2024年高考化学第一轮复习:化学与生活及研究方法

2024年高考化学第一轮复习:化学与生活及研究方法
一、选择题
1.下列关于化学与职业的说法错误的是(  )
A.营养师会根据食品科学、营养学和医学专业知识,结合服务对象的特殊需求进行膳脱食指导
B.水质检验员对天然水、工业用水、生活用水等的物理性质、化学性质及生物性质进行检验评定
C.化学科研工作者是指从事与化学有关的基础研究和应用研究的专业技术人员
D.科技考古研究人员利用对文物进行年代测定
2.自然资源的综合利用对人类极其重要,下列资源的开发利用中,不涉及化学变化的是(  )
A.煤的气化 B.煤的干馏 C.石油的分馏 D.石油的裂化
3.下列有关金属冶炼的说法不正确的是(  )
A.金属冶炼的实质是金属阳离子被还原成单质
B.用炭粉还原铁矿石可以获取金属
C.通过电解溶液的方法可以获取金属
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜
4.煤是重要的化石能源,下列说法错误的是(  )
A.煤属于芳香烃
B.煤干馏可以得到粗氨水
C.煤是不可再生资源
D.将煤气化能提高燃料的燃烧效率
5.科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。下列说法错误的是(  )
A.因为具有一定毒性,还会与食物作用生成致癌物,所以不可用作食品添加剂
B.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性及土壤结构
C.阿司匹林的主要成分乙酰水杨酸(结构式如图所示)可以发生水解反应
D.有机含氯杀虫剂和六六六等给环境带来了负面作用,已被禁北生产和使用
6.下列有关环境保护的说法错误的是(  )
A.化石燃料燃烧产生的CO、、等属于次生污染物
B.污水的一级处理通常采用物理方法,除去污水中不溶解的污染物
C.含氮、磷化合物的生活污水大量排放可使水体富营养化
D.废旧电池中的汞、镉、铅等重金属盐对土壤和水源会造成污染
7.生态文明建设的主线是绿色发展,绿色化学助力绿色发展。下列做法符合绿色化学理念的是(  )
A.用有机溶剂型涂料代替水性涂料
B.用汞盐催化C2H2水合制CH3CHO
C.氯代乙醇法中用乙烯、氯气等制环氧乙烷
D.用风力发电解水制H2,再由H2还原CO2制甲醇
8.药物是人类抵御疾病的重要武器之一、下列有关药物的说法不正确的是(  )
A.阿司匹林是一种具有解热镇痛作用的药物
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要远离毒品
C.“胃得乐”(主要成分为碳酸镁)是一种抗酸药
D.有“OTC”标志的是处方药,需要凭医生处方才能购买
9.《齐民要术》中记载了酒曲的处理,“乃平量一斗,舀中捣碎。若浸曲,一斗,与五升水。浸曲三日,如鱼眼汤沸……”。下列说法错误的是(  )
A.“捣碎”目的是促进混合完全 B.“曲”中含有复杂的催化剂
C.“斗”和“升”都是容量单位 D.“鱼眼”是水蒸气气泡的拟像化
10.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是(  )
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 常温下,向铝片表面滴加浓硫酸,没有明显现象 铝不和浓硫酸发生化学反应
B 在酸性KMnO4溶液中通入乙烯,溶液褪色 乙烯有漂白性
C 将盛满Cl2和CH4(体积比为4:1)的量筒倒置盛饱和食盐水的水槽中,光照下观察到液面缓慢上升 产物中含有易溶于水的HCl
D 将光洁的铜丝灼烧后,铜丝变黑,趁热将其插入2mL乙醇中,铜丝变红 乙醇具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
11.下列说法不正确的是(  )
A.屠呦呦因发现抗疟疾青蒿素,而获得诺贝尔生理学或医学奖
B.英国科学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了基础
C.俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,使得化学的研究有规律可循
D.戴维发现一种黄绿色气体,舍勒确定该气体为氯气
12.类比法是一种学习化学的重要方法。下列“类比”合理的是(  )
选项 已知 类比
A 稀溶液构成原电池,Mg做负极 稀溶液构成原电池,Mg做负极
B 工业上,电解熔融冶炼金属Mg 工业上,电解熔融冶炼金属Al
C 与反应生产,是酸性氧化物 与反应生产,是酸性氧化物
D 能使溶液和溴水褪色,且原理相同 能使溶液和溴水褪色,且原理相同
A.A B.B C.C D.D
13.科学的假设是实验探究的先导与价值所在。下列在假设引导下的探究肯定没有意义的是(  )
A.探究与反应可能生成
B.探究Na与乙醇反应可能有生成
C.探究与反应可能有生成
D.探究Mg与溶液反应产生的气体中可能含有
14.推理是学习化学的一种重要方法,下列推理中正确的是
选项 已知 推理
A 可以溶于NaOH溶液 也可以溶于NaOH溶液
B 同种元素原子的质子数相同 质子数相同的原子一定属于同种元素
C 由同种分子构成的物质一定是纯净物 纯净物一定是由同种分子构成的
D 将通入紫色石蕊试液中,试液变红 是一种酸
A.A B.B C.C D.D
15.氮氧化物是很重要的一类化合物,在生产生活中有重要应用,但排放时会对环境产生危害。下列有关氮氧化物的描述中错误的是(  )
A.可利用反应除去汽车尾气中的氮氧化物
B.可与水反应,是酸性氧化物;不溶于水,不是酸性氧化物
C.的排放会形成硝酸型酸雨,对环境产生危害
D.将、或液化收集的过程都不属于氮的固定
16.合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图如下:
下列说法错误的是(  )
A.吸收塔中通入过量A的目的是提高硝酸的产率
B.氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比理论上为5:4
C.工业生产中可选择铁作为罐体材料盛装大量浓硝酸
D.合成塔中,每生成2mol NH3,需通入N2的分子数目为NA
17.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )
A.标准状况下,2.24 L 二氯甲烷中含有的碳氯共价键数目为0.2NA
B.50 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2加热反应,转移的电子数目为0.3NA
C.向含0.1 molNH4Al(SO4)2的溶液中滴加NaOH溶液至沉淀恰好完全溶解,消耗OH-数目为0.5NA
D.电解精炼铜时,若阴极得电子数为2NA,则阳极质量减少64克
18.下列有关物质的工业制法错误的是(  )
A.合成氨反应:
B.电解熔融氧化铝冶炼铝:
C.加热分解冶炼
D.电解溶液冶炼钠:
19.离子交换法净化水的过程如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.通过净化处理后,水的导电性保持不变
B.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的种类不变
C.水中的通过阴离子交换树脂后除去
D.阴离子交换树脂中发生了中和反应
20.食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是(  )
A.抗氧化剂 B.调味剂 C.着色剂 D.营养强化剂
21.纳米铜颗粒(粒子直径为50~100nm)一遇到空气就会剧烈燃烧,甚至发生爆炸。下列说法正确的是(  )
A.纳米铜分散到蒸馏水中可形成胶体
B.纳米铜是一种新型化合物
C.纳米铜颗粒的还原性比铜片更强
D.纳米铜无须密封保存
二、非选择题
22.硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸.
