2009届高考化学热点测试卷--化工生产题
1、酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应： CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 请根据要求回答下列问题： （1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有： 、 等。 （2）若用右图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为： 、 等。 （3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成 、 等问题。 （4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率（％）
选择性（％）*
反应时间/h
转化率（％）
选择性（％）*
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
*选择性100％表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据，下列 （填字母）为该反应的最佳条件。 A、120℃，4h B、80℃，2h C、60℃，4h D、40℃，3h ②当反应温度达到120℃时，反应选择性降低的原因可能为 。
（1）增大乙醇的浓度 移去生成物 （2）原料来不及反应就被蒸出 温度过高，发生了副反应 冷凝效果不好，部分产物挥发了（任填两种） （3）产生本量的酸性废液（或造成环境污染） 部分原料炭化 催化剂重复使用困难催化效果不理想（任填两种） （4）①C ②乙醇脱水生成了乙醚
2、工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题： （1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式： 、 。 （2）在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是 ；②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为 ；③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质，其目的是 。 （3）能用于测定硫酸尾气中S02含量的是 。(填字母) A、NaOH溶液、酚酞试液 B、KMnO4溶液、稀H2SO4 C、碘水、淀粉溶液 D、氨水、酚酞试液
（1）2H2SO3＋O2＝2H2SO4 2(NH4)2SO3＋O2＝2(NH4)2SO4 2NH4HSO3＋O2＝2NH4HSO4（任填两个） （2）①反应吸热 ②(NH4)2SO3·H2O ③防止亚硫酸铵被氧化 （3）BC
3、纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题： （1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式： ； （2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式： ； ； （3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？ ； （4）绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率（%）＝ 。
（1）2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O （2）NH3＋CO2＋H2O＋NaCl（饱和）＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O（或写总反应方程式：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋2NH4Cl） （3）“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气； （4）“联合制氨法”原子利用率的表达式 原子利用率（％）＝＝×100% 或原子利用率（％）＝＝×100％
4、工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2：7% O2：11% N2：82%）；
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
（1）已各SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？ ； （2）在大400~500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是： ； （3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？ （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？ （填“是”或“否”）； （4）为提高SO3吸收率，实际生产中用 吸收SO3； （5）已知：2SO2(g)＋O2(g)＝2SO3(g)；△H＝－196.9kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
[11]A：[化学—选修化学与技术] （1）压强一定时，温度升高时，SO2转化率下降，说明升温有利逆反应的进行，所以正反应为放热反应； （2）增大压强对提高SO2转化率无显著影响，反而会增加成本； （3）否 否 （4）浓硫酸 （5）解：1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量：9.8×109g 设需要SO3的质量为x，该反应产生的热量为y。 H2SO4 ～ SO3 ～ △H 98g 80g －196.6×0.5kJ 9.8×109g x y x＝＝8.0×109g＝8.0×103t y＝＝9.83×109kJ
5、二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下： 某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
8.0
≥–0.42
≥2.5
≥7
≥7
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。 （2）滤渣A的主要成分是 。 （3）加入MnS的目的是除去 杂质。 （4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。 （5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。
