高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第1講 化學(xué)與資源開發(fā)利用一卷沖關(guān)在課后練習(xí)檔案 魯科版選修2

【創(chuàng)新設(shè)計】高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第1講化學(xué)與資源開發(fā)利用一卷沖關(guān)在課后練習(xí)檔案魯科版選修2一、選擇題1.工業(yè)上以黃鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外，還含有SO2等對環(huán)境有較大影響的有害氣體。能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是（）A.NaOH溶液、酚酞試液B.石灰水、石蕊試液C.碘水、淀粉溶液D.氨水、酚酞試液解析：測定SO2含量必須要能跟SO2反應(yīng)，而且可以用顏色變化來準(zhǔn)確確定反應(yīng)終點。A項和D項雖然能反應(yīng)，但A在完全生成Na2SO3時溶液還是堿性，沒變色，而D在SO2還沒與氨水完全反應(yīng)時就開始變色了。B項石灰水中所含溶質(zhì)較少，且石蕊試液的顏色變化不明顯。答案：C2.工業(yè)上獲得苯主要通過（）A.煤的干餾B.石油常壓分餾C.石油減壓分餾D.石油催化裂化解析：煤的干餾得到的煤焦油中含有苯等芳香烴。答案：A3.下列關(guān)于硫酸工業(yè)生產(chǎn)的說法中正確的是（）A.建筑高煙囪，使尾氣在高空擴散稀釋B.設(shè)置“廢熱”鍋爐，產(chǎn)生蒸氣來供熱或發(fā)電C.使用V2O5作催化劑，提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.在吸收塔中，直接用水吸收SO3解析：A項，造成空氣污染；C項，催化劑能加快反應(yīng)速率，不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率；D項，易形成酸霧，降低吸收效率，應(yīng)用98.3%硫酸吸收SO3。答案：B4.廣東正在建設(shè)海洋強省。下列說法不正確的是（）A.從海帶中提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應(yīng)B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海產(chǎn)品的長途運輸C.赤潮主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活廢水引起沿海水域的富營養(yǎng)化而造成的D.海洋經(jīng)濟專屬區(qū)的資源開發(fā)可獲是Fe、Co、K、Au、Mg、B等金屬解析：D選項中，B不是金屬。答案：D5.下列關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)說法正確的是（）A.在侯氏制堿工業(yè)中，向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣，后通二氧化碳B.在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)中，均必須對尾氣進行吸收處理C.工業(yè)上用電解熔融氧化物的方法制金屬鎂和鋁D.氯堿工業(yè)中的陽離子交換膜阻止陽離子通過解析：合成氨工業(yè)不需要對尾氣進行吸收；工業(yè)上制取金屬鎂是用電解MgCl2的方法；氯堿工業(yè)中的陽離子交換膜的作用是阻止陰離子和分子通過。答案：A二、非選擇題6.以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如圖所示（圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出）：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）已知0.5mol甲烷和0.5mol水蒸氣在t℃，pkPa時，完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了akJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：_______________________。（2）在合成氨的實際生產(chǎn)過程中，常采取的措施之一是：將生成的氨從混合氣體中及時分離出來，并將分離出氨后的氮氣和氫氣循環(huán)利用，同時補充氮氣和氫氣請應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點說明采取該措施的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時，以5.60×107L甲烷為原料能夠合成L氨氣（假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定）。（4）已知尿素的結(jié)構(gòu)簡式為，請寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：①___________________________________________________________；②_____________________________________________________________。解析：（1）要注意化學(xué)計量數(shù)與ΔH的數(shù)值相一致，同時還要注意反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。（2）將氨分離出來，可減少生成物濃度，化學(xué)平衡正向移動；補充氮氣和氫氣，增大生成物濃度，利于增大反應(yīng)速率。（3）根據(jù)甲烷生成氫氣、氫氣合成氨的化學(xué)方程式，找出甲烷與氨的關(guān)系式并進行計算。CH4＋H2O===CO＋3H2；CO＋H2O===CO2＋H2；N2＋3H2===2NH3；故可得關(guān)系式：CH4～eq\f(8,3)NH35.6×107×75%1.12×108答案：（1）CH4（g）＋H2O（g）eq\o(=====,\s\up7(t℃，pkPa))CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋2a（2）增大氮氣和氫氣的濃度有利于增大反應(yīng)速率；減小氨氣的濃度，增大氮氣和氫氣的濃度都有利于平衡正向移動（3）1.12×1087.