2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破40 化工生產(chǎn)過程中的基本問題（含解析）.doc

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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破40 化工生產(chǎn)過程中的基本問題（含解析） 1、最近，國際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的（　?。? A．對(duì)廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理 B．在化學(xué)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì) C．在化工生產(chǎn)中，不使用任何化學(xué)物質(zhì) D．在化工廠種草、種樹，使其成為花園式工廠 【答案】B 【解析】“綠色化學(xué)”是指在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)。 2、你認(rèn)為減少酸雨的途徑可以采取的措施是（　?。? ①少用煤作燃料　②把工廠煙囪造高?、廴剂厦摿颉、茉谝阉峄耐寥乐屑邮摇、蓍_發(fā)新能源 A．①②③ B．②③④⑤　　C．①③⑤ D．①③④⑤ 【答案】C 【解析】煤中含有硫，使用時(shí)可進(jìn)行脫硫處理，最好減少煤的使用；煙囪加高只能減少煙塵的排放，不能減少SO2，在酸化的土壤中加石灰會(huì)使土壤堿性增強(qiáng)，不利于植物生長。 3、下列工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到反應(yīng)熱再利用的是（　?。? A．接觸法制硫酸 B．聯(lián)合法制純堿 C．鐵礦石煉鐵 D．石油的裂化和裂解 【答案】A 【解析】A、接觸法制硫酸分三步，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； SO2+O2═SO3 SO3+H2O═H2SO4，每一步都要發(fā)熱，所以為了節(jié)約能源，可以將接觸法制硫酸放出的熱量進(jìn)行再利用，故A正確； B、聯(lián)合法制純堿分二步，主要是先向飽和氯化鈉溶液中通氨氣、二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體，過濾得碳酸氫鈉在加熱分解生成純堿，主要是需要吸熱，所以不涉及到反應(yīng)熱再利用，故B錯(cuò)誤； C、在煉鐵過程中，焦炭先跟熱空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳，二氧化碳再與熾熱的焦炭反應(yīng)，生成一氧化碳，一氧化碳在還原氧化鐵，主要是需要吸熱，所以不涉及到反應(yīng)熱再利用，故C錯(cuò)誤； D、石油的裂化裂解是在高溫下使含碳個(gè)數(shù)多的烴分解的過程，需要吸熱，所以不涉及到反應(yīng)熱再利用，故D錯(cuò)誤． 故選：A． 4、在0.1 mol/L的NaHSO3溶液中有如下關(guān)系：c(Na+)>c(HSO3-) >c(SO32-) >c(H2SO3)，向NaHSO3溶液中慢慢地加入少量的NaOH溶液，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 A．SO32-+H2O HSO3-十OH— B．HSO3-十H2O H2SO3十OH- C．HSO3-十OH—SO32—十H2O D．H2SO3+OH-HSO3-十H2O 【答案】C 5、將磁性氧化鐵放入稀HNO3中可發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）x+NO↑+14H2O，下列判斷合理的是（　　） A．Fe（NO3）x中的x為2 B．稀HNO3在反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性 C．磁性氧化鐵中的所有鐵元素全部被氧化 D．反應(yīng)中每還原0.3mol氧化劑，就有0.9mol電子轉(zhuǎn)移 【答案】D 【解析】A、根據(jù)氮元素守恒，則9x+1=28，解得x=3，故A錯(cuò)誤； B、反應(yīng)中生成硝酸鹽Fe（NO3）3和N0，所以硝酸在反應(yīng)中起氧化劑與酸的作用，故B錯(cuò)誤； C、反應(yīng)中生成硝酸鹽Fe（NO3）3，磁性氧化鐵中的鐵元素化合價(jià)為+2、+3價(jià)，只有部分鐵元素被氧化，故C錯(cuò)誤； D、反應(yīng)中只有氮元素被還原，氮元素化合價(jià)由+5價(jià)降低為+2，還原產(chǎn)物為NO，所以生成0.3molNO轉(zhuǎn)移電子為0.3mol（5﹣2）=0.9mol，故D正確． 故選D． 6、下列反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是（ ） A．NH4Cl=NH3↑+HCl↑ B．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ C．CaO+CO2=CaCO3 D．NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 【答案】B 7、下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中“先”與 “后”的說法不正確的是：（ ） A．高錳酸鉀加熱制備氧氣，用排水法收集滿氧氣后，先移出導(dǎo)管，后撤離酒精燈 B．給試管加熱時(shí)，先給試管來回均勻加熱，后固定局部加熱 C．點(diǎn)燃可燃性氣體(如H2,CO,CH4)時(shí)，先檢驗(yàn)氣體純度，后點(diǎn)燃 D．在測定溶液的pH時(shí)，先用蒸餾水濕潤，后用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在試紙中部，再與比色卡比較。 【答案】D 【解析】 8、下列各組中兩種氣體所含的原子數(shù)一定相等的是( ) A.質(zhì)量相等？密度不等的N2和CO B.溫度相同？體積相同的O2和N2 C.體積相等？密度相等的CO和C2H4 D.壓強(qiáng)相同？