1、专题二十一 化学与技术 高频考点导悟考点一 化学与工业生产典例 1(2011海南，20)工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：(1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。食盐和浓硫酸反应的化学方程式为_；硫 酸 钠 和 焦 炭、石 灰 石 反 应 的 化 学 方 程 式 为_(已知产物之一为 CaS)。(2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。图中的中间产物C是_，D是_(写化学式)；装置乙中发生反应的化学方程式为_。(3)联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是_。(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢
2、钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾。请结合下图的溶 解 度(S)随 温 度 变 化 曲 线，分 析 说 明 是 否 可 行？_。解析(1)是考查的化学基本原理。(2)是生产过程工艺的考查，依据问题细读生产流程图可知：在甲石灰窑中发生反应 CaCO3=高温 CaOCO2，显然 B是 CO2，A 是 CaO，在丙中发生反应 CaOH2O=Ca(OH)2，故 C 是 Ca(OH)2；在丁中发生反应 Ca(OH)22NH4Cl=CaCl22NH32H2O，D 是 NH3，戊中获得氨化的饱和食盐水。(3)考查了从原料利用率、生产成本、对环境的影响等方面对工艺流程的评价以及优
3、化工艺流程的能力。(4)考查了分析应用图表信息解决问题的能力，从溶解度曲线明显看出 KHCO3 的溶解度较大。答案(1)2NaClH2SO4(浓)=Na2SO42HClNa2SO44CCaCO3=CaSNa2CO34CO(2)Ca(OH)2 NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl(3)简化了生产设备，提高了食盐的利用率，减小了对环境污染的程度，降低了能耗(4)不可行，因 KHCO3 的溶解度在高于 40 时比 NH4Cl、KCl、NaCl 都要大，当 CO2 通入到溶有 NH3 的 KCl 溶液中时，不会析出 KHCO3知识归纳1硫酸工业(1)化学原理与硫酸工业生产流程(2)
4、化学原理在硫酸工业生产中的应用增大反应速率的措施a升高温度；b.使用催化剂；c.在沸腾炉中燃料燃烧前，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。提高 SO2 转化率，提高生产效率的措施a采用逆流原理；b.采用热交换原理；c.采用循环利用原理。(3)尾气的处理H2SO4 工业的尾气主要是 SO2，SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O，CaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O。2氨的工业合成(1)原理：N23H2催化剂高温、高压2NH3。(2)合成氨适宜条件的选择根据化学反应的速率理论和平衡理论，工业上一般采用1030 MPa 的压强、400 500 的温度和铁触媒。(3)原料气体的制备氮气：空气液
5、化 液态空气分离 N2(先逸出)。氢气：CH2O(g)=高温 COH2 或 CH4H2O(g)=催化剂高温CO3H2 或 COH2O(g)=催化剂高温 CO2H2。(4)原料气的净化除 H2S：NH3H2OH2S=NH4HSH2O。除 CO：COH2O(g)=催化剂高温 CO2H2。除去 CO2：K2CO3CO2H2O=2KHCO3。3纯碱工业(1)索尔维制碱法(氨碱法)此法所用的原料为食盐、氨和二氧化碳(石灰石经煅烧生成生石灰和二氧化碳)，生产过程如下：食盐水的精制；食盐水氨化；氨盐水碳酸化(先将氨气通入饱和食盐水中得氨盐水；再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液)，其反应原
6、理为 NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl；过滤出碳酸氢钠后煅烧得纯碱，同时回收二氧化碳再利用：2NaHCO3=煅烧 Na2CO3H2OCO2；将氯化铵 加石灰乳反应，生 成氨回收利用：CaOH2O=Ca(OH)2,2NH4ClCa(OH)2=CaCl22H2O2NH3。(2)侯氏制碱法原理NH3CO2H2O=NH4HCO3NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3=煅烧 Na2CO3H2OCO2优点保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96%；NH4Cl 可作氮肥；可与合成氨厂联合。4金属的冶炼(1)炼铁主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
