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选修2单元能力测试[本卷包括10小题，每小题10分，共100分]1．(2010·东北名校联考)某化学科研小组的同学查阅资料，得到如下材料：酸雨是指pH小于5.6的各种大气降水，酸雨的形成是大气受污染的产物和表现。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，多数情况下以硫酸为主。燃料燃烧、火山喷发、枯死植物腐烂、从含硫的金属矿石中提炼金属和生产硫酸的过程中都会产生二氧化硫，二氧化硫在空气中、云中发生化学反应形成硫酸。北京地区今年有效地控制了酸雨的形成，防止了酸雨的危害。请你仔细阅读以上材料，回答下列问题：(1)以上材料中，哪些是属于引起酸雨的人为因素？__________________________(2)用化学方程式表示SO2形成酸雨的过程__________________________________(3)某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32%，该厂每天烧这种煤100t。①有人设计向该厂燃料中掺入生石灰，可排除SO2的污染，试写出有关的化学方程式________。②若不采取任何措施，每天该工厂排出SO2________L。(标况)③若将煤中的硫转化为硫酸(设硫的转化率为80%)，每天可制得98%(质量分数)的硫酸________t。答案(1)燃料燃烧、从含硫的金属矿石中提炼金属或生产硫酸(2)SO2＋H2O===H2SO3；2H2SO3＋O2===2H2SO4(3)①CaO＋SO2===CaSO3；2CaSO3＋O2===2CaSO4②2.24×105③0.82．(2010·东北名校联考)高锰酸钾是锰的重要化合物，也是一种常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列物质相同的是________(填代号)。a．“84”消毒液(NaClO溶液)b．双氧水c．苯酚d．75%酒精(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中，下列试剂不需要保存在棕色试剂瓶中的是________。a．浓硝酸b．硝酸银c．氯水d．烧碱(3)上述流程中可以循环使用的物质有________、________(写化学式)。(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得________molKMnO4。(5)操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在________(填性质)上差异，采用________(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。答案(1)ab(2)d(3)MnO2KOH(4)23(5)过滤溶解度浓缩结晶(只填“结晶”不给分)3．(2010·西安名校联考)海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。回答下列问题：(1)海水淡化处理多用蒸馏法。如图是海水蒸馏原理示意图。蒸馏法的特点是设备结构、操作简单，淡水质量好，但也具有明显的缺陷。①你认为蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是___________________________；②某沿海地区拟采用蒸馏法兴建一座大型海水淡化工厂，为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你为该地区提出一条合理化建议__________________________。(2)海水淡化后得到的淡水应进行技术处理后才能得到完全满足生产、生活要求的水，使用离子交换树脂与水中的离子进行交换是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式________。(3)从海水中可以获取食盐、镁、钾、溴及其化工产品。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，具体流程如下：①实验室中粗盐提纯的过程中添加的试剂及顺序是__________________________，在反应②得到的溶液中通入空气、水蒸气的作用是______________________________；②反应①、反应③的离子方程式分别为___________、___________。答案(1)①蒸馏法能耗高②可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，充分利用能源，也可以利用太阳能(2)CH2===CHCOONa(3)①BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl或NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl促进溴的蒸发②2Cl－＋2H2O=====电解H2↑＋Cl2↑＋2OH－SO2＋Br2＋2H2O===SO42－＋2Br－＋4H＋4.(2010·宁夏银川一、二中高三摸底)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NaOH5．工业制硫酸生产流程如下图：(1)我国黄铁矿资源比较丰富，但很多工厂仍以硫磺为原料生产硫酸，理由是________。(2)在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有________。A．升高温度B．减少压强C．不断补充空气D．及时分离出SO3(3)在生产中为提高催化剂催化效率采取了哪些措施？__________(至少答出两点措施)。(4)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；ΔH＝－196kJ·mol－1。在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2，充分反应后，放出的热量________196kJ(填“”、“”或“＝”)，理由是________________________________________________。(5)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500℃，0.1MPa条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)＝0.46∶6.54∶7.73∶82，则SO2的利用率为________。答案(1)以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高(2)C、D(3)①控制温度在400～500℃②增大催化剂与反应气体的接触面积(4)①在101kPa和298K条件下，2molSO2和1molO2完全反应生成2molSO3，放出196kJ热量，该反应为可逆反应，不可能进行完全，又因为反应温度为450℃，所以放出的热量小于196kJ(5)93.4%解析二氧化硫转化为三氧化硫的反应是正反应为气体体积减小的放热反应，所以低温高压有利于提高二氧化硫的转化率。在生产过程中，氮气没有参加反应，所以其体积不变，则可看作反应前气体的体积SO2、O2、N2分别为7L、11L、82L，反应后N2的体积分数没变，SO2的体积为0.46L，所以SO2的转化率为6.547×100%＝93.4%。6．(2010·辽宁大连高三双基考)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↓＋H2OCaSO3↓＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O②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②SO32－－2e－＋H2O===2H＋＋SO42－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～CaO1mol1mol1×107L×0.2%22.4L·mol－1x可求得x＝2×10422.4mol，m(CaO)＝2×10422.4mol×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SO32－＋H2O－2e－===2H＋＋SO42－。7．复合材料一般是由起黏结作用的基本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