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为:     ,该反应在   (填设备名称)中进行.
(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,正确的是    .
A、工业上SO2的催化氧化中SO2和O2的体积比恰好为2:1
B、吸收塔得到的是98.3%的浓硫酸
C、煅烧含硫48%的黄铁矿时,若黄铁矿损失了2%,则S损失2%
D、接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO2的转化率
(3)科研工作者开发了制备SO2,再用电化学原理生产硫酸的方法,装置如图:为了稳定技术生产,硫酸的浓度应维持不变,则通入的SO2和水的质量比为     .
(4)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是    .
1个大气压 5个大气压
10个大气压 15个大气压
 400℃  0.9961  0.9972  0.9984  0.9988
 500℃  0.9675  0.9767  0.9852  0.9894
 600℃  0.8520  0.8897  0.9276  0.9468
(5)硫酸工厂排放的尾气中,含少量二氧化硫.为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用.硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理.
①请写出这种尾气处理方法的优点(写出两点即可):   、    .
②若某硫酸厂每天排放的1万立方米(标准状况)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上用生石灰35kg,吸收的SO2最多占SO2总物质的量的     %.
23.甲、乙、丙三位同学分别用如图实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。
(1)他们制取氨气的化学方程式为   。
(2)他们收集氨气的方法是   。
(3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确),你认为没有收集到氨气的同学是   (填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)   。
(5)三位同学都认为,采用上述各自的装置,还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气,你认为哪位同学能够达到实验目的   (填“甲”、“乙”或“丙”)。他们还认为,装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替,你认为   (填“能”或“不能”)。
(6)氨气被催化氧化的化学方程式是   。
24.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献.他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是    (填字母标号).
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验.
(Ⅰ)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).
试回答下列有关问题:
①乙装置中的试剂是    .②丁装置的作用是    .
(Ⅱ)另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.
①实验时,须先从a管通入    气体(填气体分子式),再从b管通入    气体(填气体分子式).
②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是    .
(3)“纯碱中常常会混有少量氯化钠.”某研究性学习小组以一包纯碱(只考虑含氯化钠)为研究对象,探究纯碱样品中碳酸钠的含量:称取1.840g小苏打样品(含少量NaCl),配制成250mL溶液,取出25.00mL用0.1000mol L﹣1盐酸滴定,消耗盐酸21.50mL.
①实验中所需要的定量仪器除滴定管外,还有    .②样品中NaHCO3质量分数为    .
(4)将一定质量小苏打样品(只考虑含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干后称量固体质量,也可测定小苏打的含量.若蒸发过程中有少量液体溅出,则测定结果    .(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)
25.氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如图1所示:
(1)该流程中可以循环的物质是    .
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式    、    ,若食盐水不经过二次精制,仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽,这样产生什么后果是    .
(3)图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成).则B处产生的气体是    ,E电极的名称是   极.电解总反应的离子方程式为    .
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为     .
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45×104A,该电解槽的电解效率为    .
26.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业生产硫酸的流程图如图:
(1)工业上常以黄铁矿(FeS2)为原料,通过高温锻烧的方式来制备SO2,将KSCN滴入其另一种产物(红棕色氧化物)与盐酸充分反应后的溶液中,变成血红色,写出该反应的化学方程式   。
(2)为提高吸收塔中的工作效率,可采用的方式是   。
(3)硫酸工业的尾气中含有少量SO2,若直接排放会污染空气,并导致硫酸型酸雨。尾气处理可用NaOH溶液吸收,写出相关反应的离子方程式   。
(4)为验证SO2的某些性质,设计了下列装置图。试回答:
①E中的实验现象为   ,证明SO2具有   性。
②通入SO2后,F中的酸性KMnO4溶液褪色,证明SO2具有   性,写出相关的离子方程式   。
③H中使用倒置漏斗的目的是   。
27.细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
(1)图中所示氮循环中,属于氮的固定的有____(填字母序号)。
A.转化为的过程 B.NO2 转化为NO3 的过程
C.NO2 转化为N2的过程 D.转化为NO2 的过程
(2)氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一,检验氨态氮肥中的实验方法是   。
(3)反硝化过程中,含氮物质发生   (填“氧化”或“还原”)反应。
(4)在氨氧化细菌的作用下,与NO2 可以转化为氮气。该反应中,当产生0.1mol氮气时,转移的电子的物质的量为   mol。
(5)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素转化为气体从水体中除去)。
①酸性条件下,Fe3+脱除水体中硝态氮(NH4+)的原理为6Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为   。
②酸性条件下,Fe2+脱除水体中硝态氮(NO3 )生成N2的离子方程式为   。
28. 和是重要的工业产品,下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程。
(1)从氨分离器中又回到合成塔中的物质是   。
(2)在催化剂和加热条件下氧化炉中发生反应的化学方程式是   ,从氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,吸收塔中通入空气的作用是   。
(3)若要实现,从氧化还原反应原理上看,下列试剂可行的是___________。
A. B. C. D.
(4)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b作用下发生转化的过程如图所示,下列分析合理的是___________。
A.与反应属于氮的固定过程
B.催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成
C.在催化剂b表面形成氮氧键时需要吸收能量
D.催化剂a作用下的转化涉及电子转移,催化剂b作用下的转化不涉及电子转移
29.煤是一种重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,变为清洁能源。由水蒸气和炽热的无烟煤作用可得水煤气,水煤气是混合气体,主要由两种无色无味气体组成,是重要的工业原料。
(1)在工业生产水煤气时,燃料层的温度会下降,这说明   。
(2)提出猜想:水煤气的成分可能是 ①   和氢气,②   和氢气;提出以上猜想的依据是   (填元素符号)。
设计实验:请从下列装置中选择一种,设计简单的实验证明猜想。
(3)你选择装置是(填字母代号)   。
(4)实验结论:如果   ,那么猜想   (填序号)是合理。
30.
