1、【模拟演练】1(2011上海模拟)工业上获得大量的乙烯、丙烯、丁二烯的方法是( )A石油分馏 B高温干馏C石油裂化 D石油裂解2.(2011佛山模拟)下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是( )A.海水提镁:用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸B.工业制硫酸:提高尾气排放的烟囱高度C.工业制胆矾:使用稀硫酸、双氧水溶解铜D.火力发电:在燃煤中加入适量生石灰3(2011南京模拟)接触法生产H2SO4的过程中,对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是( )尾气用氨水处理污水用石灰乳处理废渣用来造水泥、炼铁设置“废热”锅炉产生蒸气,供热或发电A只有 B只有C只有 D全部4(2012海口模拟)下列关于离
2、子交换膜电解槽的叙述错误的是( )A精制的饱和食盐水进入阳极室B纯水(加少量NaOH)进入阴极室C阴极产物为NaOH和氢气D电解槽的阳极用金属铁网制成5.(2011海口模拟)根据陶瓷的生产原理,可以得出硅酸盐工业的一般特点是( )以含硅物质作为原料 主要产物是硅酸盐 反应条件是高温 反应原理是复杂的物理变化和化学变化A只有 B只有C D只有6.(2011昆明模拟)合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的工艺流程如下:下列关于合成氨工业的说法中不正确的是( )A混合气进行循环利用遵循绿色化学思想B合成氨反应需在低温下进行C对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D原料气之一的氢气
3、可由天然气和水反应制得7.(2011银川模拟)下列有关材料的说法不正确的是( )A金属材料是指金属及其合金,且合金的性能优于纯金属B传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐C复合材料是由基体和增强体两部分组成的DC60也是一种材料8.(2011台州模拟) 下列关于化工生产原理的叙述中,符合目前工业生产实际的是( )A氯碱工业中,电解槽的阳极区产生NaOHB氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢,用水吸收得到盐酸C合成氨工业中,由于氨易液化,N2、H2循环使用,所以总体上氨的产率很高D二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫,三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸9.(2011南京模拟
4、)天然海水中主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br、CO32、HCO3等离子。火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是( )A天然海水pH8的原因是海水中的CO32、HCO3水解B“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3、SO32-等氧化生成SO42C“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸D“排放”出来的海水中SO42的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同10(2011厦门模拟)下列关于金属保护方法的说法正确的是( )A在铁制品表面涂上搪瓷可以防腐,若搪瓷层破损后仍能起防止铁制品生锈的作用B镀锌铁制品
5、表面的锌层破损后仍能起到防止铁生锈的作用C钢铁制造的暖气管外常涂有一层沥青,这是一种改变金属内部结构的方法D轮船外壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阴极的阳极保护法11.(2012深圳模拟)高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下:废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行H2SO4(l)SO3(g)+H2O(g) H1=+176 kJmol1 2SO3(g)2SO2(g)+ O2(g) H2=+196 kJmol1 为研究废硫酸的雾化和裂解情况,有关实验数据如下:雾化后废硫酸液滴直径废硫酸完全裂解所需时间普通雾化器800 m1 200 m10 s以上旋转式雾化器600 m850
6、m8 s10 s压缩风雾化器400 m650 m6 s7 s超声波雾化器100 m300 m3.5 s5 s (1)由上表数据可得出的结论是_;(2)废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为_;(3)在催化氧化室中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-196 kJmol-1某温度时,该反应的平衡常数K=3.5,平衡后再充入一定量气体测得100 L的恒容密闭容器中含有3.0 mol SO2,16.0 mol O2和3.0 mol SO3(g),此时平衡_移动;(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)上述反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的物质的量比原来减小的是_
7、(填字母); A保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2B保持温度和容器内压强不变,充入3.0 mol N2C降低温度D在其他条件不变时,缩小容器的容积(4)尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可得到一种化工原料,反应的化学方程式为_;(5)科学家研究出如图所示装置,用电化学原理生产硫酸的新工艺,其阳极的电极反应式为_,总反应的化学方程式为_。12.(2012十堰模拟)(1)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。“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:_;写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:_;CO2是制
