提供铁元素,焦炭是还原剂,石灰石造渣,除去铁矿石中的脉石,空气中的氧气与焦炭反应生成还原剂CO。
(2)高炉气中的成分是二氧化碳、一氧化碳和氮气等。
(3)炼铁高炉中反应很多,其中既有氧化还原反应,又有非氧化还原反应。
(4)炼钢是一个复杂的工艺,利用的原料是炼铁所得的生铁,由于生铁中含有较多的碳,需要在炼钢转炉中吹入氧气,除去碳。
(5)炉渣的主要成分是硅酸钙。
3.(10分)据科学家预测:
100年后,全球气温将上升1.4℃~5.8℃。
根据这一预测,全球气温上升将给全球环境带来不可估测的影响,其中水资源的匮乏将是最严重的问题。
海水占地球总储水量的97.2%。
若把海水淡化和化工生产结合起来,既能解决淡水资源缺乏的问题,又能充分利用海洋资源。
(1)就目前技术而言,结合能源消耗等问题,下列适用于“海水淡化”的技术是________(填序号)。
A.蒸馏法 B.电渗析法
C.冷结法D.离子交换法
E.反渗透法
(2)我国在远古时代就利用海水晒盐,此项技术属于物质分离实验操作中的________。
(3)海水晒盐得到的母液中,还有大量的镁、钾离子和一定量的溴、碘化合物。
其中通过先进的分离技术得到MgCl2·
6H2O产品,此产品还需要在不断通入“干燥氯化氢”的条件下脱水才能得到无水MgCl2,此原因是:
__________________________;
如果实验以海水、氯气等为基本原料来制得单质溴、碘,最基本操作过程是________、________、________。
(4)侯氏制碱也是海洋资源应用的延伸,写出利用NaCl、氨气、CO2制备纯碱的有关反应方程式:
________________________。
答案
(1)DE
(2)蒸发结晶
(3)抑制MgCl2水解,防止生成Mg(OH)2 氧化(通氯气) 萃取(萃取、分液) 蒸馏
(4)NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
解析
(1)这几种方法均能使海水淡化,但由于A、B、C中的方法需要消耗大量的能源,故不符合题意。
(2)氯化钠的溶解度随温度的变化较小,通过日晒蒸发水分,氯化钠饱和析出,故其操作原理是蒸发结晶。
4.(10分)(2010·
宁夏银川摸底)1892年,一位居住在英国的美国化学技术人员卡斯特勒提出,利用水银作为阴极,电解食盐水以制取NaOH,并取得专利。
该方法是继隔膜法之后实现工业化的第二种电解制备苛性钠的方法。
其电解原理如图所示。
(1)电解室中阴极反应式为____________________,溶解室中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)当阳极产生3.36m3(标准状况)Cl2时,溶解室中生成NaOH的质量为________kg。
(3)电解室中NaCl溶液的流入、流出速率均为VL/min,若生产上要求流出碱液的物质的量浓度为cmol/L,则溶解室中碱液的流出速率Q为________L/min。
(4)20世纪60年代,氯碱生产采用离子膜和隔膜电解槽,水银法逐渐被淘汰,你认为被淘汰的主要原因是________。
离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是________,电解槽中的阳极材料为____________,阴极区产物为____________。
答案
(1)Na++Hg+e-===Na(Hg) 2Na(Hg)+2H2O===2NaOH+H2↑+2Hg↓
(2)12 (3)(a-b)V/c
(4)汞有毒性,对环境造成污染
Na+ 钛(或石墨) H2和NaOH
5.(10分)合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为:
合成塔和接触室中的反应分别为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<
0①
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<
0②
(1)进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理,最理想的热处理方法是____________________________________________。
(2)采用循环操作可提高原料的利用率,下列工业生产中,采用循环操作的是________(填写序号)。
①硫酸工业 ②合成氨工业 ③硝酸工业
(3)根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。
①合成氨工业在高压下进行 ②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂 ③合成氨工业和硫酸工业都使用适宜的温度
④硫酸工业中,净化后的炉气中要有过量的空气 ⑤及时将氨液化而分离 ⑥吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3 ⑦硫酸工业的催化氧化在常压下进行
(4)工业生产中常用氨酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。
硫酸工业的尾气中含有SO2,直接排放到空气中会造成环境污染,引起的后果是________,处理该尾气可以得到一种化肥,写出该肥料的化学式_______________________________________________。
答案
(1)充分利用反应中放出的热量加热反应气
(2)①②③ (3)①④⑤ (4)形成酸雨 (NH4)2SO4
解析
(1)合成氨和制SO3的反应都是放热反应,而这两个反应又都需要加热,故应将反应放出的热量用来加热反应气才节约能源。
(2)硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业的尾气中分别含有SO2、N2与H2、氮的氧化物,这些气体直接排放不仅造成环境污染,而且会降低产物的产率,故应该将这些气体进行循环使用。
(3)合成氨工业和硫酸工业中,存在着平衡:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),这两个反应都为反应前后气体体积减小的放热反应。