(1)Ⅰ、研究水溶液中的粒子行为在研究中具有重要价值。
根据下表所列三种溶液在25℃时的相关数据,按要求填空:
溶液 物质的量浓度 用离子方程式表示溶液显酸性的原因
(Ⅰ) 3    
(Ⅱ) 6 /
(Ⅲ) 1 /
(2)比较溶液(Ⅱ)、(Ⅲ)中的大小关系是(Ⅱ)   (Ⅲ)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)溶液(Ⅱ)中各离子浓度由大到小的顺序是   。
(4)溶液(Ⅰ)和(Ⅱ)中由水电离出的之比是   。
(5)Ⅱ、海水是巨大的化学资源宝库,利用海水可以直接或间接获取很多物质。
如下图是氯碱工业中电解饱和氯化钠溶液的示意图,饱和氯化钠溶液从a口进入,溶液从   (填b或d)口导出,阳离子交换膜的作用是   ;电解饱和氯化钠溶液的方程式为   。
31.回答下列问题:
(1)漂白粉是一种常用消毒剂,其中的有效成分是    (写出化学式)。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)可以用作自来水处理剂,高铁酸钠处理过程中有氢氧化铁胶体生成,则高铁酸钠作自来水处理剂的优点是   。
(3)铁是应用最广泛的金属,铁有卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐等。电子工业常用 30%的 FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。请写出 FeCl3 溶液与铜反应的离子方程式    ;如何检验 FeCl3 腐蚀铜后的溶液是否含 Fe3+   。
(4)在用二氧化氯进行水处理时,ClO2 除了杀菌消毒外,还能除去水中的 Fe2+和 Mn2+。用 ClO2氧化除去 Mn2+生成 和 MnO2的离子方程式为    。
32.工业上常用电解熔融氧化铝的方法来生产铝锭,其电解的氧化铝纯度不得低于 98.2%,而天然铝土矿中的氧化铝含量为 50%~70%,杂质主要为 SiO2、Fe2O3、MgO 等。工业生产铝锭的工艺流程如下图:
一些难溶物开始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2
开始沉淀 pH(离子初始浓度为 0.01mol·L-1) 4 2.3 10.4
完全沉淀 pH(离子浓度<10-5mol·L-1) 5.2 3.2 12.4
请回答下列问题:
(1)步骤①粉碎的目的   ;步骤②③④中操作均为   ;固体A的化学式为   ;
(2)物质 C 可以为   (填序号)
a.Fe b.氨 c.过量氢氧化钠稀溶液
(3)步骤③中调节溶液 pH 的数值范围为   ;
(4)步骤④中溶液 E 主要含 Mg2+、Cl-等,故分离固体F时,必须对F进行洗涤。如何检验F是否洗涤干净   ;
(5)步骤⑥的化学方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】化学的主要特点与意义;化学科学的主要研究对象;元素、核素
【解析】【解答】解:A、营养师会根据食品科学、营养学和医学专业知识,结合服务对象的特殊需求进行膳脱食指导,A不符合题意。
B、水质检验员对天然水、工业用水、生活用水等的物理性质、化学性质及生物性质进行检验评定,B不符合题意。
C、化学科研工作者是指从事与化学有关的基础研究和应用研究的专业技术人员,C不符合题。
D、科技考古研究人员利用14C对文物进行年代测定,D符合题意。
故答案为:D
【分析】科技考古研究人员利用14C对文物进行年代测定。
2.【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A、煤的气化过程中有新物质生成,属于化学变化,故A不符合题意;
B、煤的干馏过程中有新物质生成,属于化学变化,故B不符合题意;
C、石油的分馏没有新物质生成,属于物理变化,故C符合题意;
D、石油的裂化过程中有新物质生成,属于化学变化,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】有新物质生成的变化属于化学变化。
3.【答案】C
【知识点】高炉炼铁;金属冶炼的一般原理;镁的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物
【解析】【解答】A.金属冶炼:将其从金属化合物中还原出来,实质:金属阳离子得电子转化为金属原子,A正确;
B.炭分作还原剂将铁矿还原为金属铁,B正确;
C.MgCl2应该是熔融状态,C错误;
D.冶炼铜的常用方法有火法炼铜和湿法炼铜 ,D正确。
故答案为:C。
【分析】本题主要考查金属冶炼相关知识。
金属的活动性顺序性不同,冶炼方法不同。
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
电解法 热还原法 热分解法 其他方法
4.【答案】A
【知识点】工业制取水煤气;煤的干馏和综合利用
【解析】【解答】A.芳香烃,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,煤中除了含碳元素、氢元素,还含有氧元素、硫元素等,煤不属于芳香烃,A符合题意;
B.煤干馏是将煤隔绝空气加强热的过程,可得到焦炉气、粗氨水、煤焦油、焦炭等物质,B不符合题意;
C.三大化石燃料:煤、石油、天然气,都是不可再生资源,C不符合题意;
D.将煤气化、液化,使煤在燃烧过程中充分燃烧,能提高燃料的燃烧效率,节约能源,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据煤的元素组成分析;
B.煤干馏是将煤隔绝空气加强热的过程;
C.化石燃料不可再生;
D.煤化工能提高燃料的燃烧效率 。
5.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;化肥、农药及其合理利用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.能杀菌防腐,在国家规定范围内可用作食品添加剂,A符合题意;
B.不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性及土壤结构,降低地力,B不符合题意;
C.分子中含有酯基,可以发生水解,C不符合题意;
D.有机含氯杀虫剂和六六六等给环境带来了负面作用,为减少危害已被禁止生产和使用,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.可作食品添加剂,只是需要严格控制用量;
B.化肥的过度使用会影响土壤的酸碱性和土壤结构;
C.酯基可发生水解;
D.有机含氯杀虫剂和六六六的使用严重危害环境,已被禁止生产和使用。
6.【答案】A
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;水污染与防治
【解析】【解答】A、次生污染是指一次污染物在自然条件的作用下,改变原有的性质而产生的污染物,化石燃料不属于污染物,因此其产生的CO、NO2、SO2都属于一次污染物,A符合题意。
B、污水的一级处理常采用物理沉降方法,除去污水中的不溶解的污染物,B不符合题意。
C、N、P属于营养元素,大量排放会使水体富营养化,C不符合题意。
D、废旧电池中的汞、镉、铅属于重金属,会对土壤和水源造成重金属污染,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、次生污染物是指一次污染物在自然条件的作用下,改变原有性质而产生的新的污染物。
B、物理沉降可除去污水中的难溶性物质。
C、N、P为营养元素,大量排放会使水体富营养化。
D、废旧电池中汞、镉、铅属于重金属,会造成重金属污染。
7.【答案】D
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A、有机溶剂型涂料等材料含有较多的甲醛、苯等有毒有机物,对环境产生污染,用有机溶剂型涂料代替水性涂料不符合绿色化学理念,故A不符合题意;