7、。反应原理CO2=点燃 CO2，CO2C=高温 2CO，Fe2O33CO=高温2Fe3CO2。环境污染的防治：高炉煤气：CO、CO2、N2，回收CO作燃料。(2)电解法炼铝主要原料：铝土矿反应原理a由铝土矿精制Al2O3Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO32Al(OH)3=Al2O33H2Ob电解Al2O32Al2O3=950 970 通电、Na3AlF6 4Al3O2命题猜想 1(2010浙江自选模块，16)(1)火山喷发所产生的硫磺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
8、 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，其作用是_。为使硫磺充分燃烧，经流量计 1 通入燃烧室的氧气过量50%。为提高 SO2 的转化率，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
9、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发生反应的化学方程式：_。解析(1)反应设备中应安装热交换器，用来移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体。塔内装有瓷管，从塔的下部通入的三氧化硫与塔上淋洒下来的浓硫酸在瓷管表面接触而被吸收。流量计 1 通入氧气的作用是与硫磺发生反应生成 SO2，流量计 2 通入氧气的作用是与SO2 反应生成 SO
10、3。设有 1 mol 的硫磺，则在燃烧室中消耗氧气 1 mol，生成 1 mol SO2，实际通入氧气为 1.5 mol，则空气为 7.5 mol；需通入接触室中的 O2 为 1.25 mol，空气为 6.25 mol，故流量计 1 与流量计 2 中的体积比为 7.56.2565。SO2 的转化率为 95%，消耗 0.475 mol 的 O2，剩余 0.05 mol SO2，则 SO2 的体积分数为0.05/(7.56.2510.4750.05)100%0.4%0.004。用氨水吸收尾气中低浓度的SO2 生成亚硫酸氢铵，最终用作化肥。两种方法的不同在于第一步反应：4FeS211O2=高温 2F
11、e2O38SO2 与 SO2=SO2 的不同，由化学方程式可看出生成等量的 SO2，用硫铁矿的反应耗氧量增多，产生的废渣也多。(2)B 项中有磺酸基的引入，与硫酸有关；C 项中硫酸作蓄电池的电解质溶液；D 项中过磷酸钙可由硫酸分解磷矿直接制得。(3)SO2 可用石灰石除去，反应为 2CaCO32SO2O2=2CaSO42CO2(或 2SO22CaOO2=2CaSO4)。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65 0.004 用氨水吸收 AC(2)BCD(3)CaCO3=高温 CaOCO2、2SO22CaOO2=2CaSO4(或 2SO22CaCO3O2=2
12、CaSO42CO2)考点二 资源的开发利用典例 2(2011山东理综，31)水处理技术在生产、生活中应用广泛。(1)含有较多_等离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为_(写出一个即可)。(2)将 RH 型阳离子交换树脂和 ROH 型阴离子交换树脂串接 来 软 化 天 然 硬 水，应 先 使 硬 水 通 过 _(填“RH”或“ROH”)型 离 子 交 换 树 脂，原 因 是_。(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为_。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是_。(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的_。解析 本题
13、考查硬水及其软化的方法、离子方程式的书写、反渗透法和电导率等知识。(1)含有较多 Ca2、Mg2的水称为硬水，硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 Ca2 2HCO3=CaCO3CO2H2O、Mg22HCO3=MgCO3CO2H2O。(2)必须先用 RH 型阳离子交换树脂，后用 ROH 型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，防止生成 Mg(OH)2 等沉淀影响交换效果。答案(1)Ca2、Mg2 Ca2 2HCO3=CaCO3CO2H2O(或 Mg22HCO3=MgCO3CO2H2O)(2)RH 先通过阴离子交换树脂可能产生 Mg(OH)2 等沉淀而影响树脂交换效果(3)反渗透法 电势差(或电场
