2020届高考化学一轮复习化学与技术的发展作业 23页

化学与技术的发展 ‎1、化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(　　)‎ 选项 现象或事实 解释 A 用氢氟酸蚀刻玻璃 SiO2是碱性氧化物，能与酸反应 B 用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂 酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯 C 过氧化钠作呼吸面具中的供氧剂 过氧化钠是强氧化剂，能氧化二氧化碳 D 处理废水时常加入明矾除去水中杂质 明矾可以作为消毒剂使用 ‎【答案】B ‎【解析】A项，SiO2是酸性氧化物，与氢氟酸发生反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，不属于碱性氧化物，错误；B项，酸性高锰酸钾溶液能氧化水果释放的催熟剂乙烯，所以用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作水果保鲜剂，正确；C项，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，错误；D项，明矾在水溶液中电离出铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，能吸附水中的悬浮物，达到净水的目的，不是杀菌消毒，错误。‎ ‎2、在化肥和农药的施用过程中，下列操作正确的是()‎ A.为了提高含氮量，可以不必考虑施用过程中化肥对土壤产生的不良影响 B.碳铵化肥可以和碱性草木灰混合使用 C.为增强作物的抗寒、抗旱能力，可以适当地施用一些磷肥 D.使用了某一效果显著的杀虫剂后，可以不必更换品牌长期使用 ‎【答案】C ‎【解析】解:A错，化肥施用过多会破坏土壤的结构；B错，碳铵化肥不可以和碱性草木灰混合使用，会发生反应，失去肥效；C正确；D错，长期使用同一品牌，虫子会有抵抗能力；故选C.‎ ‎3、2005年给我们留下了许多深刻的记忆。10月中旬，世界上海拔最高、线路最长，穿越冻土里程也最长的高原铁路——青藏铁路全线铺通；11月13日，中国石油吉化公司双苯厂苯胺装置发生爆炸，造成松花江水体严重污染；11月17日，“神舟六号”载人航天“多人飞天”飞行圆满成功。关于上述事实，下列说法不正确的是（　　） A.在运送飞船的火箭推进器中盛有液态肼(N2H4)和液态双氧水(H2O2),当它们混合反应时,即产生大量的氮气、二氧化碳和水蒸气，并放出大量的热 B.化学给人类带来灾难，应取缔所有的化工厂 C.用于制造钢轨的合金材料——高锰钢，具有很好的韧性和耐磨性 D.尽管青藏高原气候寒冷、空气稀薄，在选择钢轨时仍要注意钢材的防锈功能 ‎【答案】B ‎【解析】化学虽然给人类生活带来了灾难，但同时也为社会的发展和人们生活水平的提高起到了积极作用，所以我们应辩证地看待这个问题，从源头上控制污染物的排放等等。‎ ‎4、“节能减排，保护环境”已经深入人心，下列举措与这一主题不吻合的是(　　)‎ A．用“绿色化学”工艺，使原料完全转化为产物 B．推广燃煤脱硫技术，防治SO2污染 C．推广垃圾的分类存放、回收、处理 D．大量使用农药化肥提高粮食产量 ‎【答案】D ‎【解析】大量使用农药化肥会造成环境污染；按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”是原子利用率为100%‎ ‎5、磷矿石主要以磷酸钙[Ca3（PO4）2·H2O]和磷灰石[Ca5F（PO4）3，Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在，图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸，图（b）是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程：‎ 部分物质的相关性质如下：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 备注 白磷 ‎44‎ ‎280.5‎ PH3‎ ‎﹣133.8‎ ‎﹣87.8‎ 难溶于水、有还原性 SiF4‎ ‎﹣90‎ ‎﹣86‎ 易水解 回答下列问题：‎ ‎（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的%；‎ ‎（2）以磷矿石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F（PO4）3反应化学方程式为：．现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得到85%的商品磷酸t．‎ ‎（3）如图（b）所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷．炉渣的主要成分是（填化学式）．冷凝塔1的主要沉积物是，冷凝塔2的主要沉积物是．‎ ‎（4）尾气中主要含有，还含有少量的PH3、H2S和HF等．将尾气先通入纯碱溶液，可除去；再通入次氯酸钠溶液，可除去．（均填化学式）‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是．‎ ‎【答案】（1）69；‎ ‎（2）Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；‎ ‎（5）产品纯度高．