B、汞是重金属元素,有毒, 用汞盐催化C2H2水合制CH3CHO不符合“绿色化学”要求,故B不符合题意;
C、氯气是有毒气体,用氯气等制环氧乙烷不符合“绿色化学”要求,故C不符合题意;
D、风力发电电解水制取氢气,反应无污染,且节约能源,再用氢气还原二氧化碳制甲醇,反应物和产物均无毒无害,符合“绿色化学”要求,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物,不产生副产物,无污染,实现零排放”,绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
8.【答案】D
【知识点】药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】 A.阿司匹林是解热镇痛药,可用于缓解疼痛,A正确;
B.鸦片、吗啡、海洛因均属于毒品,青少年要珍爱生命,远离毒品,B正确;
C.依据强酸制弱酸的原理,碳酸镁能与胃酸中的HCl反应,可用作抗酸药,C正确;
D.非处方药的药盒右上角有OTC标识,无需医生处方,消费者可自行判断、购买和使用,D错误;
故选D。
【分析】A. 常见镇痛药:如阿司匹林肠溶片、对乙酰氨基酚片等,可用于缓解疼痛;
B.国际上对毒品的排列分十个号: 主要是鸦片、海洛因、大麻、可卡因、安非他明、致幻剂等十类;
C.依据强酸制弱酸的原理;
D.非处方药无需医生处方。
9.【答案】B
【知识点】化学的主要特点与意义;物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.“捣碎”可以增大接触面积,加快反应速率,也能促进混合完全,A正确;
B.“曲”中含有多种酶、细菌和真菌,属于生物催化剂,B错误;
C.“斗”和“升”都是容量单位,C正确;
D.浸曲三日,如鱼眼汤沸是让酒曲充分发酵,放置到如鱼眼大小的气泡产生,D正确;
故答案为:B。
【分析】结合题目中的诗句,提取题目中的信息,转化为化学操作或者化学反应等,进行解答即可。
10.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;铝的化学性质;乙烯的化学性质;乙醇的化学性质
【解析】【解答】A、常温下铝在浓硫酸中发生钝化,不是不反应,故A错误;
B、乙烯中含有的碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾褪色,乙烯不具有漂白性,故B错误;
C、甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯代烃和HCl,氯代烃不溶于水,HCl极易溶于水,则液面缓慢上升,故C正确;
D、氧化铜作催化剂的条件下,乙醇可被氧化为乙醛,说明乙醇具有还原性,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、常温下铝在浓硫酸中钝化;
B、乙烯中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化;
C、甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成氯代烃和HCl,HCl极易溶于水;
D、乙醇具有还原性。
11.【答案】D
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;化学史
【解析】【解答】A.我国科学家屠呦呦在2015年因发现抗疟疾青蒿素,而获得诺贝尔生理学或医学奖,A不符合题意;
B.英国科学家道尔顿提出了原子学说,为近代化学的发展奠定了基础,B不符合题意;
C.俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,使化学的研究变得有规律可循,C不符合题意;
D.舍勒发现了一种黄绿色气体,戴维确认该气体为氯气,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】了解化学史中科学家的成就。
12.【答案】C
【知识点】科学探究方法
【解析】【解答】A.构成原子池的反应是能自发的进行氧化还原反应且负极发生氧化反应,镁能与稀硫酸反应,但不能与氢氧化钠溶液反应,故A错误;
B.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,不能用来冶炼金属铝,故B错误;
C.酸性氧化物与水反应生成相应的酸,故C正确;
D.SO2能使KMnO4(H+)溶液和溴水褪色,都是发生氧化还原反应,而乙烯能使KMnO4(H+)溶液是氧化还原反应、而使溴水褪色是发生加成反应,故D错误;
故选C。
【分析】A.依据构成原子池的反应是能自发的进行氧化还原反应且负极发生氧化反应分析;
B.氯化铝是共价化合物;
C.酸性氧化物与水反应生成相应的酸;
D.乙烯使溴水褪色是发生加成反应。
13.【答案】B
【知识点】科学探究方法
【解析】【解答】 A.氨气具有还原性、氧气具有氧化性,可能反应生产氮气,有意义,A错误;
B.探究钠与乙醇反应中,钠的化合价升高,如生成氧气,O的化合价也升高,不可能发生,无意义,B正确;
C.过氧化钠具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,两者反应可能生成硫酸钠,有意义,C错误;
D.镁为活泼金属,可能和稀硝酸中氢离子生成氢气,有意义,D错误;
故选B。
【分析】依据氧化还原反应原理和物质的性质判断。
14.【答案】B
【知识点】科学探究方法
【解析】【解答】A.是两性氢氧化物、可以溶于NaOH溶液,属于碱,不可以溶于NaOH溶液,A不符合题意;
B.元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称,则同种元素原子的质子数相同,质子数相同的原子一定属于同种元素,B符合题意;
C.纯净物不一定由分子构成,可以由原子或离子构成,C不符合题意;
D.将通入紫色石蕊试液中,试液变红,是因为和水反应生成了碳酸,碳酸是一种酸,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据是两性氢氧化物,属于碱判断;
B.元素是具有相同核电荷数的同一类原子的总称;
C.纯净物可以由分子、原子或离子构成;
D.依据酸是指电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物。
15.【答案】B
【知识点】氮的固定;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.CO和氮氧化物在催化剂作用下生成无污染的二氧化碳和氮气,可除去汽车尾气中的氮氧化物,A不符合题意;
B. 可与水反应生成硝酸和NO, 不是酸性氧化物,B符合题意;
C. 的排放会形成硝酸型酸雨,对环境产生危害,C不符合题意;
D.由游离态转化为化合态是氮的固定,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.CO和氮氧化物在催化剂作用下生成无污染的二氧化碳和氮气;
B.可与水反应生成硝酸和NO, 不是酸性氧化物;
C. 的排放会形成硝酸型酸雨;
D.由游离态转化为化合态是氮的固定。
16.【答案】D
【知识点】工业制取硝酸;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.吸收塔中一氧化氮、氧气、水反应生成硝酸,通入过量A(氧气)的目的是提高硝酸的产率,故A正确;
B.氧化剂所含元素化合价降低;还原剂所含元素化合价升高;氧化炉中主要发生,则氧化剂与还原剂的物质的量之比理论上为5:4,故B正确;
C.常温下,铁与浓硝酸发生钝化,因此工业生产中可选择铁作为罐体材料盛装大量浓硝酸,故C正确;
D.由于合成氨反应是可逆反应,合成塔中,每生成2molNH3,则需要消耗1mol氮气,需通入N2的分子数目大于NA,故D错误。
故选D。
【分析】 A.依据增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率;
