1．(2010年嘉興調(diào)研)下列關(guān)于金屬冶煉的說(shuō)法，其中不正確的是( )
A．熱分解法適用于制備不活潑金屬
B．熱還原法的常用還原劑為C、H2、CO、Al等
C．電解法適用于制備不活潑金屬
D．水溶液中置換法適用于活潑金屬制取不活潑金屬
解析：選C。A項(xiàng)熱分解法適用于制備不活潑金屬，如Hg、Ag；C項(xiàng)電解法適用于制備活潑金屬K、Na、Mg、Al等；D項(xiàng)如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
2．工業(yè)上制取硫酸，回收尾氣中的廢氣選用的試劑是( )
A．氨水 B．氫氧化鈉溶液
C．亞硫酸 D．硫酸
解析：選A。尾氣中SO2與氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3，再與H2SO4反應(yīng)，生成(NH4)2SO4。
3．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A．保護(hù)環(huán)境是保護(hù)人類(lèi)自身
B．環(huán)境污染主要包括大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染等
C．人吸入二氧化硫，會(huì)發(fā)生呼吸道疾病
D．消除大氣污染的根本方法是限制化學(xué)工業(yè)的發(fā)展
解析：選D。消除大氣污染的根本方法不是限制化學(xué)工業(yè)發(fā)展，而是研制和開(kāi)發(fā)“綠色化學(xué)”，為人類(lèi)造福。
4．有關(guān)接觸法制硫酸，下列說(shuō)法中不正確的是( )
A．用硫和硫鐵礦均可作為原料
B．SO2轉(zhuǎn)化為SO3，需在催化劑和加熱條件下進(jìn)行
C．SO3可用水直接吸收
D．熱交換器可對(duì)生成氣體冷卻，對(duì)原料氣體加熱
解析：選C。接觸法制硫酸時(shí)，SO3應(yīng)用濃硫酸吸收，當(dāng)用水吸收時(shí)，容易形成酸霧而降低吸收效率。
5．(2014年無(wú)錫高二檢測(cè))在接觸法產(chǎn)生H2SO4的過(guò)程中，對(duì)“廢氣、廢水、廢渣、廢熱”的處理正確的是( )
①?gòu)U氣用氨水處理�、谖鬯檬胰樘幚怼、蹚U渣用來(lái)制造水泥或煉鐵�、茉O(shè)置“廢熱”鍋爐產(chǎn)生蒸氣來(lái)供熱或發(fā)電
A．只有①② B．只有①③④
C．只有①②③ D．全部
答案：D
6．在NH3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點(diǎn)是( )
A．使用吸收塔設(shè)備 B．使用尾氣吸收裝置
C．使用H2作原料 D．使用催化劑
解析：選D。合成氨不需要吸收塔，也不需尾氣吸收裝置，制硫酸不需用H2作原料，則答案為D。
7．(2014年邯鄲高二檢測(cè))工業(yè)上接觸法制硫酸的生產(chǎn)中，下列措施有利于提高SO2轉(zhuǎn)化率的是( )
①V2O5作催化劑 ②通入過(guò)量O2�、蹆纱窝趸�
④SO2、O2循環(huán)使用�、萃ㄟ^(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換
⑥通入過(guò)量的SO2
A．①②③ B．②③④
C．②③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析：選B。影響SO2轉(zhuǎn)化率的因素可通過(guò)化學(xué)平衡移動(dòng)原理討論。①用催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能影響化學(xué)平衡；⑥中通入過(guò)量的SO2，必然導(dǎo)致SO2的轉(zhuǎn)化率降低，故只有B項(xiàng)符合題意。
8．(2014年江蘇六校聯(lián)考)某化學(xué)興趣小組用回收的鎂鋁合金制取氫氣�，F(xiàn)有10.8 g鎂鋁合金，下列說(shuō)法正確的是( )
A．常溫下與足量18 mol?L－1 H2SO4溶液反應(yīng)，最多可放出0.6 mol H2
B．常溫下與足量2 mol?L－1 HNO3溶液反應(yīng)，最少可放出0.45 mol H2
C．常溫下與足量2 mol?L－1 H2SO4溶液反應(yīng)，放出H2的物質(zhì)的量在0.45～0.6 mol之間
D．常溫下與足量2 mol?L－1 NaOH溶液反應(yīng)，放出H2的物質(zhì)的量在0.45～0.6 mol之間
答案：C
9．在接觸法制硫酸工業(yè)中，在原料氣相同的情況下，測(cè)得壓強(qiáng)對(duì)SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響見(jiàn)下表：
壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率溫度0.1 MPa0.5 MPa1 MPa10 MPa
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%
根據(jù)上表數(shù)據(jù)，考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，你認(rèn)為SO2的接觸氧化應(yīng)在下列哪種壓強(qiáng)下進(jìn)行最為有利( )
A．0.1 MPa B．0.5 MPa
C．1 MPa D．10 MPa
解析：選A。在0.1 MPa、500 ℃的條件下，SO2的轉(zhuǎn)化率已高達(dá)93%以上，故考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益在常壓下最為有利。
10．(2014年保定高二檢測(cè))飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降，它與空氣中SO2、O2接觸時(shí)，SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，飄塵所起的作用可能是( )