（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O （2）Fe(OH)3 Al(OH)3 （3）Cu2＋ Zn2＋ （4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－） （5）锌、二氧化锰
6、黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。 （1）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。 （2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母） A、升高温度 B、降低温度 C、增大压强 D、减小压强 E 加入催化剂 G 移出氧气 （3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为 。 （4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 。
（1）1.6×103L/mol 80%（计算过程略） （2） B、C （3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3 （4）抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋
7、羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种： 方法A：用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。 方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。 3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题： （1）完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式： ①5Ca(NO3)2＋3(NH4)2HPO4＋4NH3·H2O＝Ca5(PO4)3OH↓＋ ＋ ②5Ca(OH)2＋3H3PO4＝ （2）与方法A相比，方法B的优点是 。 （3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是 。 （4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 （填化学式）。 （5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。结合化学平衡移动原理，分析其原因 。
（1）①10NH4NO3 3H2O ②Ca5(PO4)3OH↓＋9H2O （2）唯一副产物为水，工艺简单 （3）反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生 （4）Ca5(PO4)3OH （5）酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO43－(aq)＋OH－(aq)向右移动，导致Ca5(PO4)3OH溶解，造成龋齿
8、将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。 （1）本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要 等原料 （2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： （3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。 （4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32－的方法是： 。 （5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：
温度（℃）
0
20
60
K2SO4溶解的量(g)
7.4
11.1
18.2
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃，可析出K2SO4晶体 g （6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 A、熔点较低（29℃熔化） B、能导电 C、能制冷 D、无毒 （7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是： 。
（1）CaCO3 NH3 H2O （2）CaSO4＋CO32－→CaCO3↓＋SO42－ （3）CaSO4 （4）滤液中滴加盐酸产生气泡 （5）54g （6）a d （7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）
9、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、电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D、电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
10、黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。 已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O＝SO2－＋2Fe2＋＋4H＋ Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O （1）样品中FeS2的质量分数是（假设杂质不参加反应） 。 （2）若灼烧6g FeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量，产生的SO3与水全部化合生成H2SO4，放出13.03kJ热量，写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式： 。 （3）煅烧10t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积（标准状况）为 L，制得98％的硫酸质量为 t，SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是 kJ。（1）90.00％ （2）SO3(g)＋H2O(l)＝H2SO4(l)；△H＝－130.3kJ/mol （3）3.36×106 15 3.43×107