體積相同的N2和O2 【答案】A 【解析】A項(xiàng),氮?dú)夂鸵谎趸嫉哪栙|(zhì)量相等,質(zhì)量相等時(shí)物質(zhì)的量相等,故原子數(shù)一定相等;B項(xiàng),壓強(qiáng)不一定相等,則兩氣體的物質(zhì)的量不一定相等;C項(xiàng),體積和密度相等,則兩氣體的質(zhì)量相等,由于摩爾質(zhì)量相等,則兩者的物質(zhì)的量相等,則原子數(shù)之比為1:3;D項(xiàng),溫度不一定相同,則原子數(shù)不一定相等？ 9、醋酸鉀是效果較好的融雪劑．下列關(guān)于1molCH3COOK的敘述正確的是（　?。? A．1molCH3COOK含有1mol鉀元素 B．CH3COOK的摩爾質(zhì)量為98g C．1molCH3COOK含有2mol氧 D．1molCH3COOK含有36.021023個(gè)H 【答案】D 【解析】A、必須指明是鉀離子，如1molCH3COOK含有1mol鉀離子，故A錯(cuò)誤； B、摩爾質(zhì)量的單位是g/mol，醋酸鉀的摩爾質(zhì)量為98g/mol，故B錯(cuò)誤； C、使用物質(zhì)的量描述微粒，必須指明具體粒子名稱，如1molCH3COOK含有2molO，故C錯(cuò)誤； D、1molCH3COOK中含有3molH，含有36.021023個(gè)H，故D正確； 故選：D． 10、有A、B、C、D、E、F六種溶液，它們分別是氨水、硫酸鎂、碳酸氫鈉、碳酸鈉、稀硝酸、氯化鋇溶液中的某一種。各取少量，將其兩兩混合，現(xiàn)象如圖所示。其中“↓”表示難溶物，“↑”表示氣體，“—”表示無明顯現(xiàn)象，空格表示實(shí)驗(yàn)未做，試推斷其中F是(　　) A．碳酸鈉溶液 B．氯化鋇溶液 C．硫酸鎂溶液 D．碳酸氫鈉溶液 【答案】D 【解析】解題時(shí)一般先找現(xiàn)象較全面的一種如D或A(分別做了三次實(shí)驗(yàn))。依次假設(shè)D為六種溶液中的某一種，如假設(shè)D是氨水或是硫酸鎂等，分析它與其他五種溶液分別混合時(shí)的現(xiàn)象，若能出現(xiàn)三次沉淀，則假設(shè)成立，通過這種方法可確定D是硫酸鎂。依照上述方式同理可推出A是碳酸鈉，結(jié)合選項(xiàng)可推出F是碳酸氫鈉 11、如圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水?dāng)D入集氣瓶后，燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶內(nèi)的氣體是（ ） ①H2、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2 A．①②③ B．②④ C．③④ D．②③ 【答案】D 【解析】在光照條件下，CH4與Cl2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物中有HCl生成，因HCl易溶于水，使集氣瓶中壓強(qiáng)減小，水會(huì)倒吸其中，②正確；當(dāng)?shù)稳胨畷r(shí)，反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3也會(huì)使集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，發(fā)生水倒吸入集氣瓶中的現(xiàn)象，③正確；①中H2、O2均不溶于水，①錯(cuò)誤；④中N2、H2也不溶于水，光照時(shí)也不發(fā)生反應(yīng)，④錯(cuò)誤，故D正確。 12、某實(shí)驗(yàn)室僅有如下儀器或用具：燒杯、鐵架臺(tái)、鐵圈、三腳架、漏斗、分液漏斗、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴。從缺乏儀器的角度來看，不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是（ ） A.蒸發(fā) B.萃取 C.液體過濾 D.固體溶解 【答案】C 【解析】對(duì)照每項(xiàng)操作，檢查是否缺乏某些或某件必用的儀器。如蒸發(fā)所需的儀器有：蒸發(fā)皿、酒精燈、火柴、玻璃棒、鐵架臺(tái)、鐵圈或三角架，所給儀器充分；萃取另需的儀器只有分液漏斗；固體溶解前述儀器已經(jīng)足夠；只有液體過濾尚缺少濾紙而無法進(jìn)行。 13、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下列物質(zhì)占體積最大的是(　　) A．98 g H2SO4 B．6.021023個(gè)CO2 C．44.8 L HCl D．6 g H2 【答案】D 【解析】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，A中H2SO4為液態(tài)，體積較小；B中n(CO2)＝1 mol，體積為22.4 L；D中n(H2)＝3 mol，體積為322.4 L。 14、下列說法不正確的是（　　） A．用傾析法分離時(shí)，將燒杯中的上層清液用玻璃棒引流到另一容器內(nèi)，即可使沉淀與清液分離 B．做“鈉與水的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，切取綠豆大小的金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油，放入燒杯中，滴入兩滴酚酞溶液，再加入少量水，然后觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 C．用移液管取液后，將移液管垂直放入稍傾斜的容器中，并使管尖與容器內(nèi)壁接觸，松開食指使溶液全部流出，數(shù)秒后，取出移液管 D．一旦金屬汞灑落，必須盡可能收集起來，放在水中保存以防揮發(fā)；并將硫磺粉撒在灑落的地方，使金屬汞轉(zhuǎn)變成不揮發(fā)的硫化汞 【答案】B 【解析】A、當(dāng)沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離，分離時(shí)，將燒杯靜置，將燒杯中的上層清液用玻璃棒引流到另一容器內(nèi)，即可使沉淀與清液分離，故A正確； B、做“鈉與水的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞試液，然后切取綠豆大小的金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油的金屬鈉投入小燒杯中，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤； C、移液管取液后，將移液管移入準(zhǔn)備接受溶液的容器中，使其出口尖端接觸器壁，使容器微傾斜，而使移液管直立，然后放松右手食指，使溶液自由地順壁流下，待溶液停止流出后，一般等待15秒鐘拿出，故C正確； D、汞蒸氣有很大的毒性有毒，汞灑落地面，用濕潤的小棉棒或膠帶紙將灑落在地面上的水銀輕輕粘起來，放在水中保存以防揮發(fā)，對(duì)掉在地上不能完全收集起來的水銀，可撒硫磺粉，以降低水銀毒性，因?yàn)榱蚧欠叟c水銀結(jié)合可形成難以揮發(fā)的硫化汞化合物，防止汞揮發(fā)到空氣中危害人體健康，故D正確． 