‎ ‎【解析】解：（1）由图（a）可知生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的比例为：4%+96%×85%×80%=69%，‎ 故答案为：69；‎ ‎（2）以磷矿石为原料，用过量的硫酸溶解Ca5F（PO4）3可制得磷酸，根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；‎ 根据P元素守恒可得关系式P2O5～2H3PO4，142份P2O5可制取196份磷酸，1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，含有P2O5的质量为0.3t，所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t，‎ 故答案为：Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温除了反应生成白磷之外，得到的难溶性固体是CaSiO3；冷却塔1的温度是70℃，280.5℃＞t＞44℃，所以此时主要的沉积物是液态白磷；冷却塔2的温度是18℃，低于白磷的熔点，故此时的主要沉积物是固体白磷，‎ 故答案为：CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体，过量的焦炭不完全燃烧生成CO，因此在尾气中主要含有SiF4、CO，还含有少量的PH3、H2S和HF等；将尾气通入纯碱溶液，SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去，次氯酸具有强氧化性，可除掉强还原性的PH3，‎ 故答案为：SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但是所得产品纯度大，杂质少，因此逐渐被采用，‎ 故答案为：产品纯度高．‎ ‎6、以磷灰石(一类含钙的磷酸盐矿物总称)原料生产磷铵的工艺流程图如下：‎ 已知：纯的磷酸铵盐为白色晶体,其中以磷酸一铵最稳定，磷酸二铵次之，磷酸三铵不稳定，不宜作肥料使用。‎ ‎（1）用硫酸浸取磷灰石，利用了硫酸的__________等性质。‎ ‎（2）操作a的名称是__________；装置a中要控制“N/P”，使反应能生成较多的一种酸式盐，其化学式为__________。‎ ‎（3）固体A的化学式为__________，其用途有__________。‎ ‎（4）操作b为__________、__________。‎ ‎（5）磷铵属于________。(填写“单一”或“复合”)‎ ‎（6）操作C为过滤、洗涤、干燥，在洗涤过程中可选用下列试剂进行洗涤________(选填字母)，其优点是________。‎ ‎（7）本工艺流程中操作d的目的是________。‎ ‎【答案】（1）难挥发性、强酸性 ‎（2）过滤NH4H2PO4‎ ‎（3）CaSO4·2H2O生产石膏 ‎（4）蒸发浓缩、冷却结晶 ‎（5）复合 ‎（6）A既能洗去可溶性杂质，又能降低产品的溶解损耗(NH4)2SO4‎ ‎（7）循环利用滤液，提高原料的利用率 ‎【解析】解：（1‎ ‎）由于硫酸具有难挥发性和强酸性，故可以用硫酸浸取磷灰石制取磷酸。‎ ‎（2）浸取液中有磷酸和CaSO4·2H2O固体，通过过滤将其分离；根据信息，控制“N/P”比，使反应生成最稳定的磷酸—铵(NH4H2PO4)。‎ ‎（3）根据过滤(操作a)所得固体A为CaSO4·2H2O，可用于生产石膏。‎ ‎（4）从溶液中提取可溶性盐的—般操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。‎ ‎（5）NH4H2PO4中含有氮、磷元素，属于复合肥。‎ ‎（6）用自来水、硫酸、氨水洗涤均增加产品中的杂质，用冷的纯水洗涤。既能洗去可溶性杂质，又能降低产品的溶解损耗；由于反应液中混有SO42-，故产品中的主要杂质为(NH4)2SO4。‎ ‎（7）通过操作C，分离出磷铵晶体后的滤液和洗涤液均含有NH4H2PO4，最后通过操作d循环利用，能大大提高原料的利用率。‎ ‎7、磷矿石主要以磷酸钙〔Ca3(PO4)2·H2O〕和磷灰石〔Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3〕等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。‎ 部分物质的相关性质如下：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 备注 白磷 ‎44‎ ‎280.5‎ PH3‎ ‎-133.8‎ ‎-87.8‎ 难溶于水，具有还原性 SiF4‎ ‎-90‎ ‎-86‎ 易水解 回答下列问题：‎ ‎（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的%。‎ ‎（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为：。现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸吨。‎ ‎（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是：(填化学式)，冷凝塔1的主要沉积物是：冷凝塔2的主要沉积物是：‎ ‎（4）尾气中主要含有，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去；再通入次氯酸钠溶液，可除去(均填化学式)‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：。‎ ‎【答案】（1）69；‎ ‎（2）Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）SiF4、CO；SiF4、HF、H2S；PH3；‎ ‎（5）产品纯度大(浓度大)；‎ ‎【解析】解：（1）由图(a)可知生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的比例为：4%+96%×85%×80%=69%，故答案为：69；‎ ‎（2）以磷矿石为原料，用过量的硫酸溶解Ca5F(PO4)3可制得磷酸，根据质量守恒定律可得反应的化学方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；根据P元素守恒可得关系式P2O5～2H3PO4，142份P2O5可制取196份磷酸，1t折合含有P2O5约30%的磷灰石，含有P2O5的质量为0.3t，所以可制得到85%的商品磷酸的质量为=0.49t，故答案为：Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；0.49；‎ ‎（3）将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温除了反应生成白磷之外，得到的难溶性固体是CaSiO3；冷却塔1的温度是70℃，280.5℃＞t＞44℃，所以此时主要的沉积物是液态白磷；冷却塔2的温度是18℃，低于白磷的熔点，故此时的主要沉积物是固体白磷，故答案为：CaSiO3；液态白磷；固态白磷；‎ ‎（4）二氧化硅和HF反应生成四氟化硅气体，过量的焦炭不完全燃烧生成 CO，因此在尾气中主要含有SiF4、CO，还含有少量的PH3、H2S和HF等；将尾气通入纯碱溶液，SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去，次氯酸具有强氧化性，可除掉强还原性的PH3，故答案为：SiF4、CO；SiF4、H2S、HF；PH3；‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但是所得产品纯度大，杂质少，因此逐渐被采用，故答案为：产品纯度高。‎ ‎8、研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义．‎ ‎（1）硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合，工业合成氨是一个放热反应，因此低温有利于提高原料的转化率，但实际生产中却采用400～500℃的高温，其原因是　‎ ‎　；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式　　．‎ ‎（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：‎ 已知CO+H2OCO2+H2‎ ‎①甲厂以焦炭和水为原料；‎ ‎②乙厂以天然气和水为原料；‎ ‎③丙厂以石脑油（主要成分为C5H12）和水为原料．‎ 按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？　　．‎ ‎（3）将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．‎ ‎①写出反应Ⅰ的化学方程式：　．‎ ‎②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是　　．‎ ‎③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42﹣所用试剂是　　．‎ ‎（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．‎ ‎①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是　　．‎ ‎②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是　　．‎ ‎【答案】（1）催化活性最强，增加反应速率，缩短达到平衡的时间；3NO2+H2O=2HNO3+NO；‎ ‎（2）丙；‎ ‎（3）①2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2；‎ ‎②防止亚硫酸铵（NH4）2SO3被氧化；‎ ‎③盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2）；‎ ‎（4）①SO2+OH﹣=HSO3﹣（或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O）；‎ ‎②SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣．‎ ‎【解析】（1）合成氨反应的化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.2kJ/mol，在400～500℃的高温时，催化剂的催化活性最强，同时升高温度虽然不利于平衡向正反应方向移动，但能增大反应速率，缩短达到平衡的时间；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，是先将氨催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，所以工业生产硝酸的最后一步的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，‎ 故答案为：催化活性最强，增加反应速率，缩短达到平衡的时间；‎ ‎3NO2+H2O=2HNO3+NO；‎ ‎（2）NH3（换算成H2的物质的量）和CO2的物质的量之比为2：1合成尿素，即H2和CO2的物质的量之比为：1=3：1．‎ 甲厂以焦炭和水为原料，C+2H2OCO2+2H2，生成的H2和CO2的物质的量之比为2：1．‎ 乙厂以天然气和水为原料，CH4+2H2OCO2+4H2，生成的H2和CO2的物质的量之比为2：1．‎ 丙厂以乙烯和水为原料，C5H12+10H2O5CO2+16H2，生成的H2和CO2的物质的量之比为16：5，丙最接近3：1，‎ 故答案为：丙；‎ ‎（3）①根据反应物和生成物，写出反应Ⅰ的化学方程式为：2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2，‎ 故答案为；2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2；‎ ‎②亚硫酸根离子易被氧化，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH4）2SO3被氧化，‎ 故答案为：防止亚硫酸铵（NH4）2SO3被氧化；‎ ‎③检验SO42﹣所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2），‎ 故答案为：盐酸和氯化钡（HCl和BaCl2）；‎ ‎（4）①二氧化硫和氢氧化钠反应生成NaHSO3，SO2+OH﹣=HSO3﹣（或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O），‎ 故答案为：SO2+OH﹣=HSO3﹣（或SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O）；‎ ‎②阳极区产生的气体氯气的溶液与二氧化硫发生氧化还原反应，SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣，‎ 故答案为：SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣．‎ ‎9、某磷肥厂利用某磷矿石[Ca3(PO4)2]制取磷肥并综合利用副产物生产水泥的工艺流程如下：‎ ‎（1）将磷矿石制成磷肥的目的是，有关的化学方程式为 ‎。‎ ‎（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，理由是。‎ ‎（3）水泥属于材料。（填“A”或者“B”：A.新型无机非金属材料B.传统无机非金属材料）‎ ‎（4）工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为放热反应．现将2molSO2、1molO2充入体积为2L的密闭容器中充分反应，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的物质的量为1mol．则该热化学方程式为，‎ 平衡常数K为 工业上用接触法制硫酸，最后的产品是98%的硫酸或组成为2H2SO4·SO3的发烟硫酸（H2SO4和H2SO4·SO3的混合物，其中SO3的质量分数约为29%）。若98%的浓硫酸可表示为SO3·aH2O,含SO329%的发烟硫酸可表示为bSO3·H2O，则a=,b=‎ ‎【答案】（1）将难溶于水的Ca3(PO4)2转化为易溶于水的Ca(H2PO4)2，便于植物吸收 ‎（合理答案均计分）‎ Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2‎ ‎（2）S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用（合理答案均计分）‎ ‎（3）B（1分）‎ ‎（4）2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol4‎ ‎（5）10/93/2(相应带小数值也计分)‎ ‎【解析】(1）将磷矿石制成磷肥的目的是将难溶于水的Ca3(PO4)2转化为易溶于水的Ca(H2PO4)2，便于植物吸收,反应的化学方程式为Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2‎ ‎（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，理由是S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用。‎ ‎（3）水泥属于传统无机非金属材料传统无机非金属材料。‎ ‎（4）2molSO2、1molO2充入体积为2L的密闭容器中充分反应，此时测得SO2的物质的量为1mol．则反应掉的二氧化硫为1mol，，放出热量98.3kJ，则该热化学方程式为SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol 平衡常数K=c2(SO3)/c2(SO2)c(O2)=0.52/0.52×0.25=4‎ 根据题意得100g98%的浓硫酸含有三氧化硫的质量为80g，水的质量为20g，故98%的浓硫酸可表示为SO3·10/9H2O,100g含SO329%的发烟硫酸中三氧化硫的质量为29g，硫酸的质量为71g，硫酸的物质的量为71/98mol,三氧化硫的物质的量为71/98mol+29/80mol,水的物质的量为71/98mol，则可表示为：（71/98mol+29/80mol）：71/98mol=1.5:1。‎ ‎10、近年来，为提高能源利用率，西方提出共生理念——为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化．共生工程将会大大促进化学工业的发展．‎ ‎（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V．实际过程中，将SO2通入电池的__________极（填“正”或“负”），负极反应式为__________．用这种方法处理SO2废气的优点是__________．‎ ‎（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质．合成路线如下：‎ ①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是__________．‎ ②下列有关说法正确的是__________(填序号)。‎ A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4CCaS＋4CO↑‎ C．反应IV需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解 D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥 ③反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是__________．‎ ④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统．写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式__________．‎ ‎【答案】（1）负SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋‎ 利用上述电池，可回收大量有效能，副产品为H2SO4，减少环境污染，实现（能质）共生。