11、二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效，具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。请填写下列空白： （1）与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的有机物的结构简式是： （2）二甲醚可由合成气（CO＋H2）在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可能是： （3）以二甲醚、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： （4）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸汽或二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚以外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下： ①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应，增大体系压强对甲烷转化率的影响是 （填“增大”、“减小”或“不变”） ②在上述炼铁过程的某时间段内，若有xm3（标准状况）的甲烷进入燃烧室充分燃烧，还原反应室有5y kg（即(y/11.2)×103mol）铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进入催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气 m3（标准状况）
（1）CH3CH2OH、HCOOH （2）3CO＋3H2＝CH3OCH3＋CO2或2CO＋4H2＝CH3OCH3＋H2O （3）CH3OCH3＋16OH－－12e－＝2CO32－＋11H2O （4）①减小 ②12(x＋y)
12、工业上地海水资源合开发利用的部分工艺流程如下图所示。 （1）电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜（ ）或离子是 。电解槽中的阳极材料为 。 （2）本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？原因是 。 （3）膜在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多，四氧化碳与水不互溶可通干，但在上述工艺中却不用四氧化碳，原因是 。
（1）阳离子（或Na＋） 钛（或石墨） （2）否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。 （3）四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。
13、氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。 （1）离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极，其原因是 。 阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是 。 （2）为使电解氯化钠的速度加快，下列措施中，可行的是 。 A．增大阴极碳钢网面积 B．提高饱和氯化钠溶液的温度 C．加大阴极和阳极间的距离 D．提高电解时的电源电压 （3）如果将某离子交换膜电解槽有关条件进行如下改变，则能使电解速率一定会达到原来的2倍的是 。 ①电解时的电压增大到原来的2倍 ②电解时的电流增大到原来的2倍 ③电解时的温度从30℃提高到60℃
（1）阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。 （2）ABD （3）②
14、物质的转化关系如下图所示（有的反应可能在水溶液中进行）。其中A为化合物，甲可由两种直接化合得到，乙为金属单质，G为酸，乙在G的浓溶液中发生钝化。 （1）若A为硫酸工业的重要原料，C能使品红试液褪色，D的水溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成。则 ①工业上反应Ⅱ在 中进行（填设备名称），工业上反应Ⅲ用于吸收E的试剂是 。 ②D的水溶液呈 性（填“酸”、“碱”或“中”）。 ③反应I的化学方程式是 。 （2）若甲为淡黄色固体，D、F的溶液均呈碱性，用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近，有大量白烟生成。则 ①甲的电子式是 。 ②写出B和甲反应的化学方程式是 。 ③若17A与O2反应生成气态的B和C时放出226.7kJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
（1）①接触室；98.3的硫酸（或浓硫酸） ②酸 ③4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 （2）① ②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ③4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=－906.8kJ·mol－1（其它合理答案均给分）
15、（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图20所示。 ①X的化学式为 ； ②图20中条件选定的主要原因是（选填字母序号） ； A．温度、压强对化学平衡影响 B．铁触媒在该温度时活性大 C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 ③改变反应条件，会使平衡发生移动。图21表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母代号） ，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号） 。
（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。 ①用方程式表示氨气溶于水的过程中存在的可逆反应 ； ； ②氨水中水电离出的c(OH－) 10－7mol/L（填写“＞”、“＜”或“＝”）； ③将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大以小依次为 。 （3）氨气具有还原性，在铜的催化作用下，氨气和氟气反应生成A和B两种物质。A为铵盐，B在标准状况下为气态。在此反应中，若每反应1体积氨气，同时反应0.75体积氟气；若每反应8.96L氨气（标准状况），同时生成0.3molA。 ①写出氨气和氟气反应的化学方程式 ； ②在标准状况下，每生成1 mol B，转移电子的物质的量为 mol。
（1）①NH3 ②BC ③c；a （2）①NH3 + H2ONH3·H2ONH4+ + OH－ ②< ③c(Cl－) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH－) （3）①4NH3 + 3F2 NF3 + 3NH4F（催化剂要注明是铜） ②6