8、碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?_;(2)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是_。不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹_(填“前”或“后”)加入。炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是_。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可作_。13.(2011台州模拟)材料是人类生存和社会进步的物质基础,不同的材料功能各不相同。以下都是有关材料的内容,试根据所给内容回答问题。(1)氢能是未来能源最佳选择之一,氢能的利用涉及氢的储存、输送和使用。贮氢合金是解决氢的储存等问题的重要材料。贮氢合金中最具代表性的是镧-镍合金(LaNi5
9、),已知LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(g) H=-31.77 kJmol-1。镧镍合金的熔点比镧、镍的熔点_(填“高”、“低”或“介于两者之间”),根据反应原理,形成LaNi5H6的化学反应条件是_。最近有人提出可以研制出一种性能优越的催化剂,可以大大提高贮氢合金的贮氢能力,你认为该讲法可信吗?_(填“可信”或“不可信”),其理由是_。(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质,它们往往具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点。Si3N4就是一种重要的精细陶瓷,合成氮化硅的方法之一为:3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO。在上述反应中氧化剂为_。(3)有机高分子材料形式多样
10、,ABS树脂广泛用于制造电讯器材、汽车、飞机零部件和各种仪器的外壳,它的结构可以表示为试写出对应单体的结构简式CH2CHCN、_、_。(4)高分子吸水树脂可以由聚乙烯醇()和聚丙烯酸盐( )交联得到,从结构上看该高分子吸水材料具有吸水性,原因为它们都具有_基团。14.(2011福州模拟)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_。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是_。(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
11、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_。【高考预测】化学与技术的考查主要还是下列三个方面:化学与资源开发、化学与材料的制造和应用、化学与农业生产。2013年的高考不会偏离这三个角度,故进行如下预测:命题角度高考预测石油燃料的综合应用1常见的无机化工生产2有关水的处理方法3金属材料的冶炼4材料与化学技术5、6、71.下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( )A石油裂化得到的汽油是纯净物B石油产品都可用于聚合反应C天然气是一种清洁的化石燃料D水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料2.下列有关工业生产的叙
12、述正确的是( )A从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中SO2会与杂质反应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3.游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的,下列有关说法不正确的是( )A砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒B臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性C活性炭可以吸附水中悬浮的杂质D游泳池水中的臭氧浓度越大越好4.在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的叙述正确的是( )A两个过程中碳原
13、子都被氧化,都只起着提供热源的作用B炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用C炼钢过程中碳被还原,从而达到降低含碳量的目的D炼铁过程中碳参加反应,只起产生CO的作用5.关于高分子化合物性质的叙述不正确的是( )A.硫化橡胶为体型网状结构B.从实验测得的某高分子化合物的相对分子质量和小分子的相对分子质量含义不同C.线型结构的高分子材料分子间是靠分子间作用力紧密结合的,所以它的强度一定小D.线型结构的高分子,可带支链,也可不带支链6.合成气(COH2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途。其制备及运用的一种工艺流程如图所示(其中X与X的主要成分类似)。(1)在合成
14、气冶炼金属铁的流程中,向燃烧室中通入甲烷与氧气的目的是_,其最佳体积配比V(CH4)V(O2)为_。(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。写出用合成气生产甲醇的化学方程式:_。用该方法合成甲醇的最大优点是_。用合成气为原料生产二甲醚,随着原料配比的不同,反应产物不尽相同,但产生的尾气可循环使用,试写出以CO、H2为原料制取二甲醚的两种不同方法的化学方程式:_、_。(3)某化工厂试图使用如图所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁,你认为是否可行?若不可行,请说明理由;若可行,联合生产有什么优点?_。7.最近, 我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏
15、制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如图:回答下列问题:(1)操作a的名称是_,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有_;在实验室中操作b的名称是_。(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是_。(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是_(结晶水部分不写)。(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是_。(5)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。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是_。A.NaOH溶液、酚酞试液B.KMnO4溶液、稀硫酸C.碘水、淀粉溶液D.氨水、
16、酚酞试液答案解析【模拟演练】1【解析】选D。选项内容指向联系分析结论A石油分馏为石油的初级加工,可得液化石油气和汽油、煤油、柴油等液态烃错误B高温干馏是煤综合利用的主要方式,可获得燃料和多种化工原料错误C石油裂化的目的主要是获得轻质燃料油错误D石油裂解的目的是获取小分子的气态烃(主要是烯烃),作为化工原料正确2.【解析】选B。硫酸工业产生的有害气体主要是SO2,提高烟囱的高度不能减少SO2的最终排放量,故B项不符合绿色化学思想。3【解析】选D。选项内容指向联系分析结论硫酸工业的尾气含有SO2和少量SO3,用氨水吸收得到(NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4,再加入H2SO4可制
17、备(NH4)2SO4,生成的SO2可循环利用正确污水中含有H2SO4可与石灰乳反应制备石膏正确废渣中含有的Fe2O3可用于炼铁,也可用于制造水泥正确利用“废热”锅炉产生的蒸气,可供热或发电正确4【解析】选D。离子交换膜电解槽产品阳极为Cl2,阴极为NaOH和H2。阳极发生氧化反应:2Cl2e=Cl2,若是铁作阳极,则Fe原子失去电子,阳极不能得到Cl2;阴极发生还原反应:2H2e=H2,H来自于水的电离,H放电后剩余OH,Na自阳极室进入阴极室后,与OH形成NaOH,因此可把加有少量NaOH的水导入阴极室。故选D。5.【解析】选C。陶瓷是利用黏土在高温条件下烧制,得结构致密的多晶烧结体。其生产
18、过程中发生复杂的化学变化和物理变化。故正确,应选C。6.【解析】选B。合成氨反应虽是放热反应,但是温度低时,反应速率太慢,适宜温度需在500 左右,且该温度下催化剂的活性最大。7.【解析】选B。新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐,只有传统无机非金属材料的主要成分才是硅酸盐。8.【解题指南】解决本题要注意以下三点:(1)氯碱工业中两个电极的产物;(2)合成氨工业中增大产率的方法;(3)制取硫酸工业中接触室内热交换特点和吸收塔内的对流特点。【解析】选C。 NaOH在阴极区生成;光照H2与Cl2混合物会引起爆炸;SO3是用98%的浓硫酸吸收的。9.【解析】选D。 D项,排放出的海水中吸收了SO2
19、气体,并通过氧化生成了SO42,故SO42的物质的量浓度大于进入吸收塔的天然海水的SO42-的浓度,故不正确。10【解析】选B。搪瓷层破损后不能起防止铁制品生锈的作用;锌比铁活泼,锌层破损后,发生电化腐蚀时,锌作负极(阳极),仍能起到防止铁生锈的作用;涂沥青是表面膜保护法,而不是改变了金属内部结构;轮船外壳装有锌块,是利用了牺牲阳极的阴极保护法。11.【解析】(1)由表中数据得出,废硫酸液滴直径越小,完全裂解所需时间越短,即裂解速率越快。(2)由题目中H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g) H1=+176 kJmol12SO3(g)2SO2(g)+ O2(g) H2=+196 kJmol
20、12+得2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=H12+H2=+548 kJmol1(3)再充入一定量气体时,c(SO2)=0.030 molL-1c(O2)=0.160 molL-1,c(SO3)=0.030 molL-1,则= Lmol-1K,故平衡向逆反应方向移动。A项,平衡右移,SO2的物质的量减小;B项,保持温度和压强不变,再充入3.0 mol N2,需要增大体积,SO2、O2、SO3的浓度均降低,相当于减压,故平衡左移;C项,平衡右移;D项,加压,平衡右移。(4)化学反应方程式为:SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3。(5)阳极反应失去电子,故电
21、极反应式为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+阴极反应得到电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,由此得出总反应。答案:(1)废硫酸液滴直径越小裂解速率越快(其他合理答案也可) (2)2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=+548 kJmol1(3)向逆反应方向 A、C、D(4)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3(5)SO22e+2H2O=SO42+ 4H+2SO2+O2+2H2O=2H2SO412. 【解析】(1)“氨碱法”产生CaCl2的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O;“联合制碱法”的有