如何從石油中獲得更多的輕質(zhì)燃油一直是化學(xué)家探索的課題，將石油分餾得到的重油進行裂化可以獲得更多的輕質(zhì)燃油。資料1：石蠟是含有20～30個碳原子的烷烴的混合物，常溫下呈固態(tài)。資料2：石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬石油的催化裂化，裝置如圖，實驗過程中可觀察到燒瓶Ⅰ中固體石蠟先熔化，試管Ⅱ中有少量液體凝結(jié)，試管Ⅲ中酸性高錳酸鉀溶液退色，實驗后聞試管Ⅱ中液體氣味，具有汽油的氣味。（1）該裝置儀器連接的順序遵循原則為，為保證實驗成功，實驗前必須進行的操作是，裝置中較長導(dǎo)管的作用是_________________________；（2）試管Ⅱ中少量液體凝結(jié)說明_____________________________________________；（3）試管Ⅲ中溶液退色說明______________________________________________；（4）能否用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴，，理由是______________________________________________________________________________________________；（5）寫出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化學(xué)方程式__________________________________________________________________________________________________；（6）石油裂化的重要意義是________________________________________。解析：儀器連接的順序應(yīng)遵循從下往上、從左到右的原則，裝入藥品之前要檢查裝置的氣密性。依據(jù)石油分餾工業(yè)的分餾塔原理，設(shè)置了長導(dǎo)管，其作用除導(dǎo)氣外，兼起冷凝氣體的作用；依據(jù)催化裂化原理，下列反應(yīng)皆有可能發(fā)生：a.C20H42eq\o(――→,\s\up7(Al2O3),\s\do5(△))C10H20＋C10H22b.C10H22eq\o(――→,\s\up7(Al2O3),\s\do5(△))C5H12＋C5H10c.C5H12eq\o(――→,\s\up7(Al2O3),\s\do5(△))C2H4＋C3H8d.C5H12eq\o(――→,\s\up7(△))CH4＋C4H8。試管Ⅱ中有液體生成，說明生成了含5個碳原子以上的烴，因為常溫常壓下，含5個碳原子以上的烴大都呈液體，試管Ⅲ中酸性KMnO4溶液退色說明生成了常溫常壓下呈氣態(tài)的含5個碳原子以下的烯烴；由于裂化產(chǎn)物中有烯烴生成，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)，所以不能用試管Ⅱ中的液體萃取溴水中的溴；從以上變化可以看出，石油裂化的主要目的是為了獲得更多的輕質(zhì)燃油，特別是提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量。答案：（1）從下往上，從左往右檢查裝置的氣密性導(dǎo)氣、冷凝氣體（2）裂化生成了含5個碳原子以上的烴（3）裂化生成了碳原子數(shù)小于5的烯烴（4）不能裂化產(chǎn)物中有烯烴，易與溴發(fā)生加成反應(yīng)，不能萃取溴（5）C20H42eq\o(――→,\s\up7(Al2O3),\s\do5(△))C10H22＋C10H20（6）可提高石油產(chǎn)品中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量8.（·海南高考）工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：（1）路布蘭法是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進行煅燒，再浸取、結(jié)晶而制得純堿。①食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_______________________________________________________________；②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學(xué)方程式為（已知產(chǎn)物之一為CaS）：；（2）氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。①圖中的中間產(chǎn)物C是，D是（寫化學(xué)式）；②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）聯(lián)合制堿法是對氨堿法的改進，其優(yōu)點是；（4）有人認(rèn)為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石等為原料制碳酸鉀。請結(jié)合下圖的溶解度（S）隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？________________________________________________________________________。解析：（1）①食鹽和濃硫酸在強熱條件下反應(yīng)生成硫酸鈉和氯化氫，方程式為2NaCl＋H2SO4eq\o(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑。②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的產(chǎn)物之一為CaS，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，S元素的化合價降低，Na2SO4作氧化劑，則作還原劑的為焦炭，C元素的化合價升高為＋4價，由此可判斷產(chǎn)物還有碳酸鈉和二氧化碳，其反應(yīng)方程式為Na2SO4＋2C＋CaCO3eq\o(=====,\s\up7(高溫))CaS＋Na2CO3＋2CO2↑。