故選B． 15、下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ） 【答案】B 試題分析：A、氫氧化鈉也吸收氯氣，應(yīng)該用飽和食鹽水，A不正確；B、實(shí)驗(yàn)室制備氨氣利用熟石灰與氯化銨混合加熱，采用向上排空氣法收集，B正確；C、酒精與水互溶，不能用作萃取碘水中的碘，可以用四氯化碳或苯，C不正確；D、托盤天平稱量氫氧化鈉固體是應(yīng)該用小燒杯，且是左物右碼，D不正確，答案選B。 考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的正誤判斷 16、在實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽，主要操作步驟之一是蒸發(fā)，在加熱蒸發(fā)溶劑的過程中，還要進(jìn)行的操作是(作具體、完整的說明)________，這樣做的主要目的是________；熄滅酒精燈停止加熱的依據(jù)是(填寫以下選項(xiàng)代號(hào))________。 A．蒸發(fā)皿中恰好無水 B．蒸發(fā)皿中剛剛產(chǎn)生白色固體 C．蒸發(fā)皿中產(chǎn)生了較多的固體 每次取20g海水，嚴(yán)格按照過濾、蒸發(fā)、冷卻、稱量、計(jì)算的實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范操作，連續(xù)實(shí)驗(yàn)三次，平均得固態(tài)鹽ag。該海水中含氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(填“>”“＝”或“<”)________5a%。 【答案】用玻璃棒不斷攪拌液體；防止液滴飛濺；C；< 【解析】本題主要考查蒸發(fā)的基本操作及有關(guān)簡單計(jì)算。給液體加熱時(shí)，若使局部過熱，會(huì)發(fā)生暴沸甚至液滴飛濺現(xiàn)象，對(duì)液體不斷攪拌，能避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化不大，通過蒸發(fā)使氯化鈉從溶液中析出，待出現(xiàn)較多固體(實(shí)際上是大部分的水已蒸發(fā))時(shí)停止加熱，利用有關(guān)儀器的余熱使溶液蒸干。海水中還含有少量的CaCl2、MgCl2等易溶性的物質(zhì)，在蒸發(fā)時(shí)，它們也與NaCl一同結(jié)晶析出，成為NaCl中的雜質(zhì)。 17、把濾紙用淀粉和碘化鉀的溶液浸泡，晾干后就是實(shí)驗(yàn)室常用的淀粉碘化鉀試紙，這種試紙潤濕后遇到氯氣會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？ 【答案】試紙會(huì)變藍(lán)色，因?yàn)镃l2能將KI中的I-氧化為I2，I2使淀粉變藍(lán)色 18、晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)的一種重要材料，可用作制芯片和太陽能電池等。下列流程圖是工業(yè)上制取純硅的一種方法： 請(qǐng)回答下列問題：(各元素用相應(yīng)的元素符號(hào)表示) (1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應(yīng)的有________(填反應(yīng)的代號(hào)“Ⅰ～Ⅳ”)。 (2)A、B、C三種氣體，在上述生產(chǎn)過程中可循環(huán)利用的是________；在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是________。 (3)化合物甲的用途很廣，有些已應(yīng)用于高、精、尖科技領(lǐng)域。通常可作建筑工業(yè)和造紙工業(yè)上的黏合劑，可作肥皂的填料，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 373～1 623 K反應(yīng)生成化合物甲，其化學(xué)方程式為______________________________。 (4)利用反應(yīng)Ⅲ能制得純硅的原因是_____________________________。 (5)已知反應(yīng)Ⅳ中產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的總能量低，則在密閉容器內(nèi)反應(yīng)Ⅳ建立平衡，改變下列的一個(gè)條件，氣體B的物質(zhì)的量增大的是________。 a．縮小容器的容積 b．降低反應(yīng)體系的溫度 c．加入少量NaOH固體(生成物在此溫度下不分解) d．加入少量催化性能更好的催化劑 (6)金屬鎳(Ni)與氣體A能形成常溫下為液態(tài)的Ni(A)4、利用Ni(A)4的生成與分解可以制得純度很高的納米鎳，寫出Ni(A)4在423 K分解的化學(xué)方程式 _______________________________________________________________。 【答案】(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (2)CO、HCl、H2　CO2 (3)SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ (4)反應(yīng)體系中只有Si是固體，其他物質(zhì)在1 357 K下均為氣體且在Si中不溶解 (5)b　(6)Ni(CO)4 Ni＋4CO↑ 【解析】根據(jù)工業(yè)上粗硅的制備和提純?cè)?