14、力)(4)电导率(或电阻率)知识归纳1水的净化与污水处理(1)生活用水的净化混凝沉降，常用混凝剂有明矾、绿矾等；过滤；杀菌，常用杀菌消毒剂有 Cl2、ClO2、O3、漂白粉等。(2)硬水的软化加热法(适用于暂时硬水)；药剂法(常用的有石灰纯碱法)；离子交换法(常用阳离子交换树脂)。(3)污水处理中和法；沉淀法。2海水资源的综合利用(1)海水中盐的开发和利用海水制盐：以蒸发法为主，其原理简单，得到的盐为粗盐。氯碱工业a原理：2NaCl2H2O=电解 2NaOHH2Cl2阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2b设备：离子交换膜电解槽阳离子膜具有选择透过性，只允许 Na透过，而 Cl、OH和气
15、体不能透过。(2)海水提溴：常用方法吹出法，即用氯气氧化海水中的Br，使其变成 Br2，然后用空气和水蒸气吹出。(3)海水提镁沉淀：将海水抽入反应槽中，加入石灰乳，使海水中的镁转变成 Mg(OH)2 沉淀；转化：加盐酸，Mg(OH)2 转化成MgCl2 溶液，结晶、过滤、烘干；电解：电解熔融 MgCl2得到镁和氯气，氯气可用来制盐酸，再循环使用。3煤的综合利用(1)煤的干馏(2)煤的气化和煤的液化煤的气化把煤中的有机物转化成可燃性气体的过程。煤气化 C和H2O高温 COH2催化剂CH4煤的液化把煤转化成液体燃料的过程。煤的液化分直接液化和间接液化，产品有液化石油气、汽油、煤油、柴油等。4石油的
16、加工及应用命题猜想 2 海水占地球总储水量的 97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。(1)目前，以下“技术”中，可用于“海水淡化”的是_(填序号)。蒸馏法 膜分离法(电渗析、反渗透)冷冻法 离子交换法(2)利用海水晒盐的化学原理是_；分离食盐晶体后的母液中含有 KCl、MgCl2，经过分离、提纯后，可用于_。(3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，反应的离子方程式为_；电解所用的食盐水需要精制，其原因是_；精制时所用试剂：BaCl2 溶液、NaOH 溶液、Na2CO3 溶液，加入试剂时，Na2CO3 溶液必须在加入_之后加入
17、。(4)近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫的废气同时回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：写出反应、的化学方程式：_、_。解析(1)所列出的“技术”均可用于海水淡化。(2)利用海水晒盐的化学原理是蒸发、结晶；分离食盐晶体后的母液中含有 KCl、MgCl2，经过分离、提纯后，可用于工业上冶炼金属钾和镁。(3)工业上电解饱和食盐水的离子方程式为 2Cl2H2O=电解 2OHCl2H2；粗盐中含有泥沙、Ca2、Mg2及 SO24 等杂质，杂质离子在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换膜，故电解所用的食盐水需要精制；精制时加入 Na2CO3 的目的是除去 Ca2和过量的 Ba
18、2，故 Na2CO3 溶液必须在加入 BaCl2 溶液之后加入。(4)根据流程图可知，反应 NaOH SO2=NaHSO3、反 应 NaHSO3 HCl=NaClH2OSO2。答案(1)(2)蒸发、结晶 工业上冶炼金属钾和镁(3)2Cl2H2O=电解 2OHCl2H2粗盐中含有泥沙、Ca2、Mg2及 SO24 等杂质，杂质离子在碱性溶液中会形成沉淀，损坏离子交换膜 BaCl2 溶液(4)NaOHSO2=NaHSO3 NaHSO3HCl=NaClH2OSO2考点 3 材料的制造与应用典例 3(2011新课标全国卷，36)普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺
19、，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是_；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为_。(2)为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施。喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是_；喷洒 Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2 可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理：_、_。(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾
20、。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分 FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：FeTiO3 C Cl2=900 TiCl4 FeCl3 CO TiCl4 O2=1 0001 400 TiO2 Cl2解析 本题以纸质文物的保存问题为素材，考查纸质文物的防腐保护的工艺原理及防腐保护的措施。考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力以及分析解决化学问题的能力。(1)纸张表面涂敷明矾，明矾在潮湿空气中易水解，产生酸性环境，而在酸性条件下，纤维素水解，使纤维素中的高分子链断裂，故纸张易发生酸性腐蚀而变脆、破损。纸浆中加入CaCO3 添加剂，CaCO3 与酸反应，故可防止纸张的酸性腐
21、蚀。(2)碱性溶液喷洒过量时，纤维素在过量的碱性环境中也会水解，从而也可造成书籍污损。结合题中信息，喷洒 Zn(C2H5)2生成 ZnO，ZnO 能防酸性腐蚀，其原理为 Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6，ZnO2H=Zn2H2O。(3)FeTiO3 中 Fe 为2 价，Ti 为4 价，TiCl4 和 TiO2中 Ti均为4 价。根据化合价升降守恒可配平化学方程式。答案(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂 CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6 ZnO2H=Zn2H2
22、O(3)2 6 7 2 2 6 1 1 1 2知识归纳1无机非金属材料2有机高分子材料材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，由基体和增强体构成性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐腐蚀等优异性能应用制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康方面等实例离子交换树脂、高分子药物、液晶材料、高吸水性树脂等玻璃钢、陶瓷塑料、复合地板、汽车轮胎等命题猜想 3 在建国 60 周年阅兵仪式上，我国展示的歼-10、歼-11 等新型飞机，大展国威，为我
23、们的平安生活筑起了新的“万里长城”。新型武器中离不开新材料的使用，请完成下列问题：(1)下列说法不正确的是_。A飞机机身材料(镁铝合金)经过抗氧化处理，能有效防止腐蚀B飞机中的导线外层可能由 PVC 材料制成C碳纤维材料可用于制造大型飞机通讯设备的外壳D飞机使用的机舱玻璃可由玻璃钢制成(2)飞机上使用的某复合材料的基体是氮化硅陶瓷，增强体是SiO2 纤维。对该复合材料的说法正确的是_。A该复合材料性质很稳定、不会溶解在任何酸中B氮化硅的化学式为 Si3N4C该复合材料耐高温，导电、导热性好，不易老化，可用于制造精密电子仪器D该复合材料与玻璃钢性能相似(3)无氧铜是用于制造飞机所需真空电子器件的
24、重要材料，但是无氧铜含量超标会造成真空电子构件不合格，这仍是国际上的技术难题。一般所说的铜中含氧，实际上指的是含有Cu2O。某化学兴趣小组对一份铜样品展开探究(已知：Cu2O与 Cu 均为红色固体，酸性条件下能发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O)。甲同学取少量该红色试样溶于过量的稀硝酸；乙同学取少量该红色试样溶于过量的稀硫酸。甲、乙的实验中能判断样品中是否含有 Cu2O 的是_，甲同学的实验现象是_。解析 本题主要考查材料的组成、性能与应用及基本的实验设计能力，题目新颖，体现了化学与科技的密切联系，设置的三个问题需要综合各方面的知识分析解答，如(1)中选项 C要注意碳纤维的导电性，(2)
25、中根据复合材料的组成来分析其性质，(3)中要根据相应的信息和反应来设计实验方案。(1)选项 A，镁铝合金经过抗氧化处理，表面形成氧化膜而增强了其抗腐蚀的能力；选项 B，PVC 是一种绝缘材料，可用于制造导线外层；选项 C，碳纤维具有韧性好、强度高而质轻的特点，但碳纤维能导电，不能用于制造大型飞机通讯设备的外壳；选项 D，玻璃钢具有透明性好、硬度大、抗冲击能力强等特点，适用于制造机舱玻璃。(2)选项 A，根据该复合材料的组成特点，SiO2 能溶解在氢氟酸中；选项 B，硅原子最外层有 4 个电子，氮原子最外层有 5个电子，所以氮化硅的化学式为 Si3N4；选项 C，该复合材料不导电，不能用于制造电
26、子仪器；选项 D，二者的成分不相同，性能也不相同。(3)根据反应原理，Cu2O 溶解在稀硫酸中导致溶液出现蓝色，且有固体物质 Cu 生成。而溶解在稀硝酸中时，由于 HNO3具有很强的氧化性，会被还原为 NO，NO 与空气中的 O2反应生成红棕色的 NO2，所以无论是 Cu 或 Cu2O 都会完全溶解，无法确定样品中是否含有 Cu2O。答案(1)C(2)B(3)乙 红色固体完全溶解形成蓝色溶液，试管口有红棕色气体出现命题猜想 4(2010山东理综，31)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。(1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高，应向已有苯酚的反应釜中_加入甲醛，且反应