B.依据氧化剂所含元素化合价降低;还原剂所含元素化合价升高分析;
C.常温下,铁与浓硝酸发生钝化;
D.可逆反应进行不到底。
17.【答案】C
【知识点】铜的电解精炼;共价键的形成及共价键的主要类型;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.标准状况下 二氯甲烷呈液态,不能用气体摩尔体积计算,A不符合题意;
B.50 mL 12 mol/L盐酸中HCl的物质的量n(HCl)=12 mol/L×0.05 L=0.6 mol,如果完全制取Cl2,转移电子物质的量是0.3 mol,随着反应的进行,盐酸浓度变小,转移的电子数目小于0.3NA,B不符合题意;
C.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中滴加NaOH溶液至沉淀恰好完全溶解,消耗5 molNaOH,含0.1 molNH4Al(SO4)2的溶液会消耗0.5 molNaOH,消耗OH-数目是0.5NA,C符合题意;
D.阴极上Cu2+得电子变为Cu,阳极上Fe、Zn等失电子变为离子到溶液,若阴极得电子数为2NA,阳极质量减少质量不一定是64克,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.标准状况下 二氯甲烷呈液态,不能用气体摩尔体积计算;
B.随着反应的进行,浓度变小,转移的电子数目偏小;
C.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中滴加NaOH溶液至沉淀恰好完全溶解,消耗5 molNaOH;
D.阴极上Cu2+得电子变为Cu,阳极上Fe、Zn等失电子变Fe2+,Zn2+。
18.【答案】D
【知识点】工业合成氨;工业制金属铝;以氯碱工业为基础的化工生产简介;金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.合成氨是利用氮气和氢气在高温催化的作用下得到氨气,故A不符合题意;
B.工业上利用电解熔融氧化铝制取铝单质,故B不符合题意;
C.加热分解氧化银可以得到银单质,故C不符合题意;
D.电解氯化钠溶液可以得到氯气,氢气,氢氧化钠,故D符合题意;
故答案为D
【分析】工业上采用氮气和氢气合成氨气,制取铝时采用电解熔融氧化铝的方式,制取银这种不活泼的一般选择是分解氧化物,电解熔融氯化钠可以得到钠单质和氯气单质,结合选项即可判断
19.【答案】D
【知识点】水的净化
【解析】【解答】A.由图可知,通过净化处理后,带电离子数目减少,导电性减弱,故A不符合题意;
B.由图可知,经过阳离子交换树脂后,溶液中阳离子只有氢离子,阳离子种类减少,故B不符合题意;
C.由图可知,水中的通过阳离子交换树脂后除去,故C不符合题意;
D.阴离子树脂填充段生成水,阴离子交换树脂填充段存在中和反应H++OH ═H2O,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、离子浓度降低导电性减弱;
B、阳离子中钙离子、镁离子、钾离子、钠离子减少;
C、碳酸氢根经过阳离子交换膜后减少;
D、阴离子交换膜后氢离子和氢氧根结合生成水。
20.【答案】A
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、抗氧化剂可消耗氧气,降低氧气浓度,减缓反应速率,故A符合题意;
B、调味剂能调节食品的味道,与反应速率无关,故B不符合题意;
C、着色剂可以给食品上色,与反应速率无关,故C不符合题意;
D、营养强化剂可增加食品营养成分,与反应速率无关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、抗氧化剂可消耗氧气;
B、调味剂可调节食品味道;
C、着色剂用于食品上色;
D、营养强化剂可增加食品营养成分。
21.【答案】A
【知识点】物质的简单分类;分散系、胶体与溶液的概念及关系;纳米材料
【解析】【解答】A.纳米铜颗粒子直径为50~100nm,分散到蒸馏水中可形成胶体,故A符合题意;
B.纳米铜是单质,不是化合物,故B不符合题意;
C.不论是纳米铜还是铜片,其组成元素都是铜原子,还原性取决于铜原子的失电子能力,纳米铜因为颗粒小,和空气的接触面积大,所以纳米铜一遇到空气就会剧烈燃烧,甚至发生爆炸,故C不符合题意;
D.纳米铜遇空气易燃烧,所以必须密封保存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据胶体的定义分析;
B.由同种元素组成的纯净物是单质;
C.还原性取决于铜原子的失电子能力;
D.遇空气易燃烧。
22.【答案】4FeS2 +11 O22Fe2O3+8SO2;沸腾炉;C;16﹕29;1个大气压、400℃;原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得;可得到石膏副产品;产生的SO2含量较高可再利用作为原料;70%
【知识点】工业制取硫酸
【解析】【解答】(1)工业制硫酸是利用黄铁矿在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫,然后在接触室催化氧化二氧化硫得三氧化硫,最后吸收塔用98%的浓硫酸吸收SO3,其中黄铁矿燃烧反应方程式为4FeS2 +11O22Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2 +11 O22Fe2O3+8SO2;沸腾炉;
(2)A、工业上SO2的催化氧化中通过增加O2也就是空气的体积来提高SO2的转化率;故A错误;
B、吸收塔是利用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到的是发烟硫酸;故B错误;
C、煅烧黄铁矿的过程是化学变化,遵守原子守恒,黄铁矿和S的利用率相等,若黄铁矿损失了2%,则S
损失2%;故C正确;
D、接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性,没有提高SO2的转化率,原因此反应是放热反应,升高
温度平衡逆向移动,SO2的转化率反而会降低;故D错误;
故答案为:C;
(3)利用原电池氧化SO2制硫酸的总反应式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,根据稀硫酸溶液的质量分数是50%,假设溶液里硫酸的质量为98g,溶液里水的质量也为98g,生成的硫酸的物质的量为=1mol,结合原电池反应式可知参加反应的SO2和H2O的物质的量也为1mol,则SO2的质量为1mol×64g/mol=64g,水的质量为1mol×18g/mol=18g,通入通入SO2的质量和水的质量比为=16﹕29,故答案为:16﹕29;
(4)从图中可看出恒压条件下升高温度,SO2的转化率降低,因此选择低温400℃,在恒温条件下增大压强,SO2的转化率增大幅度较小,考虑到产生高压会消耗能源及对设备的要求较高,因此选择较低压强为宜,故答案为:1个大气压、400℃;
(5)①通常用足量石灰水吸收尾气中的SO2生成CaSO3,然后再用稀硫酸处理CaSO3得到纯净的SO2和CaSO4,SO2可重新用来制硫酸,CaSO4制石膏,达到变废为宝的目的,另一方面制石灰水的生石灰成本也低,资源也丰富,故答案为:原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得;可得到石膏副产品;产生的SO2含量较高可再利用作为原料;
②排放的总尾气是1万立方米(标准状况)也就是107L,其中含0.2%(体积分数)SO2的体积为107L×0.2%=0.2×105L,35kg生石灰的物质的量为=625mol,依据反应CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O可知吸收的SO2的物质的量也为625mol,吸收的SO2最多占SO2总物质的量的百分数(或体积分数)为=70%,故答案为:70%.