，結(jié)合題目給出的流程圖，可以寫出各步的反應(yīng)方程式： 反應(yīng)Ⅰ：SiO2＋2C Si(粗硅)＋2CO↑ 反應(yīng)Ⅱ：Si(粗硅)＋3HCl SiHCl3＋H2 反應(yīng)Ⅲ：SiHCl3＋H2 Si(純硅)＋3HCl 反應(yīng)Ⅳ：CO＋H2O CO2＋H2； (1)從上述反應(yīng)的形式看，屬于置換反應(yīng)的有反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。 (2)氣體A為CO，氣體B為CO2，氣體C為HCl，根據(jù)上述反應(yīng)的化學(xué)方程式和流程圖可以得出循環(huán)使用的氣體是HCl、CO和H2；CO2氣體能夠引起溫室效應(yīng)，因此是減排的氣體之一。 (3)根據(jù)化合物甲的用途可以初步判斷其為Na2SiO3，結(jié)合其制備是用石英砂和純堿在高溫下反應(yīng)，進(jìn)一步確定化合物甲為Na2SiO3。制備的方程式為SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑。 (4)反應(yīng)Ⅲ為SiHCl3＋H2Si(純硅)＋3HCl，而SiHCl3的沸點(diǎn)只有31.5 ℃，其在1 357 K時(shí)為氣體。在此反應(yīng)體系中只有Si為固體，其余的三種物質(zhì)均為氣體，使得此反應(yīng)得以發(fā)生。 (5)產(chǎn)物的總能量比反應(yīng)物的總能量低說明此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a項(xiàng)由于此反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，因此縮小容器體積，對(duì)此平衡無影響；b項(xiàng)降低反應(yīng)體系的溫度，將使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，從而使CO2的量增加；c項(xiàng)加入少量的NaOH固體，雖然由于NaOH與CO2反應(yīng)使化學(xué)平衡向右移動(dòng)。但是CO2的量在減少；d項(xiàng)使用催化劑不能影響化學(xué)平衡。 19、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下： (1)反應(yīng)Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入_______________(填字母)，以除去溶液中的Fe3+。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液　D.H2 (2)反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35 ℃，其目的是______________________________。 (3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是_______________。 (4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_______________。 【答案】(1)B (2)防止NH4HCO3分解(或減少Fe2+的水解) (3)降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出 (4) -2e-==== 【解析】(1)除去Fe3+時(shí)注意不能引入新的雜質(zhì)； (2)溫度高，NH4HCO3易分解，F(xiàn)e2+易水解； (3)操作Ⅲ要得到K2SO4固體，由此可知是為了降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4的析出。 (4)電解時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)物為(NH4)2S2O3，所以陽極電極反應(yīng)為-2e-====。 20、為測定一種復(fù)合型氧化物的磁性粉末材料的組成，稱取12.52g該樣品，將其全部溶解于過量的稀硝酸后配成100mL溶液。取其一半，加入過量的K2SO4溶液，生成了白色沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得4.66g固體。向余下的50mL溶液中加入少許KSCN溶液，顯紅色；加入過量的NaOH溶液時(shí)則生成紅褐色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、灼燒后得3.20g固體。 （1）計(jì)算磁性粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； （2）確定該材料的化學(xué)式。 【答案】（1）20.45%；（2）BaFe2O4(或BaOFe2O3) 【解析】加入過量的K2SO4溶液，生成了白色沉淀，說明磁性粉末中含有鋇元素，加入少許KSCN溶液，顯紅色，說明磁性粉末中含有鐵元素。 21、氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上．在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過． ①圖中X、Y分別是________、________(填化學(xué)式)，分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小________； ②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng) 正極：_____________________________________________________________； 負(fù)極：_____________________________________________________________； ③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處) ____________________、____________________. 