27、釜应装有_装置。(2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、_和石灰石(或长石)高温熔融而成，主要反应的化学方程式为_。(3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是_。玻璃钢具有_等优异性能(写出两点即可)。(4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是_。a深埋b粉碎后用作树脂填料c用作燃料d用有机溶剂将其溶解，回收树脂解析(1)为防止反应温度过高，应向已有苯酚的反应釜中缓慢加入甲醛，且反应釜应装有冷却装置。(2)普通玻璃是由石英砂、纯碱和石灰石高温熔融而成，主要反应的化学方程式为SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，SiO2CaCO3CaSiO3CO2。(3)玻璃钢属于复合材料，玻璃纤维的作用
28、是增强体，酚醛树脂是基体，玻璃钢具有强度高、耐腐蚀等优异性能。(4)热固性酚醛塑料不易燃烧，不能被有机溶剂溶解，处理时应粉碎后用作树脂填料。答案(1)缓慢 冷却(2)纯碱 SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2，SiO2CaCO3=CaSiO3CO2(3)增强作用(或骨架作用)密度小、抗冲击能力强、绝缘性好、强度高、耐腐蚀等(答对两条即可)(4)b误区警示 注意热固性塑料与热塑性塑料的区别，废弃塑料的处理既不能深埋，也不能燃烧，否则会产生污染。高温高温高考模拟导练1下列关于硫酸工业综合经济效益的讨论中，叙述错误的是()A充分利用三个反应放出的热能，来降低生产成本B为了防止尾气的污染，用氨水
29、吸收尾气C硫酸工厂要远离人口稠密的居民区和环保要求高的地区，远离硫酸消费中心D生产过程中含有少量硫酸的污水，可用石灰乳中和处理C解析 硫酸工厂要远离人口稠密的居民区和环保要求高的地区，但远离硫酸消费中心，势必造成运输、环境污染等问题。2下列有关合成氨工业说法中正确的是()A从合成塔出来的混合气体，其中 NH3 只占 15%，所以生产氨的工厂的效率都很低B由于氨易液化，N2、H2 是循环使用的，总体来说氨的产率较高C合成氨反应温度控制在 500 左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D合成氨采用的压强是 21075107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大解析 由于采用循环操作，故氨的产率较高；
30、控制温度在500 是综合考虑反应速率、平衡移动和催化剂的活性所采用的温度；采用压强21075107 Pa目的是获得较快的反应速率、较高的产率和考虑动力、设备等因素。答案 B3海水约占地球现有总水量的 97%，海水淡化问题成为科学家的主要研究方向。下列淡化海水的方法不可行的是()A加化学试剂，使海水中的盐分沉淀B利用太阳能，将海水蒸馏而去掉盐分C将海水通过离子交换树脂而除去盐分D利用半透膜，采用反渗透法而除掉盐分A 解析 海水中 Na等离子不能通过加化学试剂而沉淀，A项错误；B 项为蒸馏法淡化海水；C 项为电渗析法淡化海水；D 项为反渗透法淡化海水。4海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许
31、多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。回答下列问题：(1)流程图中操作 a 的名称为_。(2)工业上从海水中提取的 NaCl 可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体 A，后通入气体 B，充分反应后过滤得到晶体 C 和滤液 D，将晶体 C 灼烧即可制得纯碱。气体 A、B 是 CO2 或 NH3 的一种，则气体 A 应是_(填化学式)。滤液 D 中主要含有 NH4Cl、NaHCO3 等物质，工业上是向滤液 D 中通入 NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3 的副产品 NH4Cl 晶体，则通入 NH3 的作用是_。(