【分析】(1)工业制硫酸是在沸腾炉中燃烧黄铁矿;
(2)接触法制硫酸的过程中,接触室内为提高SO2的转化率通常会增加氧气的量,吸收塔内是用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸,结合原子利用率可知黄铁矿的损失与S的损失率等同,SO2的催化氧化是放热反应,升高温度可以提高反应速率,但平衡左移,反应物的转化率降低;
(3)利用原电池原理制硫酸溶液,通O2的极为正极,电极反应为O2+4e﹣+4H+=2H2O,通SO2的极为了负极,电极反应为2SO2﹣4e﹣+4H2O=2SO42﹣+8H+,结合正负极得失电子是相等的,即得原电池反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,根据稀硫酸溶液的质量分数是50%,假设溶液里硫酸的质量为98g,据此可计算出通入SO2的质量和水的质量比;
(4)接触室发生的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,升高温度平衡逆向移动,反应物的转化率降低,从图表中可以看出,恒温时增大压强平衡正向移动,但反应物的转化率变化幅度不大,但压强的增大消耗能源及对设备的要求也高,故不易高压,综合考虑可选择适宜温度和压强;
(5)①尾气中的二氧化硫是酸雨的主要来源和重要的化工原料,随意排放既污染大气,也是一种资源浪费,故对尾气要净化回收,选择处理方法时可以从原料的成本和资源等方面考虑;
②知道尾气的总量及SO2的含量可计算出尾气中SO2的总量,根据消耗的生石灰的质量可计算出吸收SO2的量,然后可求算出SO2的吸收率.
23.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)向下排空气法
(3)乙
(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满)
(5)丙;不能
(6)4NH3+5O24NO+6H2O
【知识点】工业合成氨;合成氨条件的选择;氨的性质及用途;氨的实验室制法;气体的收集
【解析】【解答】(1) 实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下生成氨气、氯化钙、水,反应方程式为 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ;
(2) 氨气的密度比空气小,极易溶于水,用向下排空气法收集;
(3) 氨气为碱性气体,浓硫酸有酸性,氨气能被硫酸吸收,乙同学无法收集到氨气;
(4) 氨气为碱性气体,溶液呈碱性 ,检验氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满) ;
(5) 碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水,可用碱石灰吸收二氧化碳和水,只有丙能够达到实验目的 ,氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,又可重新生成氯化铵,无法获得氨气;
(6) 氨气和氧气在催化剂加热条件下生成一氧化氮和水,化学方程式 4NH3+5O24NO+6H2O ;
【分析】(1) 实验室可以用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,氨气极易溶于水密度小于空气,使用向下排空气法收集,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥氨气,应用碱石灰干燥,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(2) 氨气的密度比空气小,极易溶于水,用向下排空气法收集;
(3) 氨气为碱性气体,浓硫酸有酸性,氨气能被硫酸吸收;
(4) 氨气为碱性气体,溶液呈碱性 ,检验氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满) ;
(5) 碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水,可用碱石灰吸收二氧化碳和水,氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,又可重新生成氯化铵;
(6) 氨气和氧气在催化剂加热条件下生成一氧化氮和水。
24.【答案】c;饱和碳酸氢钠溶液;吸收未反应的NH3;NH3;CO2;增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率;电子天平;250mL容量瓶;0.9815;偏高
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法)
【解析】【解答】(1)a.碳酸氢钠易溶于水,故a错误;
b.碳酸氢钠受热易分解,与其在溶液中首先结晶析出无关,故b错误;
c.碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些,所以在溶液中首先结晶析出,故c正确;故答案为:c;
(2)I、①利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以,二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应,所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;
②实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3,故答案为:吸收未反应的NH3;
II、①制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水,氨气极易溶于水,二氧化碳能溶于水,所以应先通入氨气,所以a端通入,从而保证了从b通入二氧化碳时,二氧化碳被充分反应,故答案为:NH3;CO2;
②装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大,提高了二氧化碳的吸收率,故答案为:增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率;
(3)①准确称量固体,应用电子天平,配制250mL溶液需要250mL容量瓶,故答案为:电子天平;250mL容量瓶;
②n(HCl)=0.0215L×0.1000mol/L=0.00215mol,
则25mL溶液中n(NaHCO3)=0.00215mol,
所以样品中m(NaHCO3)=0.00215mol×10×84g/mol=1.806g,
ω(NaHCO3)==98.15%=0.9815,故答案为:0.9815;
(4)如全被为碳酸氢钠,与盐酸反应后生成氯化钠,质量减小,而如全部为氯化钠时,质量基本不变,可知加热后固体质量越小,碳酸氢钠含量越大,则若蒸发过程中有少量液体溅出,蒸干后所得固体质量偏小,则小苏打含量偏高,故答案为:偏高.
【分析】(1)依据题干中信息碳酸氢钠溶解度相对较小分析判断;
(2)I、①依据用盐酸制取二氧化碳时常会含有氯化氢气体分析即可解答;
②依据稀硫酸能与氨气反应分析解答;
II、①根据氨气易溶于水,从制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水分析解答;
②从装置改动后反应物的接触面积变大分析判断依据分离固体与液体采用的实验操作分析解答;
(3)准确称量固体,应用电子天平,配制溶液需要容量瓶,根据盐酸的物质的量可确定碳酸氢钠的质量,进而可计算质量分数;
(4)若蒸发过程中有少量液体溅出,蒸干后所得固体质量偏小,则小苏打含量偏大.
25.【答案】氯化钠、氢氧化钠(或NaCl、NaOH) ;Ca2++CO32﹣=CaCO3↓;Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓;用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜;H2;阳极;2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl;93.45%
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介
【解析】【解答】(1)根据工艺流程图结中用到的原料以及产物,可以知道从阳极槽出来的淡盐水中含有氯化钠可以循环使用,电解产生的氢氧化钠可作为在进入电解槽前需要进行两次精制的原料,也是可以循环使用的物质,
故答案为:氯化钠、氢氧化钠;
(2)除去钙离子使用碳酸钠试剂,Ca2++CO32﹣=CaCO3↓除去镁离子使用氢氧化钠试剂,Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,若食盐水不经过二次精制,处理后的盐水中还含有少量杂质离子Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,对装置中的交换膜产生影响,
故答案为:Ca2++CO32﹣=CaCO3↓、Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2↓,用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜;
(3)电解池中,阳离子钠离子移向阴极,所以B是电源的负极,A是正极,E是阳极,在阴极上产生的是氢气,电解饱和食盐水的原理方程式为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣,
故答案为:H2;阳极;2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;
(4)氯气具有氧化性,能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,即Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl,
故答案为:Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl;
(5)烧碱溶液质量为1.342×103kg/m3×113m3=1.516×105kg,
m(NaOH)=1.516×105kg×32%=4.85×104kg,
则理论上需要电流量为=3.252×107A,
则实际上耗电量为1.45×104A×8×300=3.48×107A,
该电解槽的电解效率为×100%=93.45%,
故答案为:93.45%.