工业生产应考虑提高产物的产率,即使平衡正向移动,而影响平衡的因素有温度、压强、浓度,故应从这三个方面加以考虑,低温、高压、增大反应物浓度或减小生成物浓度都可以满足要求,但温度过低,反应速率较慢,故都采用适宜的温度;
SO2的转化率在常压下已经很高,不需要再加压,故使用常压,这就不是从化学平衡方面考虑了。
(4)处理SO2尾气的方法是用氨水吸收生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,再用硫酸与之反应得到化肥(NH4)2SO4和高浓度的SO2。
6.(10分)(2010·
辽宁大连双基)硫酸工厂排放的尾气中,含少量的二氧化硫。
为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。
(1)硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理。
①写出上述过程的化学反应方程式:
______________,____________。
②请说出这种尾气处理方法的优点(说出两点即可)______。
③若某硫酸厂每天排放的1万米3(标准状况)尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰________kg。
(2)近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法,该方法:
第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2,第二步是加热吸收溶液,可得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。
这种尾气处理方法与
(1)相比的优点是_____________________________。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法;
其中阴阳膜组合循环再生机理如下图,a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨。
①图中a表示________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
A~E分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸,则A表示________,E表示________。
②阳极的电极反应式为________。
答案
(1)SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
CaSO3+H2SO4===CaSO4+SO2↑+H2O
②原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得;
可得到石膏副产品;
产生的SO2含量较高可返回作为原料
③50
(2)Na2SO3可循环使用
(3)①阳 NaOH溶液 氢气
②SO
-2e-+H2O===2H++SO
解析
(1)分析其中的化学反应即可解答①②,③中分析关系式:
SO2 ~ CaO
1mol1mol
x
可求得x=
mol,m(CaO)=
mol×
56g·
mol-1=50kg。
(2)分析过程中的化学反应,Na2SO3+H2O+SO2===2NaHSO3,2NaHSO3
Na2SO3+H2O+SO2↑,比较
(1)、
(2)中的化学反应,发现Na2SO3实际上没有消耗,可循环使用。
(3)根据电解规律,阴极反应式为2H++2e-===H2↑,促进了水的电离,该极附近溶液碱性增强,生成NaOH,A为NaOH溶液,E为H2,a为阳离子交换膜;
阳极发生氧化反应,且生成产物为H2SO4,则阳极反应式为SO
+H2O-2e-===2H++SO
。
7.(10分)复合材料一般是由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体两种材料构成。
例如,玻璃钢就是将玻璃纤维与高分子化合物(如酚醛树脂)复合而成。
(1)酚醛树脂可由苯酚和甲醛缩聚而成,反应的方程式为:
,已知该反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛,且反应釜应装有________装置;
为保证得到线型酚醛树脂,在生产过程中往往要用过量的苯酚,这样得到的树脂呈现粉红色。
其原因是_______________。
(2)若用苯酚和乙醛在一定条件下反应,也可以得到一种线型的酚醛树脂,试写出该反应的化学方程式:
__________________。
(3)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。
普通玻璃是以________为原料。
经混合、粉碎,在________中高温熔融得到。
(4)构成玻璃钢的高分子材料(如酚醛树脂)的作用是_______________。
答案
(1)间歇性地 散热 过量的苯酚被氧化为粉红色物质
(2)
(3)纯碱、碳酸钙(或石灰石)、SiO2(或石英砂) 熔炉
(4)基体
解析
(1)因反应为放热反应,为防止温度过高,必须降低反应体系的温度,故可采取的措施有:
向反应釜中间歇性地加入反应物并在反应釜中安装散热装置。
因苯酚易被氧化成粉红色,故为了得到线型酚醛树脂,在生产过程中往往要用过量的苯酚,得到的树脂呈现粉红色的原因就是过量的苯酚被氧化为粉红色物质。
(2)类比
(1)中给出的反应机理可写出反应的方程式。
(3)普通玻璃的生产是以纯碱、碳酸钙(或石灰石)、SiO2(或石英砂)为原料,在熔炉中发生反应制得。
(4)由题中信息知酚醛树脂应是复合材料中起黏结作用的基体。
8.(10分)(2013·
济南一中质量检测)纯碱是一种重要的化工产品和化工原料,其生产方法可以用下面的流程图表示:
(1)由粗盐制备的食盐水中往往含有Mg2+、Ca2+等杂质,加入沉淀剂CaO、Na2CO3可以除杂质,CaO、Na2CO3的加入顺序是________,加入Na2CO3发生反应的离子方程式为___________________________。
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为取样、________、________、________、冷却结晶、过滤、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,通入CO2时没有析出碳酸钠晶体,其原因是______________________________________________。
(4)固体D的成分是________(填写化学式),操作①和操作②相同,该操作名称是________。
(5)该流程中氨气是循环使用的,滤液E加入石灰水产生氨气,加石灰水后发生的离子方程式为______________________;
滤液E加入石灰水前要先加热,原因是___________________。
答案
(1)先加入CaO,再加入Na2CO3
Ca2++CO
===CaCO3↓
(2)溶解 过滤 加热蒸发
(3)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
(4)NaHCO3 过滤
(5)NH
+OH-===NH3↑+H2O 除去溶液中溶解的CO2,防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀
解析
(1)加入CaO时,生成的Ca(OH)2与Mg2+反应生成Mg(OH)2,溶液中所有的Ca2+用Na2CO3除去。
(2)粗盐提纯需要先溶解,得到浑浊的混合物,过滤除去不溶性杂质,然后加热蒸发、冷却结晶,再过滤、烘干即可得到纯净的氯化钠。
(3)通入二氧化碳后,没有碳酸钠晶体析出,这是因为碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大。
(4)分析流程图可知D为碳酸氢钠,操作①和操作②为过滤。
(5)氯化铵溶液中加入石灰水生成氨气。
9.(10分)(2012·
山西大同模拟)技术的发展与创新永无止境。
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下图所示:
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应先通入_______(填化学式),原因是________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是________________。
(3)母液中的溶质主要是________,向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是_________________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环;
物质X是________,从沉淀池中提取沉淀的操作是________________。
(5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式______________。
(6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是________(填化学式),为检验该杂质的存在,具体操作是_______________。
答案
(1)NH3 因为CO2在NaCl溶液中的溶解度较小,而NH3极易溶于水,先通NH3有利于CO2的吸收
(2)NH3+CO2+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(3)NH4Cl 增大NH
的浓度,使NH4Cl更多地析出
(4)循环Ⅰ CO2 过滤
(5)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
(6)NaCl 取少量试样溶于水后,再滴加用硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,说明含NaCl杂质
解析 向沉淀池中通入氨气,使溶液显碱性,有利于CO2吸收;
母液中的溶质主要是副产品NH4Cl,通氨气及加入细小食盐颗粒都可使NH4Cl的溶解平衡向结晶方向移动;
采取循环操作可提高原料的利用率;
由于用了饱和食盐水使析出的碳酸氢钠含氯化钠,则纯碱中含氯化钠。
10.(10分)(2012·
大连双基)硅在材料王国中具有举足轻重的地位。
请解答下列试题。
(1)硅的制备方法是制约太阳能发展的瓶颈,石英与焦炭在高温电炉中反应可以制得硅。
该反应的化学方程式是____________________。
该反应的气体产物是一氧化碳,不是二氧化碳,其原因是____________________。
(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。
粉末状Si3N4遇空气和水都不稳定。
但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×
1.01×
105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到遇水不稳定的Mg3N2。
①写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式:
②现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该制造方法称为___________;
反应的化学方程式为__________________;
该法还可以甲烷为原料制造金刚石薄膜,反应的化学方程式为________________。
③Si3N4和适量氧化镁在230×
105Pa和185℃的密闭容器中进行热处理的过程中,除生成Mg3N2外,还可能生成________物质。
热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是_________________________________________。
答案
(1)SiO2+2C
Si+2CO↑ 高温条件下焦炭和二氧化碳不共存,即焦炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
(2)①3SiCl4+4NH3===Si3N4+12HCl
②化学气相沉积法
3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl
③SiO2(写Mg2SiO3也可) 加足量稀盐酸过滤
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