16、下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 试填写下列空白： （1）写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式 。 （2）写出上图中部分装置的作用：甲：①混合SO2和O2；② ； 丙和丁： 。 （3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；② （4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于 ；丙和丁相当于 。 （5）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 （填下列各项的序号）。 A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（1）4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 （2）②干燥SO2和O2（或“观察通入SO2和O2体积比”）；吸收SO3并做对照实验 （3）②浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水，SO3充分被浓硫酸吸收 （4）接触室；吸收塔。 （5）D
17、某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程： 请回答以下问题： (1)合成氨反应的化学方程式是_____________________，该反应______________(填设备名)中发生。沉淀池中发生的主要反应方程式是_______________________，该反应能够发生的原因______________________________________。 (2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是___________________，可以循环使用的X是_________________________。 (3)该生产过程中的副产品是______________________。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是____________________________________；从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是_______________________。
(1)N2+3H2 2NH3 ；合成塔 CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反应向正向进行。 (2)一方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收。CO2 (3)生石灰。该流程中，产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产生。由于CaSO4的溶解度较小，此反应的产率会比较低。
18、氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；△H=—92.4kJ/mol他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题： ⑴合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是 （填序号） A、采用较高压强（20Mpa~50Mpa） B、采用500℃的高温 C、用铁触媒作催化剂 D、将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2 ⑵右图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。 简述检验有氨气生成的方法 。 ⑶在298K时，将10molN2和30molH2放入合成塔中，为何放出的热量小于924kJ？ ⑷1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。 阴极的电极反应式 。
（1）AD （2）用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝说明有氨气生成 （3）该反应是可逆反应，10mol与30molH2不可能完全反应，所以放出的热量小于924kJ （4）N2＋6H＋＋6e－＝2NH3
19、物质之间的转化关系如下图所示，A可作为工业生产J的原料，B、C、H、I为非金属单质，X的水溶液为一种常见的医用消毒液，F为常见的红棕色防锈油漆颜料的主要成分，O是常见氮肥，且反应⑦中L与M的物质的量之比为1∶2，A、E、J、N中含有同一种元素。 回答下列问题： ⑴X的化学式为 ，O的结构简式为 。 ⑵考虑到综合经济效益，工业生产M时，可采取的措施有 （填序号）。 a．使用催化剂 b．适当降低温度 c．选择合适的温度 d．适度增大压强 e．及时分离出产物 f．对原料进行循环利用 g．充分利用反应本身放出的热量h．工厂地址尽可能选择在交通发达的城市 j．工厂地址可选择在盛产天然气的地区 设备Ⅰ的名称 。工业生产中为了节约资源、降低成本和保护环境，常常对某些物质进行循环利用。上述转化关系中能达到该目的的是 （填序号）。 ⑶现有1molA参加反应，假设各步均完全反应，生成N的质量为1165g，生成K的质量为224g，则反应①化学反应方程式为 。
⑴H2O2 ⑵acdefgj 合成塔 ⑥ ⑶Fe4S5＋8O22Fe2O3＋5SO2
20、石油化工是江苏省的支柱产业之一，醋酸乙烯酯是合成维尼纶的重要单体。某化工厂利用下列反应原理生产醋酸乙烯酯： 2CH2=CH2＋O22CH3CHO………………………………………① 2CH3CHO＋O2 2CH3COOH…………………………………………② 2CH2=CH2＋2CH3COOH＋O2→2CH3COOCH＝CH2＋2H2O……………③ 由于副反应的发生，反应①中乙烯的利用率为75%，反应②中乙醛的利用率为80%，反应③中乙酸和乙烯的利用率均为75%。 ⑴为使乙酸乙烯酯获得最大产量，乙烯先后两次的投料比为多少？ ⑵以2.8×104kg乙烯为原料最多可制得醋酸乙烯酯多少千克？ ⑶若各步副反应中反应物物质的量之比均与主反应相同。以乙烯和空气为原料生产醋酸乙烯酯，通入的空气（O2的体积分数为1/5）与乙烯的体积比至少为多少？
⑴设乙烯总量为1mol，第①步反应消耗乙烯为xmol，则第②步产生的CH3COOH为x·75%×80%=0.6x。 由反应③知： 即：x＝5/8 1－x＝3/8 故两次投料比为＝x:(1－x)＝5:3。 ⑵n(CH2=CH2)＝2.8×104×103/28＝1×106mol m(CH3COOCH=CH2)=1×106mol×(3/8)×75%×86g/mol=2.42×107g=2.42×104kg ⑶第①步消耗氧气：n(O2)1＝5n(CH2=CH2)/16 第②步消耗氧气：n(O2)2＝15n(CH2=CH2)/64 第③消耗氧气：n(O2)3＝3n(CH2=CH2)/16 n(O2)总＝47n(CH2=CH2)/64 n(空气)＝235n(CH2=CH2)/64 故：通入的空气与乙烯的体积比＝235:64