①氧化劑�、谶�原劑�、鄞呋瘎、芪絼�
A．①② B．①
C．①③ D．③④
解析：選D。由于SO2與O2轉(zhuǎn)化為SO3需在催化劑的作用下進(jìn)行，則飄塵所起的作用之一為催化劑。
11．根據(jù)平衡移動(dòng)的原理，能提高氨的產(chǎn)量的措施是( )
A．及時(shí)把生成的氨液化分離
B．升溫有利于氨的生成
C．使用催化劑促進(jìn)氮的轉(zhuǎn)化
D．增大壓強(qiáng)，不利于氨的生成
解析：選A。及時(shí)將生成的液氨分離，由平衡移動(dòng)原理可知，平衡將向生成氨的方向移動(dòng)，有利于提高氨的產(chǎn)量。升溫不利于氨的合成，催化劑不影響化學(xué)平衡，增壓時(shí)，有利于氨的合成。
12．(2010年梅州調(diào)研)中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是( )
A．電解法制鋁時(shí)，一般用熔融態(tài)的氧化鋁進(jìn)行電解但也可用其相應(yīng)的鹽，如熔融態(tài)的AlCl3
B．電解法生產(chǎn)鋁時(shí)，需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純，在提純過(guò)程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性
C．在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽(yáng)極附近產(chǎn)生
D．氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl，在電解時(shí)它們的陰極都是Cl－失電子
解析：選B。A中AlCl3是共價(jià)化合物，不能電解其熔融態(tài)，C中NaOH是因?yàn)殛帢O附近水被電解留下OH－而產(chǎn)生的，D中在電解時(shí)它們的陽(yáng)極都是Cl－失電子。
13．有A、B、C、D四個(gè)中等城市，它們水源、能源充足，交通便利。它們的相對(duì)地理位置如圖所示。各城市各有其特點(diǎn)：A城市是風(fēng)光秀麗，人口稠密，土地供應(yīng)緊張的旅游城市，環(huán)保要求高，近郊有豐富的FeS2資源。B城市是一個(gè)新興的工業(yè)城，已建有大型磷肥廠，土地供應(yīng)充足。C城近效有豐富的磷灰石資源，工業(yè)發(fā)達(dá)，但使用H2SO4的工業(yè)不多，土地供應(yīng)充足。D城是一個(gè)古老的城市，它的周?chē)侵匾霓r(nóng)業(yè)區(qū)，是大量肥料的集散地�，F(xiàn)擬建一座硫酸工廠，廠址應(yīng)選在( )
A．A城近郊 B．B城近郊
C．C城近郊 D．D城近郊
解析：選B。A城、D城，一個(gè)是旅游城市，土地緊張，一個(gè)是古老的城市、重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，都不可選；C城使用硫酸的工業(yè)不多而B(niǎo)城的大型磷肥廠需要大量的硫酸，且土地供應(yīng)充足，另外從距離上分析，B城從A城運(yùn)FeS2的運(yùn)輸距離為200 km，而C城從A城運(yùn)FeS2的運(yùn)輸距離為300 km。綜合考慮應(yīng)選在B城近郊。答案為B。
14．總壓強(qiáng)為3.30×107 Pa時(shí)，N2和H2的混合氣體通入合成塔，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，壓強(qiáng)減為2.538×107 Pa，則平衡時(shí)氨的體積百分率是( )
A．30% B．20%
C．15% D．10%
解析：選A。合成塔的體積不變；反應(yīng)前后的壓強(qiáng)之比為反應(yīng)混合氣體的物質(zhì)的量之比，由合成氨的反應(yīng)可知，生成的氨氣等于混合氣體物質(zhì)的量的減少。則平衡時(shí)氨的體積百分率為：3.30－2.5382.538×100%＝30%。
15．(2014年溫州高二檢測(cè))離子膜法制燒堿示意圖如圖所示，有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A．a(chǎn)口進(jìn)水
B．b口進(jìn)精制飽和食鹽水
C．c口出的是Cl－，是由b口進(jìn)入的
D．d口出的是H2
解析：選D。a口進(jìn)的是精制飽和NaCl溶液；b口所進(jìn)的是含有少量NaOH的水；c口出的是淡鹽水，d口出的是H2。
二、非(本題包括5小題，共55分)
16．(6分)(原創(chuàng)題)為了除去硫酸工業(yè)廢氣中的SO2，并變廢為寶，常用粉末狀的CaCO3或熟石灰的懸濁液洗滌氣體，反應(yīng)最終產(chǎn)物為CaSO4。
(1)寫(xiě)出上述兩個(gè)反應(yīng)的方程式。
SO2與碳酸鈣懸濁液反應(yīng)：
________________________________________________________________________；
SO2與熟石灰懸濁液反應(yīng)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)試說(shuō)明用熟石灰懸濁液而不用澄清石灰水或NaOH溶液吸收的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)從亞硫酸的酸性比H2CO3強(qiáng)分析并得出產(chǎn)物首先是CaSO3，硫酸工業(yè)尾氣中還有O2，氧化CaSO3為CaSO4；熟石灰為Ca(OH)2，能吸收SO2生成CaSO3，進(jìn)一步生成CaSO4。(2)NaOH價(jià)格貴，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少(濃度低)，而熟石灰懸濁液克服以上缺點(diǎn)。