【答案】①Cl2　H2　a%小于b% ②O2＋4e－＋2H2O===4OH－ H2－2e－＋2OH－===2H2O ③燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能；提高產(chǎn)出堿液的濃度；降低能耗(其他合理答案也給分) 【解析】本題突破口在于B燃料電池這邊，通空氣一邊為正極(還原反應(yīng))，那么左邊必然通H2，這樣Y即為H2；再轉(zhuǎn)到左邊依據(jù)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式可知唯一未知的就是X，必然為Cl2了；A中的NaOH進(jìn)入燃料電池正極再出來，依據(jù)O2＋4e－＋2H2O===4OH－可知NaOH濃度增大． 22、Ⅰ、當(dāng)0.2mol烴A在足量氧氣中完全燃燒時(shí)生成CO2和H2O各1.2mol，催化加氫后生成2，2﹣二甲基丁烷，則A的結(jié)構(gòu)簡式為 ． Ⅱ、某烴1mol與2molHCl完全加成，生成的氯代烷最多還可以與4molCl2反應(yīng)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為 ． Ⅲ、某芳香烴A是有機(jī)合成中非常重要的原料，通過質(zhì)譜法測得其最大質(zhì)荷比為118；其核磁共振氫譜中有5個(gè)峰，峰面積之比為1：2：2：2：3；其苯環(huán)上只有一個(gè)取代基．以下是以A為原料合成高分子化合物F、I的路線圖，試回答下列問題： （1）A的結(jié)構(gòu)簡式為 （2）E中的官能團(tuán)名稱是 （3）G的結(jié)構(gòu)簡式為 （4）反應(yīng)②、④的反應(yīng)類型分別是 （5）反應(yīng)⑥、⑦生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是否相同？ （填“是”或“否”） （6）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)③ ； 反應(yīng)⑦ ； （7）符合以下條件的C的同分異構(gòu)體有 種（不考慮立體異構(gòu)） a、苯環(huán)上有兩個(gè)取代基 b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種 c、加入三氯化鐵溶液顯色 d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣． 【答案】Ⅰ.（CH3）3C﹣CH=CH2； Ⅱ、CH≡CH； Ⅲ、（1）； （2）羥基、羧基； （3）； （4）取代反應(yīng)、消去反應(yīng)； （5）否； （6）；n+（n﹣1）H2O； （7）5． 【解析】Ⅰ.n（烴）：n（C）：n（H）=n（烴）：n（CO2）：2n（H2O）=0.2mol：1.2mol：1.2mol2=1：6：12，即1個(gè)分子中含有6個(gè)C原子、12個(gè)H原子，故該烴的分子式為C6H12，在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應(yīng)，生成2.2﹣二甲基丁烷，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為：（CH3）3C﹣CH=CH2， 故答案為：（CH3）3C﹣CH=CH2； Ⅱ、烴1mol與2mol HCl完全加成，則該烴分子有2個(gè)雙鍵或1個(gè)三鍵，1mol氯代烷能和4mol氯氣發(fā)生完全取代反應(yīng)，則氯代烷分子中有4個(gè)H原子，氯代烷分子中有2個(gè)H原子是烴與氯化氫加成引入的，所以原烴分子中有2個(gè)H原子，故該烴為CH≡CH， 故答案為：CH≡CH； Ⅲ、通過質(zhì)譜法測得芳香烴A的相對(duì)分子質(zhì)量為118，其苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，則A物質(zhì)只能為：，因此物質(zhì)A與溴的四氯化碳溶液可發(fā)生加成反應(yīng)得到鹵代物B，鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C：，醇在銅做催化劑，與氧氣反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的醛即物質(zhì)D：；醛與氫氧化銅做氧化劑的條件下，被氧化生成對(duì)應(yīng)的酸，即物質(zhì)E：，而E物質(zhì)在濃硫酸條件下，可脫去羥基，生成物質(zhì)：G 2﹣苯基丙烯酸，物質(zhì)G在濃硫酸的條件下，能與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成物質(zhì)：H 2﹣苯基丙烯酸甲酯；物質(zhì)H可發(fā)生加聚反應(yīng)生成物質(zhì)I：，化合物E即含羧基由含羥基，發(fā)生縮聚反應(yīng)生成F， （1）根據(jù)以上分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：； （2）根據(jù)以上分析可知，E的結(jié)構(gòu)簡式為，該有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)為羥基、羧基， 故答案為：羥基、羧基； （3）根據(jù)分析可知，G的結(jié)構(gòu)簡式為：，故答案為：； （4）根據(jù)分析可知，反應(yīng)②為鹵代物在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成物質(zhì)C；反應(yīng)④為E物質(zhì)在濃硫酸條件下，脫去羥基發(fā)生消去反應(yīng)生成物質(zhì)G，故答案為：取代反應(yīng)、消去反應(yīng)； （5）根據(jù)以上分析，反應(yīng)⑥H因?yàn)楹刑继茧p鍵所以為加聚生成高分子I，⑦為化合物E因?yàn)楹然珊u基，所以發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子F，所以生成的高分子化合物的反應(yīng)原理是不相同，故答案為：否； （6）反應(yīng)③為催化氧化生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：， 反應(yīng)⑦為在一定條件下轉(zhuǎn)化成高分子F，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：n+（n﹣1）H2O；故答案為：；n+（n﹣1）H2O； （7）C為的同分異構(gòu)體a、苯環(huán)上有兩個(gè)取代基；b、苯環(huán)上的一氯代物有兩種，則為對(duì)位結(jié)構(gòu)；c、加入三氯化鐵溶液顯色，說明其中一個(gè)取代基為酚羥基；d、向1mol該物質(zhì)中加入足量的金屬鈉可產(chǎn)生1mol氫氣，說明另一個(gè)還含有一個(gè)羥基，則符合條件的取代基可能為﹣OH和﹣CH2CH2CH2OH，或者﹣OH和﹣CH2CHOHCH3，或者﹣OH和﹣CHOHCH2CH3，或者﹣OH和﹣CH（CH3）CH2OH，或者﹣OH和﹣COH（CH3）2，共5種，故答案為：5． 