21、物质的转化关系如下图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。其中A为化合物，甲可由两种单质直接化合得到，乙为金属单质，G为酸，乙在G的浓溶液中发生钝化。 (1)若A为黄色固体，C能使品红试液褪色，D的水溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成。则 ①工业上反应I在 中进行，反应Ⅲ在 (均填设备名称)中进行。 ②由两种单质直接化合得到甲的反应条件是 或 。 ③反应I的化学方程式是 。 (2)若甲为淡黄色固体，D、F的溶液均呈碱性，用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近， 有大量白烟生成。则①甲的电子式是 。 ②D的溶液与乙反应的离子方程式是 。 ③若1．7gA与O2反应生成气态的B和C时放出22．67kJ热量，写出该反应的热化学方程式：
(1)①沸腾炉 吸收塔 ②点燃，光照 ③4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 (2)① ②2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑ ③4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);ΔH=-906.8kJ/mol
22、某校学生活动小组设计如下图所示装置探究工业接触法制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀， 装置E中溶液褪色。 ⑴装置B的三个作用是①____________________；②___________________；③_________________ ⑵实验过程中，当V2O5表面红热后，应将酒精灯移开一会儿后再继续加热，其原因是________________________________________ ⑶ 反应停止后，要通过装置D锥形瓶中产生的白色沉淀的量测定已被氧化的二氧化硫的量时，在滤出沉淀前必须进行一步实验操作是(简述过程) __________________________________________________________ D中锥形瓶盛放的溶液可以是(选填序号)___________ a、足量澄清石灰水 b、足量小苏打溶液 c、足量氯化钡溶液 d、足量硝酸钡溶液 ⑷若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为Wg，要测定该条件下二氧化硫的转化率，实验时还需要测定的数据是(选填序号)___________________ a、装置F增加的质量(a g) b、装置A中亚硫酸钠减少的质量(b g) c、装置B增加的质量(c g) d、装置E增加的质量(d g) 则此条件下二氧化硫的转化率是(填写计算式)______________
⑴①干燥氧气和二氧化硫 ②使氧气和二氧化硫混合均匀 ③通过观察气泡的速率，便于控制氧气和二氧化硫的比例。 ⑵该反应的正反应放热，温度过高平衡向逆反应方向移动，不利于三氧化的生成。 ⑶③；向锥形瓶上层清液中滴加氯化钡溶液，直至沉淀量不再增加。(或“静置后向上层清液中滴入氯化钡溶液，若产生沉淀，继续加入氯化钡溶液，重复上述过程至清液中不再产生沉淀。） ⑷①④或②； (m/233m)/[233 + (a+d)/64]×100% 或 ×100%
23、利用合成气（H2＋CO）生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化成醛、酸、酯等多种产物：下列表述正确的是 ①以合成气为原料的反应都是化合反应 ②改变合成气中CO与H2的体积比，可以得到不同产物 ③合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成 ④从合成气出发生产液态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径 ⑤以合成气有原料的反应产物中不可能有稀烃或水 A ①②④ B ②③④ C ②④⑤ D ③④⑤
24、物质的转化关系如下图所示，其中甲可由两种单质直接化合得到，乙为金属单质，它在G的浓溶液中发生钝化，F的溶液中只含一种溶质(有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出，反应条件也未注明)。 (1)若用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近时，有大量白烟生成；甲为一种淡黄色固体，D、F的溶液均呈碱性。则： ①1.7 g A与02反应生成气态的B和C时放出22．67 kJ热量，写出该反应的热化学方程式： ②D与乙反应的离子方程式是 (2)若B为红棕色固体，C能使品红试液褪色，D的水溶液中加人HN03酸化的AgN03溶液有白色沉淀生成。则： ①工业上反应I在 （填设备名称，下同）中进行。反应Ⅱ在 中进行 ②甲的化学式为 。 ③D和乙反应的离子方程式是
(1)①4NH3(g)十502(g)=4N0(g)+6H20(g)；△H=一906．8 kJ·mol-1。 ②2Al+20H一十2H20=2AlO2-+3H2 (2)①沸腾炉；接触室 ②HCl ③2Fe3++Fe=3Fe2+
25、A、B两种固体，都由甲、乙两种元素组成。在A、B中，甲、乙两种元素的原子个数比分别为1︰1和1︰2，高温煅烧A、B时，产物都是C（固体）和D（气体）。由D可制得E（酸）。E和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F，往F溶液中加入氢氧化钠溶液，有红褐色沉淀生成，该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白： （1）A的化学式（分子式）是 ； （2）B煅烧生成C和D的化学方程式是 ； 甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是 ； （3）往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是 ；
（1）FeS （2）4FeS2＋1102＝2Fe2O3＋8SO2 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ （3）生成的沉淀由白色变成灰绿色最终变成红褐色