22、关化学方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O两种制碱法CO2的来源不同,“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧,“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气。(2)炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是脱氧和调整钢的成分。不锈钢含有的Cr元素在炼钢过程的氧吹后加入。炼铁、炼钢的尾气主要污染物为CO,可作为燃料利用,也可作为还原剂使用。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3+CaCl2+2H2ONH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O(或写总反应方
23、程式:2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl)“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧,“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气(2)脱氧和调整钢的成分后CO 燃料(或还原剂)13.【解析】(1)合金的熔点比各单一组分的熔点低;根据反应方程式可知生成贮氢合金的反应是气体体积减小的放热反应,加大压强、降低温度有利于合金的生成;但催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡,更不能提高合金的贮氢能力。(2)由反应方程式可知氮元素化合价降低,碳元素化合价升高,故N2为氧化剂。(3)由高聚物链节的结构特点分析可知应由三种单体聚合生成,单体有、CH2CHCHCH2、。(4)由结构分析知该吸水
24、材料的分子中有OH和COO,都属于亲水基团。答案:(1)低 低温、高压 不可信 该反应是可逆反应,使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡移动,更不可能大大提高贮氢合金的贮氢能力(2)N2(3)CH2CHCHCH2 (4)亲水14.【解析】根据反应CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4和平衡原理可知,生成的CaCO3溶解度小于CaSO4,有利于反应正向进行;溶液呈碱性有利于CO2的吸收,所以通入足量氨气;根据流程判断可知循环使用的气体X是CO2,副产品是生石灰。答案:(1)N23H22NH3 CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4 生成的CaCO3溶解
25、度小于CaSO4,有利于反应正向进行(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可循环使用,得到的产品和副产品都是有用物质,无废物产生由于CaSO4溶解度小,此反应的产率比较低【高考预测】1.【解析】选C。石油裂化得到的汽油属于混合物,A错误;石油产品中含有烷烃,它们不能发生聚合反应,B错误;天然气的主要成分是甲烷,属于清洁能源,C正确;水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,是煤的气化的产物,D错误。2.【解析】选D。炉气需要净化是为了防止催化剂中毒,A错误;硫酸工业中,因为SO2转化为SO3时放出热量,在接触室安装热交换器是为了降低接
26、触室的温度,使反应有利于生成SO3,并充分利用生成的热量,B错误;阴极发生还原反应,所以阴极的电极反应式是2H2e=H2,C错误;电解精炼铜时,阳极除了铜失电子生成Cu2外,比铜活泼的金属也失电子,而在阴极只有Cu2得电子,D正确。3. 【解析】选D。游泳池水中的臭氧浓度不是越大越好。4. 【解析】选B。炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生CO的作用;炼钢过程中碳被氧化,从而达到降低铁中含碳量的目的。5.【解析】选C。高分子化合物的相对分子质量是平均相对分子质量,而小分子的相对分子质量是确定的;线型结构的高分子,许多链聚集在一起时,相互间的缠绕使得许多分子间接触的地方以分子间作用力
27、紧密结合,使高分子材料的强度大大增加,相对分子质量越大,分子间作用力就越强。高温=6.【解析】(1)合成气冶炼金属铁的化学方程式为:Fe2O33CO2Fe3CO2和Fe2O33H2 2Fe3H2O,这两个反应都是在高温或加热条件下进行的,所以应该在燃烧室中通入甲烷与氧气,使它们反应放出的热量为这两个反应提供反应所需的条件。甲烷与氧气完全燃烧放出的热量最多,所以其最佳体积配比即为完全反应时的化学计量数之比。这两个反应得到的高温尾气X的主要成分是CO2和H2O。(2)用合成气生产甲醇的化学方程式为:CO2H2CH3OH,该反应为化合反应,反应物中所有的原子都转化为CH3OH,原子利用率为100%,
28、符合绿色化学要求。因为X与X的主要成分类似,所以X的主要成分也为CO2和H2O,即用合成气为原料生产二甲醚时,另一种产物可能是CO2,也可能是H2O,据此可以写出相应的化学方程式。(3)图中所示流程联合生产甲醇、二甲醚、生铁,理论上都是可行的,而且具有原料易得、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用等优点。答案:(1)为还原铁矿石提供热量 12(2)CO2H2 CH3OH 原子利用率为100%2CO4H2CH3OCH3H2O3CO3H2CH3OCH3CO2(3)可行。优点是原料易得、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用、产品结构多样化(只要答出任意一点合理答案即可)7. 【解析】(1)由操作a得到固体A可知,该操作是过滤。过滤时用到的非玻璃仪器有铁架台(带铁圈)、滤纸。磷酸与氨气在装置a中反应生成磷酸铵,磷酸铵溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到磷酸铵固体。(2)氨气与磷酸反应时若氨气不足,会生成酸式盐:NH4H2PO4、(NH4)2HPO4。(3)磷石膏中含钙元素,加入硫酸后的生成物中应含有硫酸钙。(4)热交换器中含有冷凝管。(5)测定二氧化硫的含量可用酸性高锰酸钾溶液或者含淀粉的碘水。答案:(1)过滤 铁架台(含铁圈)、滤纸 蒸发浓缩、冷却结晶(2) NH4H2PO4、(NH4)2HPO4 (3)CaSO4 (4)冷凝管 (5)B、C