32、3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上 60%的镁是从海水中提取的。若要验证所得无水 MgCl2 中不含 NaCl，最简单的操作方法是_。操作 b 是在_氛围中进行，若在空气中加热，则会生成 Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式：_。解析(1)海水晒盐的基本原理就是蒸去水分使盐结晶出来。(2)先通入 NH3，NH3 在水中溶解度很大，极易溶于水使溶液呈碱性，从而增加了 CO2 的溶解量，使纯碱产量增加。侯德榜 制 碱 法 的 基 本 原 理 是NH3 NaCl CO2 H2O=NaHCO3NH4Cl。(3)检验 Na的最佳方法就是焰色反应，HCl(气流)的作用是防止 MgCl26H2
33、O 在加热过程中发生水解反应。答案(1)蒸发结晶(或蒸发)(2)NH3增加 NH4 的浓度，有利于沉淀平衡向生成 NH4Cl 的方向进行，将 NaHCO3 转化为 Na2CO3 而不析出(3)用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧，若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠HCl(气 流)MgCl26H2O=Mg(OH)Cl HCl 5H2O5.硫酸的消费量常被作为有关国家工业发展水平的一种标志，下表为接触法制硫酸时，温度和压强对SO2转化率的影响：压强/MPa温度/0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.7
34、85.889.596.4(1)硫酸工业在国民经济中占有重要的地位，请写出它的两种重要用途：_、_。(2)工业中催化氧化SO2采用常压而不用高压，理由是_。.实验室中，用如下图所示装置及所给药品(图中部分夹持仪器已略去)探究工业制硫酸接触室中的反应，并收集得到SO3。已知SO3的熔点为16.8，沸点为44.8，且SO3遇水剧烈反应，SO2的沸点为10。(1)写出A装置中制取氧气的化学方程式：_。(2)B装置的作用除了将气体充分混合外，还有：_，_。(3)加热硬质玻璃管时，若不断升高温度，对SO2和O2生成SO3的化学反应有何影响：_。(4)本实验装置虚框处还需接一装置，甲、乙、丙三同学分别设计了
35、a、b、c三套装置，你认为不合理的是_，理由是_。解析 本题考查硫酸工业条件的选择及设计实验探究硫酸工业原理。.(1)硫酸是工业“三酸”之一，也是实验室中重要的试剂；(2)工业制硫酸要考虑化学反应速率、原料转化率或产率、成本(设备、动力、材料)等，选择合适条件：反应较快、产率较高以及成本较低。根据表格数据，工业上催化氧化二氧化硫：2SO2(g)O23(g)H0，选择400500 合适，0.1 MPa时其转化率已较高了。.(1)A装置适合“固液气”，可以选择双氧水在二氧化锰作用下分解或过氧化钠与水反应制氧气。(2)根据三氧化硫的性质知，它的熔点、沸点较低，易变成气体进入D装置中，在冰水(0)作用
36、下，三氧化硫变成固体，但是二氧化硫仍然是气体；又因为三氧化硫与水剧烈反应，所以，原料气必须干燥，B中浓硫酸干燥原料气体；根据化学方程式知，当投入气体体积比V(SO2)V(O2)21时，理论上二氧化硫转化率最高，所以，通入气体时要调节二氧化硫和氧气通入的量，利用单位时间内产生气泡的数目来控制通入气体的速率，B中浓硫酸也起指示通入气体量的作用。(3)催化剂有一定活性温度，V2O5的活性温度是500 左右，温度过高或过低，催化剂效率降低；因为该反应正方向是放热反应，不断升温，必将降低催化剂的催化活性，降低二氧化硫的转化率，不利于生成SO3。(4)SO3H2O=H2SO4，设计装置时要防止外界气体进入
37、D装置中，而氢氧化钠溶液在任何温度下都能挥发出水蒸气，不能直接用氢氧化钠溶液吸收反应后尾气中的二氧化硫。答案.(1)化学试剂、干燥剂、医药、制化肥、制农药、制炸药、作蓄电池的电解液(任选两种即可)(2)常压时SO2的转化率已经很高，若加压，对设备要求高，增大投资和能量消耗.(1)2H2O2=催化剂2H2OO2(或2Na2O22H2O=4NaOHO2)(2)干燥气体 观察气泡以便控制O2和SO2的流速(3)加快反应速率；SO2的转化率降低(不利于反应向生成SO3的方向进行)(4)b b中挥发的水蒸气与D中的SO3晶体剧烈反应6化学在工农业生产、科学技术进步等方面有着广泛的应用，对于技术创新有不可
38、低估的影响。请回答下列问题：(1)工业合成氨需要的原料气是_，生产条件是_。(2)烧碱生产是海水综合利用的典范，要生产烧碱，首先从海水中获取_(填写化学式)，然后通过_(填写生产方法)获得该物质，副产物是_。(3)化石燃料的综合利用对现代社会的可持续发展有着重要的意义。煤的干馏和石油的分馏这两种生产工艺在反应本质上的差别为_。(4)下列关于肥料、农药的使用合理的是_。a大量使用肥料和农药以提高粮食的产量b一般认为使用复合肥料比使用单一肥料更有效c肥料的使用只与作物营养状态有关，与土壤的性质无关d使用拟除虫菊酯类药物代替有机氯、有机磷农药解析(1)工业合成氨是在高温、高压和催化剂作用下使氢气与氮
