1、单元综合检测(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)12010年上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”。下列叙述中不正确的是 ()。A世博会期间，处理废水时可加入明矾以吸附水中的杂质而净水B世博会期间，利用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒，可防止产生白色污染C世博会期间，使用的泡沫灭火器中是Al2(SO4)3溶液与Na2CO3溶液的混合物D世博停车场安装催化光解设施，可将汽车尾气中的CO和NOx反应生成无毒气体解析泡沫灭火器是Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液的混合物，C错误。答案C2采用循环操作可提高原料的利用
2、率，下列工业生产中，采用循环操作的是()。硫酸工业合成氨工业硝酸工业纯碱工业A仅 B仅C仅 D答案D3下列关于化工生产原理的几种叙述中，均符合目前工业生产实际情况的是()。A石油是烃的混合物，石油工业中采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物B氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，再用水吸收生成盐酸C二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，再在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸D合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体来说氨的产率很高解析A中是用分馏的方法把石油分成不同沸点范围的产物。答案D4符合实际并用于工业生产的是 ()。ACO2通入氢氧化钠溶液中制Na2CO3BH2和Cl2光照制HC
3、lCCl2通入澄清石灰水中制漂白粉D用硫黄制硫酸解析制Na2CO3的方法是侯氏制碱法，A项错。H2和Cl2的混合气体光照会引起爆炸，工业制HCl的方法是使Cl2在H2中燃烧，B项错。澄清石灰水浓度太小，制取漂白粉的方法是向石灰乳中通Cl2，C项错。答案D5下列除去杂质的实验方法不正确的是 ()。A除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3，置于坩埚中加热B除去SO3中的少量SO2，可通入适量的O2C除去合成氨中生产的NH3中的N2、H2，可采用降温的方法D纯碱生产中所得的NH4Cl和NaHCO3混合物，可采用结晶过滤的方法分离解析合成近生产NH3中降温，NH3液化分离，而N2、H2可循环利用；纯
4、碱生产中所得的NH4Cl和NaHCO3，NaHCO3的溶解度小，可采用结晶过滤方法。答案B6向0.1 molL1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是()。ANa、CO32 BNa、HCO3CHCO3、CO32 DNa、OH解析正确解出此题需看清楚CO2是过量的，无论多少NaOH与过量CO2反应都生成NaHCO3。因此本题重在考查学生对题给信息的把握能力。向NaOH溶液中通入过量CO2发生的反应为NaOHCO2=NaHCO3，因此通入过量CO2后溶液中的溶质主要为NaHCO3，主要离子为Na、HCO3。答案B7认识反应条件对化学反应的影响，对学好化工生产知识具有重要意义。下列
5、说法不正确的是 ()。ASO2合成SO3虽然属于放热反应，但工业上合成SO3时仍需加热B合成氨工业采用高温高压和使用催化剂，因这些条件都符合化学平衡原理C合成纯碱的过程中，应首先向饱和食盐水中通入NH3，再通入足量CO2D通过加压降温的方法可获得制备NH3的原料气N2解析合成氨反应是放热反应，从化学平衡的角度分析，低温更有利于合成氨，B项不正确。答案B8有A、B、C、D四个中等城市，它们水源、能源充足，交通便利。它们相对地理位置如下图所示。各城市各有其特点：A城是风光秀丽，人口稠密，土地供应紧张的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的FeS2资源；B城是一个新兴的工业城市，已建有大型磷肥厂，土地供
6、应充足。C城近郊有丰富的磷灰石资源，工业发达，但使用H2SO4的工业不多，土地供应充足；D城是一个古老的城市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现拟建年产1105 t硫酸的工厂，厂址应选在 ()。AA城近郊 BB城近郊CC城近郊 DD城近郊解析硫酸厂应建在靠近硫酸消费中心的地区，避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。答案B二、填空题(本题包括4小题，共52分)9(12分) “低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺
7、：请回答下列问题：(1)工艺操作、分别为_、_。(2)写出生成“产品”的离子方程式_。(3)检验合成氨厂废气中含有氨气的方法是_。(4)副产品的化学式为_，该联合生产工艺中可循环使用的物质是_。解析(1)合成氨原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空气液化后蒸发分离出O2获得N2；将沉淀池中的混合物经过滤可得到产品和沉淀。(2)“产品”是(NH4)2SO4，反应物是CaSO4悬浊液、CO2、NH3等，产物除(NH4)2SO4外还有CaCO3，其中离子方程中CaSO4悬浊液要写分子式。(3)利用湿润的红色石蕊试纸检验NH3。(4)CaCO3煅烧可生成CO2和CaO，其中CO2可循环使用。答案(1)
8、液化过滤(2)CaSO42NH3CO2H2O=CaCO32NH4SO42(3)用湿润的红色石蕊试纸放在管口处，若试纸变蓝，证明废气中有NH3(4)CaOCO210(14分)联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图：(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为_。(2)X是_，Y是_(填化学式)。(3)Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有_；排出液W中的溶质除了氢氧化钙外，还有_。(4)从理论上分析，在氨碱法生产过程中_(填“需要”或“不需要”)补充氨气。(5)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是_(填序号)。a常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小b通入氨气目的是使氯化