23、有機(jī)物A（肉桂酸甲酯）是常用于調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃、香子蘭等香味的食用香精，它的分子式為C10H10O2，且分子中只含有1個(gè)苯環(huán)，苯環(huán)上只有一個(gè)取代基．它的核磁共振氫譜圖上有6個(gè)峰，峰面積之比為1：2：2：1：1：3．它的紅外光譜如下圖： 用A為原料合成高分子化合物H的路線如下 A B CD EFG H（高分子） 已知：RCOOCHH3RCH2OH RCH2COOHRCHBrCOOH 回答下列問題： （1）A的結(jié)構(gòu)簡式是 ． （2）B與Br2的CCl4溶液反應(yīng)后的生成物中手性碳原子的數(shù)目為 ． （3）請(qǐng)寫出B生成C的化學(xué)方程式 ． （4）請(qǐng)寫出同時(shí)滿足下列條件下C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： ． ①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對(duì)位二元取代物；③除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)． （5）請(qǐng)寫出G生成H的化學(xué)方程式 ． （6）溴苯與丙烯酸甲酯在氯化鈀催化下可直接合成A，為了促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，通常可加入一種顯 （填字母）的物質(zhì)． A．弱酸性 B．弱堿性 C．強(qiáng)酸性 D．強(qiáng)堿性． 【答案】（1）； （2）2； （3）； （4）、； （5）； （6）B． 【解析】有機(jī)物A的分子式為C10H10O2，其不飽和度為=6，由于A分子中只含有1個(gè)苯環(huán)，苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，由紅外光譜可知還含有1個(gè)碳碳雙鍵，它的核磁共振氫譜圖上有6個(gè)峰，峰面積之比為1：2：2：1：1：3，結(jié)合它的紅外光譜圖，可知A的結(jié)構(gòu)簡式為：，A發(fā)生信息中反應(yīng)生成B為，B發(fā)生催化氧化生成C為，C與銀氨溶液發(fā)生氧化反應(yīng)生成D為，D與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成E為，E在Br2/PBr3作用下得到F為，F(xiàn)發(fā)生水解反應(yīng)并酸化得到G為，G發(fā)生縮聚反應(yīng)得到H為， （1）由上述分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡式是，故答案為：； （2）B為，與Br2的CCl4溶液反應(yīng)后的生成物為，溴原子連接的碳原子均連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，均為為手性碳原子，故生成物中手性碳原子的數(shù)目為 2，故答案為：2； （3）B生成C的化學(xué)方程式為： ， 故答案為：； （4）同時(shí)滿足下列條件下C（）的所有同分異構(gòu)體：①分子中不含羰基和羥基；②是苯的對(duì)位二元取代物；③除苯環(huán)外，不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)，含有碳碳三鍵與醚鍵，符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為：、， 故答案為：、； （5）G生成H的化學(xué)方程式為 ， 故答案為：； （6）溴苯與丙烯酸甲酯在氯化鈀催化下可直接合成A，同時(shí)還生成HBr，為了促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，應(yīng)加入弱堿性物質(zhì)中和HBr，有利于A的生成，而強(qiáng)堿可能導(dǎo)致酯發(fā)生水解反應(yīng)，故答案為：B． 24、硫酸的工業(yè)制備是一個(gè)重要的化工生產(chǎn)過程，但在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量污染，需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝。 I尾氣的吸收和綜合利用。 以工業(yè)制硫酸的尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯銨和KCI為原料可以合成硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下： （1）反應(yīng)III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。 （2）反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為 。 （3）反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因?yàn)? 。 Ⅱ催化劑的回收利用。 SO2的催化氧化所使用的催化劑為V2O5，實(shí)際生產(chǎn)中，催化劑在使用一段時(shí)間后，會(huì)含有V2O5、VOSO4和SiO2等，其中VOSO4。能溶于水?；厥誚2O5，的主要流程如下： （4）若反萃取使用的硫酸用量過大，進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加____ 的用量。 （5）浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 氧化過程的化學(xué)方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為 。 