39、气发生化合反应。(2)工业制备烧碱是电解饱和 NaCl 溶液，产物是 NaOH、Cl2、H2。(3)煤干馏发生的是化学变化，生成焦炭、焦炉煤气、煤焦油等；石油分馏是把原油分成不同沸点范围内的蒸馏产物，该过程是物理变化。(4)大量使用农药、肥料会造成粮食中的农药残留，并且污染环境，a 不合理；氮、磷、钾等元素在植物体内能够产生相互促进作用，使植物生长发育均衡，b 合理；土壤的性质也是决定使用肥料的重要参数，c 不合理；拟除虫菊酯类药物毒性差，而有机氯、有机磷农药毒性大，d 是合理的。答案(1)氮气、氢气(或 N2、H2)高温、高压、催化剂(2)NaCl 电解 Cl2、H2(3)煤的干馏是化学变化
40、，石油的分馏是物理变化(4)bd7绿色化学是 20 世纪 90 年代出现的一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释为环境友好化学，其核心内涵是反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是_。A处理废弃物 B治理污染点 C杜绝污染源(2)在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为合理的是_。A企业有权自主选择厂址B应建在水资源丰富、交通方便且远离城市的郊区C建在西部干旱区可以脱贫致富D不宜建在人口稠密的居民区(3)山东海化集团纯碱厂是世界上最大的氨碱法纯碱生产企业和亚太地区最大的纯碱出口基地，其主要生产流程如下：从理
41、论上看，循环生产是否需要再补充 NH3？_。从原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷，分别是 a_；b_。我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，创造了侯德榜制碱法(又叫联碱法)，生产流程可简要表示如下：该法与氨碱法的不同之处有两点：分别是_、_。从理论上看，每生产 1 mol Na2CO3，需再补充的物质及其物质的量分别是_。解析(1)A、B 都是产生污染后再治理，不符合要求。(2)化工生产需要大量的水，因此，化工基地应该建在水资源丰富的地方，另外也要选择交通便利的地方，以利于化工原料和产品的运输。化工生产会对环境造成污染，化工基地不宜建在人口稠密的居民区。(3)观察转化关系，运用 N
42、 元素守恒，理论上看，循环生产不需要再补充 NH3。生产过程中产生废弃物 CaCl2，且 NaCl未能充分利用。侯氏制碱法的原理是将 NH3 和 CO2 通入饱和 食 盐 水 中，发 生 反 应：NaCl CO2 NH3 H2O=NaHCO3NH4Cl，NaHCO3 溶解度较小，沉淀析出，过滤后，将固体加热得到碳酸钠：2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2，分解产生的 CO2 可以循环利用。向滤液中答案(1)C(2)BD(3)不需要 氯化钠未能充分利用 产生废弃物 CaCl2将 NH4Cl 作为一种化工产品，生产流程不再产生可循环使用的氨气 将分离出 NaHCO3 和 NH4Cl 后含 Na
43、Cl 的溶液循环使用 2 mol NaCl、2 mol NH3、1 mol CO2通入 NH3，使 NH4Cl 沉淀析出，得到副产物 NH4Cl，含有NaCl 的母液可以循环利用。根据反应原理计算可得：每生产 1 mol Na2CO3，需要再补充的物质是 NH3、NaCl、CO2，其物质的量分别是 2 mol、2 mol、1 mol。8铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业冶炼铝的化学方程式是_。(2)铝 与 氢 氧 化 钾 溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式 是_。(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子
44、通过)，其工作原理如图所示：该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因：_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“A”或“B”)导出。解析(1)金属铝的冶炼是电解熔融 Al2O3。(2)铝与强碱反应放出氢气生成偏铝酸盐。(3)结合题中给出的信息提示进行解题。溶液中存在的阴离子为 OH和含氧酸根，应是 OH先放电。溶液中存在的阳离子为 K和 H，应是 H先放电。在阴极由于 H放电，H不断减少，水电离平衡向正方向移动，OH浓度增大，pH 增大。K可通过阳离子交换膜流向B 口，B 口的 OH不断增多，但无法通过阳离子交换膜，故氢氧化钾溶液从 B 口导出。答案(1)2Al2O3(熔融)=电解 4Al3O2(2)2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2(3)4OH4e=2H2OO2H放电，促进水的电离，c(OH)增大B返回