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27、工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应，生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合，生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时，采用98.3%的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。 下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的。见下图： 1、 写出二硫化亚铁与氧气反应的方程式： 2、 请写出上图甲乙丙丁装置的作用 3、 写出在催化剂表面所发生的反应的方程式： 4、 在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制与估计的？ 5、 学生为了比较探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水，特用上述装置进行模拟实验。若丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象，产生这种现象的原因是： 如果要科学地准确地进行探究浓硫酸与水吸收三氧化硫的效果，应该如何操作？ 6、 处理尾气的方法有：
（1） 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 （2）接触室、吸收塔（3） SO2 + O2 = 2SO3 （4）净化二氧化硫和氧气。（因为三氧化硫很易跟水蒸气化合生成酸雾，会影响二氧化硫跟氧气的化合，以及三氧化硫的吸收。）（5）可以通过调节气阀，控制气体流量，观察甲装置的冒泡速率估计。（6）原因有两个：（1）浓硫酸对三氧化硫的吸收效果远好于水，三氧化硫被浓硫酸完全吸收了；（2）插入浓硫酸溶液的导管插得太深，导致两个吸收瓶内的气压差较大，三氧化硫气体往水中冒出来了，与水蒸气化合形成酸雾。（7） 用碱液吸收。
28、工业上目前使用两种方法制取乙醛：（1）乙炔水化法；（2）乙烯氧化法。下列两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率、产量等有关的信息情况： 表一：原料、反应条件、平衡转化率、日产量
乙炔水化法
乙烯氧化法
原料
乙炔、水
乙烯、空气
反应条件
HgSO4、100~125℃
PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率
乙炔平衡转化率90%左右
乙烯平衡转化率80%左右
日产量
2.5吨（某设备条件下）
3.6吨（相同设备条件下）
表二：原料来源生产工艺
原料生产工艺过程
乙炔
乙烯
来源于石油裂解气
根据上述两表，回答下列问题： （1）乙烯氧化法制乙醛的化学方程式：______________________________________。 （2）在相同条件下，两种制取乙醛的方法哪种快？_______________________________。现代工业上乙烯氧化法逐步取代乙炔水化法，请说出理由____________________（只需讲出二条）。 （3）若乙烯由石油裂化（裂化气混合气体的平均化学式C8H17），进一步完全催化裂解而来，得到体积百分含量分别为：甲烷：5%、乙烯：40%、丙烯：10%、其余为丁二烯和氢气（气体体积均在同温同压下测定）。若得到40mol乙烯，求：能够得到丁二烯和氢气的物质的量各为多少？
（1）2CH2=CH2+O2 2CH3CHO （2）乙烯氧化法快。乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂，毒性大；乙炔的制取要经过多步反应制得，且消耗大量的热能、电能；乙烯来源于石油裂解气，且较容易获得 （3）要得到40molC2H4，则会生成5molCH4、10molC3H6。若设生成xmol丁二烯（C4H6）和y molH2，且需要催化裂解a mol的C8H17。 则：根据碳原子守恒：8a=5+30+80+4x 根据氢原子守恒：17a=20+60+160+6x+2y 根据题意：x+y=100-55 解以上联立方程求得：x=19.55(mol)，y=25.45(mol)
29、科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有 益于人类的物质。 （1）如果将CO2和H2以1：4的比例混合，通入反应器，在适当的条件下，反应，可获得一种重要的能源。请完成以下化学方程式：CO2+4H2 →（ ）+2H2O （2）若将CO2和H2以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，该原料可能是（ ） A．烷烃B．烯烃 C．炔烃D．芳香烃 （3）用CO2和H2可以人工合成CnH2n+2的烷烃，写出该化学方程式并配平： （4）已知在443~473K时，用钴（Co）作催化剂可生成C5~C8的烷烃，这是人工合成汽油的方法之一。要达到该汽油的要求，CO2和H2的体积比的取值范围多少？ （5）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： 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？ 。写出合成尿素的热化学方程式 （可逆的放热反应，CO（NH2）2的反应热是127kJ/mol CO（NH2）2为固体、水是气体），请设计工业合成尿素的条件 。（1）CH4（2）B（3）nco2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O （4）5:16≤V（CO2）:V（H2）≤8:25 （5）丙．（1分） CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ；△H=－127kJ/mol 高压、催化剂、适宜的温度。
30、某工厂废气中含有SO2，可将SO2转化为（NH4）2SO4而除去。其过程为：将废气经初步处理，使其中O2的体积分数为10%（这时SO2的体积分数为0.2%），并在400℃时以5m3/h的速率通过V2O5触媒层，然后与流量为25 L/h的NH3混合，再喷入流量为290 g/h的冷水，此时气体温度迅速从400℃下降至200℃，在结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体。据此回答下列问题： （1）使废气中SO2与O2的物质的量之比为1∶50，原因是________________________。 （2）进行冷却的原因是____________________________________________________。 （3）合成氨时，原料N2不能用空气代替，而必须用纯N2，主要原因是_______________________________。 （4）有资料报道：“最近研制出一种性能优越的催化剂，可以将SO2全部催化氧化为SO3（2SO2+O2 2SO3”。这种资料报道可信吗？________（填“可信”或“不可信”），其理由是______________________________________________。 （5）如果将SO2全部转化为SO3，SO3又全部转化成(NH4)2SO4，则按题给数据计算，NH3的每小时通入量至少应是________________________L，由此可得出NH3的利用率为________________________。 （6）酸雨的危害很大，从源头上减少酸雨产生的途径，可采取的措施是_____________（填序号）。 A．少用煤作燃料 B．把工厂的烟囱造高 C．植树造林 D．开发利用太阳能