‎ ‎（2）①防止亚硫酸铵被氧化②ABCD③K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出 ④4(NH4)2SO3＋2NO2＝4(NH4)2SO4＋N2‎ ‎【解析】本题考查电化学、实验操作目的、化学平衡等。‎ ‎（1）原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应，依据元素化合价变化可知，二氧化硫中硫元素化合价升高，失电子发生氧化反应。因此应将SO2通入电池的负极，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；此方法的优点是污染小，生成产物可以循环利用，副产品为H2SO4，可以回收有效能；‎ ‎（2）①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，防止亚硫酸根被氧化，以更好的得到亚硫酸铵晶体；‎ ‎②A、依据流程图结合反应生成物分析，过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙，正确；‎ B、依据流程图中的反应物和生成物，结合元素化合价变化分析，正确；‎ C、防止碳酸氢铵在温度过高时分解得不到需要的目标产物，正确；‎ D、氯化铵是一种氮肥，正确；‎ ‎③硫酸钾在40%的乙二醇溶液中溶解度比在水中的小，有利于析出；‎ ‎④二氧化氮具有强氧化性能氧化亚硫酸铵，生成硫酸铵，本身被还原为氮气，根据原子守恒配平书写出的化学方程式为：4（NH4）2SO3+2NO2=4（NH4）2SO4+N2；‎ ‎11、某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产，大大提高原料利用率，并减少环境污染．流程如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）写出以石墨为电极电解饱和食盐水的离子方程式　　‎ ‎（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式　　，生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为　　mol。‎ ‎（3）利用四氯化钛制备TiO2．xH2O时，需加入大量的水并加热的目的是　‎ ‎。‎ ‎（4）钛广泛用于航天领域．氩气在冶炼钛的流程中的作用是　‎ ‎（5）利用CO和H2制备甲醇 ‎①已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为﹣285.8kJ/mol、﹣283.0kJ/mol和﹣726.5kJ/mol．写出CO和H2制备甲醇的热化学方程式　　‎ ‎②假设联合生产中各原料利用率为100%，若得到6mol甲醇，则需再补充标准状况下的H2‎ L．‎ ‎【答案】（1）2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；‎ ‎（2）2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；7；‎ ‎（3）发生TiCl4+（2+x）H2O？TiO2？xH2O+4HCl，加入大量水并加热，HCl挥发，温度升高，都能促使水解正向进行；‎ ‎（4）防止钛、镁被氧化；‎ ‎（5）①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=﹣125.3KJ？mol﹣1；‎ ‎②112．‎ ‎【解析】（1）电解食盐水生成NaOH、H2和Cl2，反应的化学方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑，故答案为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；‎ ‎（2）从图示可知氯化时的反应物为FeTiO3、C、Cl2，生成物为FeCl3、‎ TiCl4、CO，再根据得失电子和原子守恒即可得出该反应的方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO，由方程式得出生成2molTiCl4转移14mol电子，所以生成1mol四氯化钛时转移电子的物质的量为7mol；‎ 故答案为：2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO；7；‎ ‎（3）水解时需加入大量的水并加热，由TiCl4+（2+x）H2O？TiO2？xH2O↓+4HCl可知，加入大量水并加热，HCl挥发，温度升高，都能使水解反应向正反应方向进行，促进水解趋于完全，故答案为：发生TiCl4+（2+x）H2O？TiO2？xH2O+4HCl，加入大量水并加热，HCl挥发，温度升高，都能促使水解正向进行；‎ ‎（4）在Ar气中进行防止钛、镁被氧化；故答案为：防止钛、镁被氧化；‎ ‎（5）①CO燃烧的热化学方程式：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣285.8kJ？mol﹣1①‎ H2燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣283×2kJ？mol﹣1②‎ CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.5kJ？mol﹣1③‎ 根据盖斯定律将①+②+（﹣③）可得：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=﹣125.3KJ？mol﹣1，‎ 故答案为：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=﹣125.3KJ？mol﹣1；‎ ‎②由CO（g）+2H2（g）？CH3OH（g）可知，合成6mol甲醇需要n（CO）=6mol、n（H2）=12mol．根据2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO可知，电解中生成的n（Cl2）=n（CO）=7mol，根据2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知，电解生成n（H2）=n（Cl2）=7mol，故需额外补充H2为12mol﹣7mol=5mol，V=5×22.4=112L；‎ 故答案为：112．