答案：(1)SO2＋CaCO3===CaSO3＋CO2，
2CaSO3＋O2===2CaSO4
Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O，
2CaSO3＋O2===2CaSO4
(2)澄清石灰水和NaOH溶液都具有吸收SO2的功能，但澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度小，吸收SO2的量少且速率慢，而NaOH的價(jià)格高，熟石灰懸濁液克服了以上兩種缺點(diǎn)
17．(10分)現(xiàn)在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取H2、Cl2、NaOH。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：
(1)在電解過(guò)程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________。
(2)電解之前食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等雜質(zhì)離子，使用的試劑有：
a．Na2CO3溶液，b.Ba(OH)2溶液，c.稀鹽酸，其合理的加入順序?yàn)開(kāi)_______________(填試劑序號(hào))。
(3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中，1 min在陰極可產(chǎn)生11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2，這時(shí)溶液的pH是(設(shè)體積維持不變)________。
(4)Cl2常用于自來(lái)水的消毒殺菌，現(xiàn)在有一種新型消毒劑ClO2，若它們?cè)跉⒕^(guò)程中的還原產(chǎn)物均為Cl－，消毒等量的自來(lái)水，所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
解析：(3)由2NaCl＋2H2O=====電解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知，n(NaOH)＝2n(H2)＝2×11.2 L22.4 L?mol－1＝1 mol，c(OH－)＝0.1 mol?L－1，故溶液的pH＝13。
(4)Cl2??→＋2e－2Cl－，ClO2??→＋5e－Cl－，當(dāng)兩者得電子數(shù)相等時(shí)，消毒能力相當(dāng)，此時(shí)兩者物質(zhì)的量之比為5∶2。
答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)b、a、c (3)13 (4)5∶2
18．(12分)已知：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)從影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素分析，要有利于NH3的生成，理論上應(yīng)采取的措施是________________________________________________________________________
______________。實(shí)際生產(chǎn)采取的措施是__________________________________________ _______________________________________________________________________。
(2)在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中，要分離出氨，目的是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)合成的氨可以與不同物質(zhì)反應(yīng)制成硫銨、碳銨、尿素[CO(NH2)2]等。
試寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
解析：在實(shí)際生產(chǎn)中，綜合考慮生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益兩方面因素，結(jié)合合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)，理論上應(yīng)高壓、低溫、催化劑。實(shí)際低溫影響反應(yīng)速率，同時(shí)應(yīng)考慮催化劑活性。分離氨可降低生成物的濃度，使平衡正向移動(dòng)。
答案：(1)低溫、高壓、催化劑 適宜的溫度、高壓、催化劑
(2)減小生成物的濃度，使平衡向生成NH3的方向移動(dòng)
(3)①2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
②NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3
③2NH3＋CO2=====催化劑△CO(NH2)2＋H2O
19．(14分)(2014年嘉興高二檢測(cè))某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為模擬工業(yè)制造硫酸的生產(chǎn)過(guò)程，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，請(qǐng)根據(jù)圖示回答問(wèn)題。