9、铵更多析出c加入食盐细粉目的是提高Na的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出(6)联碱法与氨碱法相比，指出联碱法的一项优点_。解析(1)两种方法中沉淀池内产生的物质均为NaHCO3和NH4Cl且析出的均是NaHCO3，发生的反应是NH3H2ONaClCO2=NaHCO3NH4Cl。(2)两种方法中煅烧炉内发生的反应均是：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，可见循环的X是CO2。氨碱法中：向母液加入CaO后，生成NH3循环利用，排出液W中含有CaCl2及未反应的NaCl、Ca(OH)2等。(3)联碱法中，母液中含有NaCl、NH3、NH4Cl(少量)、NaHCO3(少量)。(4)从理论上分析，氨碱法生
10、产中的母液主要含有NH4Cl、NaHCO3，加入过量CaO后，NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3，显然不用补充氨气。(5)增大母液中c(NH4)和c(Cl)均可以使NH4Cl析出。答案(1)NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl(2)CO2NH3(3)NaHCO3、NH4ClCaCl2、NaCl(4)不需要(5)b(6)不产生无用的CaCl2(或提高了食盐的转化率等)。11(14分)(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸：请回答下列问题：为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装_(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用
11、是_ _。为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为_。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为_(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是_。与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是_(可多选)。A耗氧量减少 B二氧化硫的转化率提高C产生的废渣减少 D不需要使用催化剂(2)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面_(可多选)。A橡胶的硫化B表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成C铅蓄电池的生产D过磷
12、酸钙的制备(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式_。解析(1)接触室中进行的反应为SO2的催化氧化，为放热反应，使用热交换器可以充分利用反应放出的热量，对原料气进行预热。吸收塔中填充瓷管的作用是增加接触面积。SO2=SO2参加反应的硫黄为1 mol，则经流量计1通入的氧气为1.5 mol，反应后气体总量为1.5 mol57.5 mol，2SO2 O2 2SO3V2 1 2 11 mol0.5 mol经流量计2通入的氧气为0.5 mol2.51.25 mol，则1.2。反应后气体总量为7.
13、5 mol1.25 mol51 mol95%13.275 mol，则尾气中SO2的体积分数为0.004。硫酸工业中，尾气SO2用氨水吸收，再用硫酸处理：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。生成的(NH4)2SO4可作肥料。硫铁矿的含硫成分为FeS2，硫元素被氧化生成SO2的同时，铁元素也被氧化生成Fe2O3(废渣)，与硫黄直接燃烧相比，耗氧量增加，产生的废渣也增加。(2)橡胶的硫化是采用硫黄；合成烷基苯磺酸钠需要先合成烷基苯磺酸，而烷基苯磺酸通过烷基苯与浓硫酸的磺化反应生成；铅蓄电池用硫酸作为电解质溶液；过磷酸钙通过磷酸钙与硫
14、酸反应制得。(3)CaCO3CaOCO2SO2CaOCaSO32CaSO3O2=2CaSO4CaSO3不稳定，在空气中容易被氧化成CaSO4。答案(1)热交换器增加SO3与浓硫酸的接触面积，有利于SO3的吸收1.20.004用氨水吸收A、C(2)B、C、D(3)CaCO3CaOCO2；2SO22CaOO22CaSO4(或2SO22CaCO3O22CaSO42CO2)12(12分)合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是_、_；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式_，_。(
15、2)设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是_，其中发生的化学反应方程式为_。(3)设备B的名称为_，其中m和n是两个通水口，入水口是_(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是_ _。(4)设备C的作用是_ _。(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)已知1 000 K时该反应的平衡常数K0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c(H2O)c(CO)不低于_。解析(1)利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低，先将空气加压降温变成液态，然后再加热，使氮气首先从液态空气
16、中蒸发出来，留下的就是液态氧气。故分离方法是液化和分馏；另一种方法是将空气与C反应后除去CO2，采用煤和天然气制备H2的化学方程式分别为：CH2O(g)COH2、CH4H2O(g)CO3H2；(2)合成氨的设备为合成塔；发生的反应是N23H22NH3；(3)冷凝分离氨气的设备为冷却塔；为了增强冷却效果，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好；(4)设备C是分离器，能将液氨和未反应的原料分离；(5)设CO、H2O的起始浓度分别为x molL1、y molL1，且CO的转化率为90%，则 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始浓度(molL1)xy0 0转化浓度(molL1)0.9x0.9x0.9x0.9x平衡浓度(molL1)0.1x y0.9x0.9x0.9xK0.627，得：13.8，只要增加H2O量，就可提高CO的转化率。答案(1)液化、分馏与C反应后除去CO2CH2O(g)COH2CH4H2O(g)CO3H2(2)合成塔N23H22NH3(3)冷却塔n高温气体由冷却塔的上端进入，冷却水应从下端进入，逆向冷却效果好(4)将液氨和未反应的原料气分离(5)13.8