‎ ‎12、某化工集团为了提高资源利用率减少环境污染，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链。其主要工艺如下：‎ ‎（1）写出电解食盐水反应的离子方程式。‎ ‎（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：。‎ ‎（3）已知：‎ ‎①Mg(s)＋Cl2(g)＝MgCl2(s)；ΔH＝－641kJ·mol－1‎ ‎②Ti(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)；ΔH＝－770kJ·mol－1‎ 则2Mg(s)＋TiCl4(g)＝2MgCl2(s)＋Ti(s)；ΔH 反应2Mg＋TiCl42MgCl4＋Ti在Ar气氛中进行的理由是。‎ ‎（4）在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2t（不考虑生产过程中物质的任何损失）。‎ ‎（5）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是。‎ ‎【答案】（1）2Cl－＋2H2O通电 2OH－＋H2↑＋Cl2↑； ‎ ‎（2）2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；‎ ‎（3）－512kJ？mol－1防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）反应；‎ ‎（4）10；（5）CH3OH＋8OH－－6e—＝CO32－＋6H2O ‎【解析】（1）根据离子方程式的书写方法，电解食盐水的离子方程式为：2Cl－＋2H2O=2OH－＋H2↑＋Cl2↑；‎ ‎（2）读图可知，氯化炉中氯元素由0降为—1价，则降低总数为1×2×7=14，碳元素由0升为+2价，升高总数为2×6=12，由于碳元素化合价升高总数不等于氯元素化合价降低总数，说明铁元素一定由+2升为+3价，且其系数为2，则该反应为2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO；‎ ‎(3)观察已知热化学方程式，根据盖斯定律可知，△H=①的焓变×2–②的焓变=（－641kJ？molˉ1）×2—（－770kJ？molˉ1）=—512kJ？molˉ1；（3）还原炉中反应为2Mg(s)+TiCl4(s)=2MgCl2(s)+Ti(s)，Mg、Ti的还原性都强，容易被氧气、水、二氧化碳、氮气等气体氧化，降低钛的产率，而氩气是惰性气体，‎ 能防止镁、钛氧化，提高钛的产率；(4)根据CO+2H2→CH3OH，CH3OH～CO～7/6Cl2～7/6H2，所以生产1molCH3OH，理论上还需补充氢气（2-7/6）mol=5/6mol，即5/3gH2，生产192tCH3OH还需补充H2的质量10t．答案为：10； （5）碱性甲醇电池中，负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.‎ ‎13、磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图（a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图（b）是热法磷酸生成过程中由磷灰石制单质磷的流程。‎ 图（a）‎ 图（b）‎ 部分物质的相关性质如下：‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 备注 白磷 ‎44‎ ‎280.5‎ PH3‎ ‎-133.8‎ ‎-87.8‎ 难溶于水，具有还原性 SiF4‎ ‎-90‎ ‎-86‎ 易水解 回答下列问题：‎ ‎（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的℅。‎ ‎（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca3F(PO4)3反应的化学方程式为：。‎ 现有1吨折合含有五氧化二磷约30%的磷灰石，最多可制得85℅的商品磷酸吨。‎ ‎（3）如图(b)所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是：(填化学式)冷凝塔1的主要沉积物是：冷凝塔2的主要沉积物是：‎ ‎（4）尾气中主要含有，还含有少量PH3、H2S和HF等，将尾气先通入纯碱溶液，可除去；再通入次氯酸钠溶液，可除去(均填化学式)‎ ‎（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：。‎ ‎【答案】（1）69%‎ ‎（2）Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＝3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑0.49t ‎（3）CaSiO3，，液体白磷；固体白磷。‎ ‎（4）CO、SiF4；H2S、HF、SiF4，PH3。‎ ‎（5）产品纯度高或产品浓度大 ‎【解析】（1）工艺流程图（a）可知生产含磷肥料有磷矿粉肥和磷肥，约占磷矿石使用量的比例为：4%+96%×85%×80%=69%；（2）由题目知以磷矿石用过量的硫酸溶解制得磷酸，所以Ca5F(PO4)3与硫酸反应，根据质量守恒定律可写出反应的化学方程式：Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑；‎ 设商品磷酸的质量为m根据P守恒可得关系式:‎ P2O5～2H3PO4，‎ ‎142196‎ ‎1t×30%m×85%‎ 解得:m=0.49t ‎（3）将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温除了反应生成白磷之外，得到的难溶性固体是CaSiO3；‎ 由表中数据可知白磷熔点为44℃，沸点为280.5℃，冷却塔1的温度是70℃，高于44℃但低于280.5℃，所以此时以液态白磷的形式存在；冷却塔2的温度是18℃，低于白磷的熔点，故此时的主要沉积物是固体白磷；（4）由工艺原料可知：可能的反应还有SiO2+4HF=SiF4↑+H2O，2C+O2=2CO，因此在尾气中含有少量的PH3、H2S和HF等外，主要含有SiF4、CO；将尾气通入纯碱溶液，SiF4、HF、H2S与碳酸钠反应而除去，次氯酸具有强氧化性，可除掉强还原性的PH3；（5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但其优点是所得产品纯度高或产品浓度大。