（1）增大O2的浓度，有利于平衡向生成SO3的方向移动，提高SO2的转化率 （2）降温有利于生成(NH4)2SO4，高温时（(NH4)2SO4会分解 （3）在高温时，空气中的O2与H2混合发生爆炸 （4）不可信SO2与O2的反应是可逆反应，催化剂不能使化学平衡发生移动，故不可能使SO2全部转化为SO3 （5）20 80% （6）AD
31、硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3 设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题： （1）1.00mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为 L （2）55L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为 L （3）用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2的含量为0.0800，计算SO2的含量。 （4）设FeS2氧化产生的气体混合物为100L，其中O2为aL，SO2为bL。 ① 写出a和b的关系式 ② 在右图中画出a和b的关系曲线（FeS2氧化时，空气过量20%） 说明：为方便作图，纵坐标用13b表示
32、利用天然气合成氨的工艺流程示意如下： 依据上述流程，完成下列填空： （1）天然气脱硫时的化学方程式是 （2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol（用含n的代数式表示） （3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分） （a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理 （4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。 （5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
（1）3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O （2）27n （3）b （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其它合理答案也给分） （5）
33、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： 依据上图，完成下列填空： （1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH值 （选填：不变、升高或下降） （2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 ， （3）如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加钡式剂除去SO42－，该钡试剂可以是 （选填a、b、c，多选扣分） a Ba(OH)2 b Ba(NO3)2 C BaCl2 （4）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42－，加入试剂的合理顺序为 （选填a，b，c多选扣分） a 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 （5）脱盐工序中利用NaoH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填写操作名称）除去NaCl （6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为
（1）2Cl--2e→Cl2升高 （2）Ca2++CO2-3→CaCO3↓ Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓ (3) a c (4)b c (5)蒸发过滤 (6) NaCl+H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
34、接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。 某硫酸厂每天排放的1万米3尾气中含0.2%（体积百分数）的SO2。问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏。(CaSO4·2H2O) （2）如果将一定体积的尾气通入100毫升2摩/升的氢氧化钠溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7克溶质。试分析该溶液的成份，并计算确定各成份的物质的量。 （3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量，以取得二 氧化硫与氢氧化钠间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2) 、n(NaOH)、n(NaHSO3) 分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量，且n(SO2)/n(NaOH) =X，试写出X在不同取值范围时，n(NaHSO3) 的值或n(NaHSO3) 与n(SO2) 、n(NaOH)间的关系式。
X
n(NaHSO3)
（1）SO2～CaSO4·2H2O 22.4 172 104×0.2% X X=153.6Kg （2）若溶液中溶质全为Na2SO3 2NaOH=Na2SO3+H2O得12.6g 若溶液中溶质全为NaHSO3 SO2+NaOH=NaHSO3得20.8g 今20.8>16.7>12.6，该溶液成份为Na2SO3和NaHSO3 ，NaHSO30.1摩 Na2SO30.05摩 （3）
X=n(SO2)/n(NaOH)
n(NaHSO3)
X≤1/2
0
1/2
n(NaHSO3)=2(SO2)－n(NaOH)?
X≥1
n(NaHSO3)?=?n(NaOH)?
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