（2）①甲裝置為煅燒石灰石生成氧化鈣和二氧化碳的裝置，生成的氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以C應(yīng)為Ca（OH）2，Ca（OH）2加入到丁裝置，與NH4Cl反應(yīng)生成NH3，則D應(yīng)為NH3。②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl。（3）聯(lián)合制堿法簡化了生產(chǎn)設(shè)備，避免了副產(chǎn)物的生成。（4）由溶解度曲線可知，碳酸氫鉀的溶解度較大，降溫過程中不會析出碳酸氫鉀晶體，故不能采用此法制碳酸鉀。答案：（1）①2NaCl＋H2SO4（濃）eq\o(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑②Na2SO4＋2C＋CaCO3eq\o(=====,\s\up7(高溫))CaS＋Na2CO3＋2CO2↑（2）①Ca（OH）2NH3②NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl（3）簡化了生產(chǎn)設(shè)備，避免了副產(chǎn)物的生成（4）不可行碳酸氫鉀的溶解度較大，降溫過程中不會析出碳酸氫鉀晶體9.（·大連重點中學(xué)雙基測試）氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程圖如下圖所示，依據(jù)流程圖，完成下列填空：（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為，與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的pH（填“不變”“升高”或“降低”）。（2）工業(yè)食鹽含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)。精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。（3）如果粗鹽中SOeq\o\al(2－,4)含量較高，必須添加鋇試劑除去SOeq\o\al(2－,4)，該鋇試劑可以是。a.Ba（OH）2b.Ba（NO3）2c.BaCl2（4）為有效除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，加入試劑的合理順序為.a.先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑b.先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3c.先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3（5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過、冷卻、結(jié)晶、（填寫操作名稱）除去NaCl。解析：（1）電解食鹽水時，與電源正極相連的電極發(fā)生的反應(yīng)是2Cl－―→Cl2↑＋2e－，與電源負(fù)極相連的電極發(fā)生的反應(yīng)是2H＋＋2e－―→H2↑，消耗H＋，即產(chǎn)生OH－，所以溶液的pH升高。（2）精制過程中，加入Na2CO3除去Ca2＋（Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)===CaCO3↓）；加入NaOH除去Mg2＋［Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓］，由于Mg（OH）2的溶解度小于MgCO3的溶解度，所以Mg2＋與OH－、COeq\o\al(2－,3)混合時，主要生成Mg（OH）2沉淀。（3）除去SOeq\o\al(2－,4)應(yīng)選擇Ba2＋，如果加入Ba（NO3）2，溶液中會引入雜質(zhì)NOeq\o\al(－,3)，而加入BaCl2或Ba（OH）2均不會引入新的雜質(zhì)。（4）除雜質(zhì)時加入Ba2＋和OH－無先后之分，但Na2CO3一定要在BaCl2之后加入，因為COeq\o\al(2－,3)還能除去多余的Ba2＋。（5）脫鹽工序的目的是分離NaOH和NaCl，由于NaCl溶解度小，因而NaCl首先析出，其操作過程是蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾得到NaCl晶體。答案：（1）2Cl－―→Cl2↑＋2e－升高（2）Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)===CaCO3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓（3）ac（4）bc（5）蒸發(fā)過濾10.海水是巨大的資源寶庫，在海水淡化及綜合利用方面，天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如下：（1）請列舉海水淡化的兩種方法：、。（2）將NaCl溶液進行電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、、或H2、。（3）步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目____________________。（4）步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是________________________________________________________________________。（5）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料：Br2的沸點為59℃，微溶于水，有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后，繪制了如下裝置簡圖：請你參與分析討論：①圖中儀器B的名稱：。②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因為________________________________________________________________________。③實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作