【答案】（1）1︰4 （2）NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4 （3）K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小 （4）NH3？H2O （5）Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O ， 2︰3。 【解析】 （1）反應(yīng)III的化學(xué)方程式為：CaSO4+4C高溫 = CaS+4CO↑．在該反應(yīng)中CaSO4作氧化劑，C作還原劑，它們的物質(zhì)的量的比為1︰4 。（2）由框圖中的信息可知反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。（3）反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因?yàn)镵2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。（4）若反萃取使用的硫酸用量過大，為中和硫酸消耗的氨水就會(huì)增多。所以進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加NH3？H2O的用量。（5）浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O。氧化過程的化學(xué)方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為12:(76-122)=2:3． 25、氯堿工業(yè)中用離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程示意圖如下： 依據(jù)上圖完成下列填空： (1)與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________；與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液的pH__________(選填“不變”“升高”“降低”)。 (2)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，精制過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ______________________ 。 (3)如果粗鹽中SO42-含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42-，該鋇試劑可以是 _____(選填a、b、c)。a.Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2 (4)為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入試劑的合理順序?yàn)開__________(選填a、b、c)。 a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑 b．先加NaOH；后加鋇試劑，再加Na2CO3 c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過________、冷卻、_______________(填寫操作名稱)除去NaCl。 (6)由圖示可知用離子交換膜法電解制堿工藝中___________產(chǎn)品可循環(huán)使用。 (7)已知NaCl在60℃的溶解度為37．1 g，現(xiàn)電解60℃精制飽和食鹽水1 371 g 經(jīng)分析，電解后溶液密度為1.37 gcm-3，其中含有20gNaCl，則電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為__________mo1L-1。 【答案】（1）2Cl—2e=Cl2↑ 升高 （2）Ca2++CO32-=CaCO3 ↓；Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (3)a、c (4)b 、c (5)蒸發(fā) 過濾 （6）NaCl (或淡鹽水) （7）7.14 【解析】(1)在電解飽和NaCl溶液時(shí)，電解池陰極附近溶液的pH為什么會(huì)升高?這是因?yàn)楫?dāng)電解時(shí)Na+、H+趨向陰極，而H+放電能力比Na+強(qiáng)，故H+在陰極放電：2H++2e＝H2↑，而H+在陰極不斷放電打破了水的電離平衡，使陰極附近溶液中c(OH-)＞c(H+)，故電解一段時(shí)間后陰極因生成NaOH而使溶液的pH升高。 （2）（3）（4）三步主要考查粗鹽的提純方法。如果要除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)，應(yīng)該先后加入過量的Na2CO3溶液、NaOH溶液，生成沉淀后過濾：Ca2++CO32-=CaCO3 ↓；Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。選擇除雜試劑時(shí)，要考慮不能引入其它雜質(zhì)離子（或雜質(zhì)離子在后續(xù)反應(yīng)中較易除去），故不能選擇Ba(NO3)2。為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入試劑的合理順序是：BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl或NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl，關(guān)鍵是Na2CO3溶液必須保證在BaCl2溶液的后面，稀鹽酸在最后。 （5）步中脫鹽工序中考查了混合物的分離與提純等基本操作方法；（6）步中考查了化工生產(chǎn)中的原料和副產(chǎn)物循環(huán)使用問題，充分聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際要求。 （7）步中是有關(guān)電解產(chǎn)物的計(jì)算。首先依據(jù)NaCl飽和溶液在60℃的溶解度，計(jì)算出1371 g飽和食鹽水中含有NaCl為371 g，電解后剩余20gNaCl，即共電解了351 gNaCl（即6mol）。然后依據(jù)電解方程式，求出電解后溶液的總質(zhì)量為1152 g，除以密度1.37 gcm-3，換算成升，得到0.84L溶液。最后計(jì)算出電解后NaOH的物質(zhì)的量濃度為7.14 mo1L-1。 26、LiPF6是鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的電解質(zhì)。某工廠用LiF、PCl5為原料，低溫反應(yīng)制備LiPF6，其流程如下： 已知：HCl的沸點(diǎn)是－85.0 ℃，HF的沸點(diǎn)是19.5 ℃。 （1）第①步反應(yīng)中無水HF的作用是 、 。反應(yīng)設(shè)備不能用玻璃材質(zhì)的原因是 (用化學(xué)方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性，工廠安全手冊(cè)提示：如果不小心將HF沾到皮膚上，可立即用2%的 溶液沖洗。 （2）該流程需在無水條件下進(jìn)行，第③步反應(yīng)中PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸，寫出PF5水解的化學(xué)方程式： 。 （3）第④步分離采用的方法是 ；第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是 。 （4）LiPF6產(chǎn)品中通常混有少量LiF。取樣品wg。測得Li的物質(zhì)的量為nmol，則該樣品中LiPF6的物質(zhì)的量為 mol(用含有w、n的代數(shù)式表示)。 【答案】（1）反應(yīng)物 溶劑 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O NaHCO3 （2）PF5+4H2O=H3PO4+5HF （3）過濾 冷凝 （4） （本題部分小題屬于開放試題，合理答案均可） 【解析】（1）根據(jù)題目中的流程可以看出，固體+液體反應(yīng)新物質(zhì)+飽和溶液，所以無水HF的作用是反應(yīng)物和溶劑；玻璃的主要成分中含有二氧化硅，能和HF發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；HF屬于弱酸，必須用弱堿性溶液來除去（比如2%的NaHCO3溶液）； （2）根據(jù)題目中的信息“PF5極易水解，其產(chǎn)物為兩種酸”，則根據(jù)元素組成可知，兩種酸分別是H3PO4和HF，所以反應(yīng)的方程式為PF5+4H2O=H3PO4+5HF； （3）第④步分離的是固體（LiPF4(s)）和液體（HF(l)），所以采用過濾的方法；分離尾氣中HF、HCl，可以利用二者沸點(diǎn)的差異（HF分子之間存在氫鍵）進(jìn)行分離，所以采用冷凝法； （4）根據(jù)守恒可以得到；設(shè)LiPF6為xmol，LiF為ymol；根據(jù)Li守恒，有x+y=n，根據(jù)質(zhì)量守恒有152x+26y=w，解得x=mol。 27、(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫磺可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸： 請(qǐng)回答下列問題： ①為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝______(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是______。 ②為使硫磺充分燃燒，經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率，經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍，則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為________。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為________。(空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì))，該尾氣的處理方法是________。 ③與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點(diǎn)是________(可多選)。 A．耗氧量減少　　　　　　 B．二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高 C．產(chǎn)生的廢氣減少 D．不需要使用催化劑 (2)硫酸的用途非常廣泛，可應(yīng)用于下列哪些方面________(可多選)。 A．橡膠的硫化 B．表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成 C．鉛蓄電池的生產(chǎn) D．過磷酸鈣的制備 (3)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放，請(qǐng)寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式________。 【答案】(1)①熱交換器　增加SO3與濃硫酸的接觸面，有利于SO3的吸收　②1.2　0.004　用氨水吸收?、跘、C (2)B、C、D (3)CaCO3CaO＋CO2↑、2SO2＋2CaO＋O22CaSO4(或2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2) 【解析】①本題考查了工業(yè)制取H2SO4的過程，在熟悉設(shè)備及工藝流程基礎(chǔ)上可知接觸室應(yīng)安裝熱交換器，吸收塔為便于充分吸收SO2而填充了許多瓷管。 ②考查了學(xué)生分析及處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的能力，可假設(shè)有1 mol硫磺充分燃燒，則據(jù)反應(yīng)S＋O2SO2知反應(yīng)耗O2 1 mol，流量計(jì)1充入O2為1.5 mol，生成SO2 1 mol，據(jù)反應(yīng)2SO2＋O22SO3知理論上1 mol SO2反應(yīng)耗O2 0.5 mol，流量計(jì)2充入O2為1.25 mol，則流量計(jì)1、2充入氧氣體積比(等于空氣體積比)為6∶5(或1.2∶1)；假設(shè)SO2轉(zhuǎn)化率為96%，則尾氣中SO2體積分?jǐn)?shù)為 100%＝0.4%。