(1)裝置A用來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)燃燒爐內(nèi)放一定量硫鐵礦粉末，在高溫條件下和A裝置制出的氧氣充分反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________；現(xiàn)有含F(xiàn)eS260%的硫鐵礦100 t，如果在煅燒過(guò)程中，S損失了18%，則可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸________噸。
(3)C裝置為凈化裝置，若無(wú)該裝置，將混合氣體直接通入D裝置，除對(duì)設(shè)備有腐蝕外，還會(huì)造成的后果是______________________________________________________。
(4)工業(yè)上利用2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)反應(yīng)制備SO3，下表是在一定條件下測(cè)定的SO2的轉(zhuǎn)化率，根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)，請(qǐng)選擇工業(yè)利用該反應(yīng)制備SO3 的溫度與壓強(qiáng)________________________。
壓強(qiáng)/MPa轉(zhuǎn)化率溫度/℃0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
60073.785.889.596.4
(5)為檢驗(yàn)從接觸室出來(lái)的氣體成分，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：
①A中盛放的試劑是______________；
②B中盛放98.3%濃硫酸的作用是________________________________________________，
乙同學(xué)提出可用飽和NaHSO3溶液代替98.3%的濃硫酸，請(qǐng)你判斷乙同學(xué)的方案________(填“可行”或“不可行”)，說(shuō)明理由______________________________________
________________________________________________________________________。
③C中盛放的試劑是________________，其作用是__________________________________。
解析：(1)根據(jù)圖示裝置確定是實(shí)驗(yàn)室快速制氧氣，所以可以用雙氧水與二氧化錳或過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)制備，(2)涉及的是多步計(jì)算，可以用硫的守恒快速計(jì)算，(3)砷、硒雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒，(4)分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在常壓，400～500 ℃時(shí)轉(zhuǎn)化率已經(jīng)比較高了，(5)關(guān)鍵是要明確尾氣成分主要是考慮SO3、SO2和O2，結(jié)合尾氣的性質(zhì)進(jìn)行分析解答。
答案：(1)2H2O2=====MnO2 2H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(2)4FeS2＋11O2=====高溫2Fe2O3＋8SO2 82
(3)催化劑中毒
(4)常壓；400～500 ℃
(5)①BaCl2溶液�、诔齋O3 不可行 SO3與NaHSO3反應(yīng)生成SO2，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾
③酸性KMnO4溶液或溴水 檢驗(yàn)并吸收SO2
20．(13分)已知白云石的成分為CaCO3?MgCO3，硅鐵是指含有55%硅左右的鐵[可表示為Si(Fe)]，作還原劑，最后得到低品位的硅鐵[可表示為Fe(Si)]，簡(jiǎn)易流程圖如下：
試回答下列問(wèn)題：
(1)反應(yīng)①，白云石煅燒得CaO?MgO的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
(2)反應(yīng)②，還原爐中發(fā)生反應(yīng)生成鎂和爐渣的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
(3)該成分的爐渣是一種工業(yè)生產(chǎn)的重要原料，可作為生產(chǎn)________原料。
(4)馬格尼特法冶煉鎂，一臺(tái)4500千瓦的爐子可日產(chǎn)約7.2噸鎂，一天至少約消耗含硅60%的硅鐵多少?lài)崳?br />解析：本題考查工藝流程中鎂的冶煉。(2)由題中所述和流程中的信息，還原爐中為白云石煅燒產(chǎn)物與硅鐵、鋁土礦發(fā)生，生成爐渣、鎂以及低品位的硅鐵，方程式為：2(CaO?MgO)＋Si(Fe)＋0.3Al2O3=====高溫2Mg＋2CaO?SiO2?0.3Al2O3＋Fe(Si)；(3)該爐渣主要成分為硅酸鹽，可以用來(lái)生成水泥等硅酸鹽產(chǎn)品；
(4)由關(guān)系：
2Mg ～ Si
48 28
7．2 t x
x＝4.2 t
進(jìn)礦渣的硅為4.2 t。
設(shè)原有硅0.6x，進(jìn)入低品位硅鐵中有硅0.6x－4.2 t。
反應(yīng)后，低品位硅鐵變成了：x－4.2 t，可得：0.6x－4.2 tx－4.2 t＝0.2，x＝8.4 t。
答案：(1)CaCO3?MgCO3=====高溫CaO?MgO＋2CO2↑
(2)2(CaO?MgO)＋Si(Fe)＋0.3Al2O3=====高溫2Mg＋2CaO?SiO2?0.3Al2O3＋Fe(Si)
[或：2(CaO?MgO)＋Si＋0.3Al2O3=====高溫2Mg＋2CaO?SiO2?0.3Al2O3]
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