‎ ‎14、钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素，实验过程如下：‎ ‎(1)碱浸泡过程中，铝被溶解的离子方程式为__________________________‎ ‎(2)滤液A中加入草酸铵溶液，使Co元素以CoC2O4·2H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O4·2H2O的热分解失重数据见下表，请补充完整表中的热分解方程式。‎ 序号 温度范围/℃‎ 热分解方程式 固体失重率 ‎①‎ ‎120～220‎ ‎19.67%‎ ‎②‎ ‎280～310‎ ‎56.10%‎ ‎(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_____________________________________________________________‎ ‎(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂，试结合离子方程式解释其净水原理________________________________________________________‎ ‎【答案】　(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2—＋3H2↑‎ ‎(2)①CoC2O4·2H2OCoC2O4＋2H2O　②3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2‎ ‎(3)玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案亦可)‎ ‎(4)Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H2O，水解生成的Fe(OH)3具有吸附悬浮杂质的功能 ‎【解析】　CoC2O4·2H2O在空气中加热首先想到是失去结晶水，根据固体失重率数据可判断120～220℃时结晶水全部失去。温度再升高，根据失重率可求得剩余固体为Co3O4，钴元素的价态发生变化，起氧化作用的应该是空气中的O2，由此可得化学方程式。‎ ‎15、有机合成中常用的钯／活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl2的工艺流程如下：‎ ‎（1）“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉，通入空气过多反而不利于实现目的，其原因是。‎ ‎（2）甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO反应的化学方程式：___。‎ ‎（3）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，此时铁的存在形式是（写化学式）。‎ ‎（4）加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH为8～9，实验室检测溶液pH的操作方法是：‎ ‎。‎ ‎（5）“焙烧2”的目的是：。‎ ‎（6）与焙烧2产生的气体组成元素相同的化合物是，该物质与空气形成一种环保型碱性燃料电池，其负极反应式为 ‎（7）Pd中加入王水的反应可以表示为Pd+HCl+HNO3→A+B↑+H2O（未配平）。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42．4%，H元素的质量分数为0．8%。则A的化学式为。‎ ‎【答案】（1）大量的空气会带走大量的热，使反应器内温度过低，甚至不能发生反应。（2分）‎ ‎（2）HCOOH＋PdOPd＋CO2↑＋H2O（2分）‎ ‎（3）Fe(OH)3（2分）‎ ‎（4）用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上，与标准比色卡比色，读出pH（2分）‎ ‎（5）脱氨（使 Pd(NH3)2Cl2生成PdCl2）（2分）‎ ‎（6）N2H4，（1分）N2H4+4OH――4e－==N2↑+4H2O（2分）‎ ‎【解析】‎ ‎16、氮、磷、钾号称肥料的“三要素”‎ ‎，化学肥料的施用，使农业增产增收，经济效益显著。但是，化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题：‎ ‎(1)下图是某品牌化肥包装袋中的部分文字 ‎××牌化肥 硝酸铵(NH4NO3)‎ 净重：50±1 kg　含氮量：34.3% ‎ ‎①写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎②关于该氮肥的处置和施用正确的方法是 。‎ A．与草木灰混合施用 B．如果结块，可用铁锤敲击 C．与钙镁磷肥混合施用 D．在经常排灌水的稻田中施用肥效最高 ‎ ‎③若该化肥的杂质中不含氮元素，则该化肥的纯度是 ‎ 。‎ ‎(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：‎ 原料—→CO(NH2)2‎ ‎①甲厂以焦炭和水为原料；②乙厂以天然气和水为原料；③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。 ‎ 按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？ 。‎ ‎(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生，据专家分析，是因水体富营养化造成的，试分析水体富营养化的原因。‎ ‎ 。‎ ‎【答案】‎ ‎2NO＋O2===2NO2；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；‎ NH3＋HNO3===NH4NO3　②C　③98%‎ ‎(2)丙 ‎(3)含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放，若不采用污水处理措施，必将导致水体富营养化，而发生“水华”或“赤潮”‎ ‎【解析】‎ ‎17、化学与技术在工农业生产中具有极其重要的作用。请回答下面工农业生产中的问题：‎ ‎(1)工业合成氨是在 (填工艺装置名称)中完成的。请你列举一条工业合成氨中与节能减排、更好地创造生产效益有关的措施：‎ ‎ 。‎ ‎(2)制备肥皂的主要有机物原料是 ，肥皂的制备原理为 。‎ ‎(3)联合制碱法也叫 。这种制碱法相对于“氨碱法”的优点有 (填写符合条件的序号)。‎ a．原料利用率高 b．生产成本低 c．环境污染小 d．设备腐蚀弱 ‎【答案】(1)合成塔　从产物氨中分离出氢气、氮气，送到合成塔中再循环利用；将生产废渣用于生产建材、肥料；对废水进行处理，回收其中的有用物质(答出一条即可)‎ ‎(2)油脂　油脂水解　(3)侯氏制碱法　abc ‎【解析】‎ ‎18、纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间以来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法)，并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂，其制碱原理的流程如下：‎ ‎(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举两例说明) 、 。‎ ‎(2)合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体X和Y，其化学式分别为 、 。这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序 (填“是”或“否”)，原因为 ‎ 。‎ ‎(3)在沉淀池中发生的反应的化学方程式为 ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎(4)使原料水中溶质的利用率从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。从母液中提取的副产品的应用是 (举一例)。‎ ‎【答案】(1)原料丰富　运输便利 ‎(2)CO2　NH3　是　氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出 ‎(3)NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl ‎(4)循环Ⅰ　作化肥 ‎【解析】‎ ‎19、工业合成氨以大气中的氮气和水煤气中的氢气为原料，反应原理可以表示为 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)除催化剂外，工业合成氨与工业生产硫酸所需要的条件不同的是 。‎ ‎(2)原料气氮气来源于空气，工业分离氮气通常有两种方法，即物理法和化学法，请叙述化学方法分离氮气的措施： ；原料气氢气则主要来源于碳氢化合物，请写出一个利用碳氢化合物和水制备氢气的化学方程式： 。‎ ‎(3)合成氨的原料气必须纯净，否则容易导致 。原料气中往往含有H2S、CO和CO2等，其中CO可以在催化剂作用下与水蒸气作用生成原料气H2，同时增加了CO2杂质，对于H2S和CO2常分别用大量的稀氨水、K2CO3溶液来吸收，请写出这种方法吸收H2S和CO2的化学方程式： 、 。‎ ‎(4)工业合成氨中氨的转化率不高，从氨合成塔中出来的气体中含有大量的原料气，分离得到氨的方法是 ，分离出的原料气的作用是 。‎ ‎【答案】(1)压强(或答“合成氨采用高压，而生产硫酸采用常压”)‎ ‎(2)用炽热的炭除去空气中的氧气，剩余的即为氮气　‎ ‎ (写出其中任何一个即可)‎ ‎【解析】‎ ‎20、南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°(属于硬水)，主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请回答下列问题：‎ ‎(1)该泉水属于 硬水(填写“暂时”或“永久”)。‎ ‎(2)若要除去Ca2＋、Mg2＋，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂添加时先加 后加 ，原因是 ‎ 。‎ ‎(3)目前常用阳离子交换树脂，如NaR、HR来进行水的软化，若使用HR作为阳离子交换树脂，则水中的Ca2＋、Mg2＋与交换树脂的 起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂，失效后可放入5%～8%的 溶液中再生。‎ ‎(4)岛上还可以将海水淡化来获得淡水。下面是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图，已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为惰性电极。‎ ‎①阳离子交换膜是指 (填“A”或“B”)。‎ ‎②写出通电后阳极区的电极反应式： ；阴极区的现象是 。‎ ‎【答案】(1)永久 ‎(2)石灰　纯碱　钙离子可通过纯碱完全沉淀下来 ‎(3)H＋　NaCl ‎(4)①B　②2Cl－－2e－===Cl2↑　电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀 ‎【解析】‎