高三化学(苏教版)总复习同步练习2-1-3

(时间：60分钟分值：100分)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)催化剂△2SO3(g)ΔH0B．海水提镁的主要步骤为海水――→CaCO3s↓Mg(OH)2(s)――→盐酸↓MgCl2(aq)――→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．城市的环境污染是当前突出的环境问题。如图A所示，X河流经某工业城市Y，其中a处在上游，附近有丰富的黄铁矿资源；d处在下游，附近有多个企业以硫酸为原料。根据某月Y市环保局监测站对X河水质检测的结果，绘制成简图如图B所示。下列说法不正确的是()A．造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段B．工业生活污水、固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源C．d处污染程度减小，可能是某些污染物的离子间发生反应生成沉淀所致D．该城市建设硫酸厂时，综合考虑诸多因素选址在b处最合理[解析]由于bc段污染程度是上升趋势，则bc段是产生污染的地区，cd段逐渐下降，说明污染的物质之间发生化学反应，以气体或沉淀的形式析出，河水水质变为原始状态。由于b处是市区用水的上游，则硫酸厂应选在河水的下游。[答案]D3．下列有关工业生产的叙述正确的是()A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C．炼铁是铁矿石在高温下被氧化的过程D．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气中的氮氧化物，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产有用的NaNO2[解析]N2＋3H22NH3，NH3液化，平衡正向移动，提高了N2、H2的转化率，但是c(NH3)降低，v(正)、v(逆)均减小；硫酸工业中接触室中发生的反应为2SO2＋O22SO3，利用该反应放出的热量来预热SO2；金属的冶炼实质是Mn＋＋ne－―→M，金属被还原的过程；NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO、NO2完全被碱液吸收。[答案]D二、非选择题4．(2009·宁夏、辽宁理综，37)请回答氯碱工业的如下问题：(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k＝________(要求计算表达式和结果)；(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO2－4等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是________(填序号)。(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。①图中X、Y分别是________、________(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小________；②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______________；负极：______________；③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)________、________。[解析]本题考查氯碱工业生产原理，除杂及电化学原理。(1)电解食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑k＝71∶80(2)除杂时，加入的Na2CO3、盐酸、BaCl2溶液均过量，后加试剂应能将前面引入的杂质除去，先加BaCl2溶液，后加的Na2CO3溶液能把多余的BaCl2溶液反应掉，最后加入盐酸又可以反应掉多余的Na2CO3溶液，所以添加试剂的合理顺序为③①②。(3)①由装置图可知，燃料电池左边为负极，Y为H2，燃料电池右边为正极，Na＋通过离子膜进入正极区，O2在正极得电子生成OH－，所以正极区NaOH浓度增大，a%b%。[答案](1)MCl22MNaOH＝7180＝1∶1.13或0.89(2)③①②(3)①Cl2H2a%小于b%②12O2＋H2O＋2e－===2OH－H2＋2OH－－2e－===2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能提高产出碱液的浓度，降低能耗(基他合理答案也可以)5．(2009·海南卷)工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：(1)氨催化氧化的化学方程式为________________；(2)原料气中空气必须过量，其主要原因是__________________；(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是__________________；(4)水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应，其化学方程式为________________，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采取的措施为________________________________(答两项)[解析]本题考查硝酸的工业制法及化学平衡移动原理，意在考查硝酸工业制备的原理及化学平衡知识的应用。(1)氨催化氧化的化学方程式为：4NH3＋5O2=====Pt－Rh高温4NO＋6H2O；(2)原料气中空气过量主要是为了提高氨的转化率和NO的转化率，因为在反应中增大一种反应物的浓度，可提高另一反应物的转化率；(3)铂铑合金的作用是催化剂，做成薄丝网是为了增大催化剂与反应物的接触面积；(4)水吸收NO2的反应方程式为：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，为了提高水对二氧化氮的吸收率，可采用加压的方法，由于该吸收反应是放热反应，故还可以采用降温的方法。[答案](1)4NH3＋5O2=====Pt－Rh高温4NO＋6H2O(2)提高氨的转化率和一氧化氮的转化率(3)增大单位质量的催化剂与反应物的接触面积(4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO加压、降温6．(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＋，NH＋4，SO2－4[c(SO2－4)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NH＋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溶液________kg(溶液体积变化忽略不计)。[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－＋2H2O=====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。②NH＋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Cl2,2NH＋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SO2－4、Ca2＋会被除去。④由ClO－＋SO2－3===Cl－＋SO2－4，根据n(Na2SO3)＝n(NaClO)，可求出n(Na2SO3)，由n(NaClO)＝mNaClOMNaClO＝7.45×10－3×104g74.5g/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－＋2H2O――→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)2②2NH＋4＋3Cl2＋8OH＋===N2↑＋6Cl－＋8H2O③SO2－4、Ca2＋④1.767．(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：①FeTiO3＋C＋Cl2=====900℃TiCl4＋FeCl3＋CO②TiCl4＋O2=====1000～1400℃TiO2＋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＋7Cl2=====900℃2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；第②个方程式通过观察法就可以得出答案，TiCl4＋O2=====1000～1400℃TiO2＋2Cl3。[答案](1)明矾水解产生酸性环境，使纤维素水解，使高分子链断裂CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损。②Zn(C2H5)2＋H2O===ZnO＋2C2H6↑ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O(3)2,6,7,2,2,61,1,1,28．(2010·四川)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3、Ti的最高化合价为＋4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是___________________。(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：____________________、_____