【分析】(1)根据工艺流程图结合电解工艺的原料以及产物知识来判断;
(2)除去钙离子使用碳酸钠试剂,除去镁离子使用氢氧化钠试剂,根据处理后的盐水中还含有少量杂质离子对装置的影响角度来回答;
(3)电解池中,阳离子移向阴极,根据电极反应确定产物,根据电解池的工作原理来书写方程式;
(4)氯气具有氧化性,能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠;
(5)计算生成NaOH的质量,根据理论耗电量和实际耗电量计算.
26.【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)气、液逆流吸收;将98%硫酸以喷淋方式与SO3接触吸收;增大气体接触面积,使SO3充分吸收
(3)SO2+2OH-=SO+H2O
(4)有淡黄色沉淀生成;氧化;还原;5SO2+2H2O+2MnO=5SO+2Mn2++4H+;防倒吸
【知识点】工业制取硫酸;性质实验方案的设计
【解析】【解答】
(1)、KSCN滴入其另一种产物(红棕色氧化物)与盐酸充分反应后的溶液中,变成血红色, 说明有+3价铁离子,首先判断该反应中元素的化合价有变化,属于氧化还原反应,根据得失电子守恒配平即可,该反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ,故答案为: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ;
(2)为提高吸收塔中的工作效率,可采用的方式是气、液逆流吸收;将98%硫酸以喷淋方式与SO3接触吸收;增大气体接触面积,使SO3充分吸收 ;故答案为: 气、液逆流吸收;将98%硫酸以喷淋方式与SO3接触吸收;增大气体接触面积,使SO3充分吸收;
(3)、SO2可用NaOH溶液吸收, 二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式:SO2+2OH-=SO+H2O,故答案为: SO2+2OH-=SO+H2O ;
(4)、① 二氧化硫有氧化性与氢硫酸反应生成硫单质和水,所以会有淡黄色沉淀生成,证明SO2具有氧化性。故答案为: 有淡黄色沉淀生成 ; 氧化;
②通入SO2后,F中的酸性KMnO4溶液褪色, 二氧化硫与高锰酸钾溶液发生反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸;反应过程中硫的化合价升高,说明SO2具有还原性,相关的离子方程式5SO2+2H2O+2MnO=5SO+2Mn2++4H+。故答案为: 还原 ; 5SO2+2H2O+2MnO=5SO+2Mn2++4H+;
③ 二氧化硫易溶于水,容易造成倒吸,所以使用倒置漏斗的目的是防倒吸。 故答案为: 防倒吸。
【分析】(1)、依据氧化还原反应原理,根据得失电子守恒和原子守恒分析;
(2)依据影响反应速率的因素分析;
(3)、二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水;
(4)、① 二氧化硫与氢硫酸反应生成硫单质和水;
②二氧化硫与高锰酸钾溶液发生反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸;
③ 二氧化硫易溶于水。
27.【答案】(1)A
(2)取少量氮肥溶于适量蒸馏水中,向其中加入浓的NaOH溶液,加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,则证明氮肥中含
(3)还原
(4)0.3
(5)1:6;10Fe2++2NO3 +12H+Δ__10Fe3++N2↑+6H2O
【知识点】氮的固定;氧化还原反应;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)氮的固定是将N2转化为含氮化合物的过程,仅A正确,
故答案为:A。
(2)检验氨态氮肥中的实验方法是取少量氮肥溶于适量蒸馏水中,向其中加入浓的NaOH溶液,加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,则证明氮肥中含。
(3)反硝化过程有:转化为N2的过程、转化为的过程、转化为N2的过程,这些过程中含氮物质的氮元素的化合价均降低,则这些物质均做氧化剂,发生还原反应。
(4)在氨氧化细菌的作用下,与可以转化为氮气,该反应的化学方程式为+N2↑+2H2O,该反应中每生成1mol N2转移3mol电子,则当产生0.1mol氮气时,转移的电子的物质的量为0.3mol。
(5)①该反应中,N2是氧化产物,Fe2+是还原产物,它们的物质的量之比为1:6;
②酸性条件下,Fe2+和反应生成N2和Fe3+,该反应的离子方程式为10Fe2++2+12H+10Fe3++N2↑+6H2O。
【分析】(1)氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的过程;
(2)检验铵根离子的操作为:加入浓的NaOH溶液,加热,并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,则证明氮肥中含;
(3)反硝化过程中,转化为N2,转化为,转化为N2;
(4)根据+N2↑+2H2O计算;
(5)①该反应中N2是氧化产物,Fe2+是还原产物;
②酸性条件下,Fe2+和反应生成N2和Fe3+。
28.【答案】(1)N2、H2
(2)4NH3 +5O2 4NO+6H2O;使NO、NO2完全转化为HNO3
(3)B;C
(4)A;B
【知识点】工业合成氨;工业制取硝酸;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】 (1)从合成气中分离出氨,主要利用了氨气易液化的性质,从氨分离器中分离出的另两种气体N2、H2可回到合成塔中再利用;故答案为:N2、H2 ;
(2)氧化炉中氨气和氧气发生反应生成一氧化氮和水,其化学方程式为:4NH3 +5O2 4NO+6H2O;为提高原料的利用率,则氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,因此吸收塔中通入空气的作用是使NO2和NO全部转化为HNO3;故答案为:4NH3 +5O2 4NO+6H2O;使NO、NO2完全转化为HNO3 ;
(3)在NH3中N元素化合价为-3价,反应后变为N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,因此需加入氧化剂就可以实现上述转化。
A.Fe具有还原性,不能将NH3氧化为N2,A不符合题意;
B.O2具有氧化性,在点燃时NH3与O2反应产生N2、H2O,可以实现上述转化,B符合题意;
C.NO2具有氧化性,在加热时NH3与NO2发生氧化还原反应产生N2、H2O,可以实现上述转化,C符合题意;
D.NH4Cl与NH3不能发生反应,因此不能实现上述转化,D不符合题意;
故答案为:BC;
(4)A.游离态氮转化为化合态氮为氮的固定,故N2与H2反应属于氮的固定过程,A正确;
B.催化剂a表面氮气和氢气的非极性共价键断裂,同时生成氨气,有N-H极性共价键的形成,B正确;
C.在催化剂b表面形成氮氧键时需要释放能量,C错误;
D.在催化剂b表面形成氮氧键时,氮元素化合价由-3价变为+2价,涉及电子转移,D错误;
故答案为:AB。
【分析】 氮气和氢气在一定条件下在合成塔中反应生成氨气,氨分离器得到氨气进入氧化炉,氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水,一氧化氮进入吸收塔和氧气、水反应生成硝酸,最后尾气处理剩余的氮氧化物。
29.【答案】(1)碳和水蒸气的反应是吸热反应
(2)一氧化碳;二氧化碳;化学反应前后元素种类不变
(3)B
(4)澄清石灰水不变浑浊;①(或澄清石灰水变浑浊,②)
【知识点】工业制取水煤气;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】(1)因碳和水蒸气的反应是吸热反应,则随着反应的进行燃料层的温度会下降;
(2)碳和水蒸气的反应,根据质量守恒定律定律,元素的种类在化学反应前后没有变化,由此可以推测水煤气的成分可能是CO和氢气或CO2和氢气;
(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验;
(4)如果石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。
【分析】(1)反应进行的燃料层温度会下降说明碳和水蒸气的反应是吸热反应;
(2)根据质量守恒定律定律进行推断;
(3)二氧化碳一般用澄清的石灰水检验;
(4)如果石灰水不变浑浊,那么猜想①是合理的;如果石灰水变浑浊,那么猜想②是合理的。
30.【答案】(1)CH3COOHH++CH3COO-
(2)<
(3)c(Cl-)>>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5:1
(5)d;阻止H2、OH-移向阳极,防止OH-与Cl2反应,提高NaOH的产量和纯度,防止H2与Cl2反应,发生意外事故;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介;弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)是弱酸,在水溶液中不完全电离产生氢离子和醋酸根离子而使溶液呈酸性,电离方程式为:CH3COOHH++CH3COO-。
(2)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解,硫酸氢铵是强酸的酸式盐,在溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子水解,则等浓度的硫酸氢铵溶液中铵根离子浓度大于氯化铵溶液中的铵根离子浓度,故答案为:<。
(3)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中中各离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>>c(H+)>c(OH-)。
(4)醋酸是弱酸,在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,0.1mol/L醋酸溶液的pH为3,由水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度可知,水电离出的氢离子浓度为=1×10-11mol/L,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解促进水的电离,0.1mol/L醋酸铵溶液的pH为6,由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢离子浓度可知,水电离出的氢离子浓度为1×10-6mol/L,则两溶液中水电离出的氢离子浓度之比为1×10-11mol/L:1×10-6mol/L=10-5:1。
(5)由图可知,电极A为电解池的阳极,a口进入的饱和氯化钠溶液中氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,电极B为阴极,b口进入的稀氢氧化钠溶液中的水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,在d口导出浓氢氧化钠溶液,由于氯气能与阴极放电生成的氢气和氢氧根离子反应,装置中的阳离子交换膜只允许钠离子通过,不允许分子和阴离子通过,防止氢氧根离子、氢气与氯气反应,电解的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
【分析】(1)是弱酸,部分电离;
(2)依据水解平衡的影响因素判断;
(3)强酸弱碱盐水解呈碱性,结合电荷守恒判断;
(4)依据酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离;酸中由水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度;氯化铵中由水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢离子浓度;
(5)依据电解时离子的放电顺序及离子与离子交换膜种类一致判断。
31.【答案】(1)Ca(ClO)2
(2)既可以杀菌消毒,也可以净水
(3);取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管,滴加硫氰化钾溶液若溶液变红,说明含 Fe3+,若不变红,说明不含 Fe3+
(4)
【知识点】氯气的实验室制法;水的净化;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。该反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,其中有效成分为Ca(ClO)2,故答案:Ca(ClO)2;
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,可以杀菌、消毒,同时其还原产物为三价铁离子,能发生水解产生氢氧化铁胶体,可以净水,故答案为:既可以杀菌消毒,也可以净水;
(3)FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜, 该反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;检验FeCl3腐蚀铜后的溶液是否含Fe3+的方法为:取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管,滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红,说明含Fe3+,若不变红,说明不含Fe3+;
故答案为 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;取FeCl3腐蚀铜后的溶液少许于试管,滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红,说明含Fe3+,若不变红,说明不含Fe3+。
(4)ClO2具有强氧化性,能除去水中的Fe2+和Mn2+。用ClO2氧化除去Mn2+生成 和MnO2的离子方程式为 ;故答案为: 。
【分析】(1)氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,有效成分为 Ca(ClO)2 ;
(2)高铁酸钠中的铁为+6价,具有强氧化性,可以用来杀菌消毒,其还原产物为氢氧化铁胶体,可以吸附沉淀;
(3)Fe3+的氧化性大于Cu2+,氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,用KSCN来检验Fe3+;
(4)根据题目反应物是ClO2和Mn2+ ,生成物有ClO2-和MnO2,在根据电荷守恒和反应环境配平;
32.【答案】(1)增大接触面积,加快溶解速率,提高酸浸效率;过滤;SiO2
(2)b
(3)3.2 ≤ pH <4或3.2~4
(4)取少许最后一次洗涤液,加入稀硝酸,无现象。再加入硝酸银溶液,也无现象说明洗涤干净
(5)2Al2O34 Al+3O2↑
【知识点】工业制金属铝;常见离子的检验;金属冶炼的一般原理;除杂
【解析】【解答】(1)由分析可知,粉碎的目的是为了加到反应物的接触面积,提高反应速率, ②③④ 的操作为过滤,固体A是不与盐酸反应的二氧化硅,故答案为:
第1空、增大接触面积,加快溶解速率,提高酸浸效率;第2空、过滤;第3空、SiO2;
(2)物质C 溶于滤液应为碱性,可以调节pH,又能生成氢氧化物沉淀,故答案为:b;
(3) 步骤③ 中主要是为了去除氢氧化铁沉淀,有表中可知,氢氧化铁沉淀时的pH为2.3-3.2,完全沉淀分离,又不产生新的沉淀,pH范围应为3.2-4,故答案为: 3.2 ≤ pH <4或3.2~4 ;
(4) 检验F是否洗涤干净,主要是检验滤液中是否含有氯离子,氯离子可与银离子生成氯化银白色沉淀。故答案为:取少许最后一次洗涤液,加入稀硝酸,无现象。再加入硝酸银溶液,也无现象说明洗涤干净。
(5)电解熔融氧化铝:2Al2O34 Al+3O2↑ ;故答案为: 2Al2O34 Al+3O2↑ 。
【分析】本题主要考查工业制金属铝的相关原理和方法过程。
分析工业生产铝锭的流程图,将铝土矿粉碎,并加入盐酸,与铝土矿反应得到浊液,搅拌使其充分反应并进行过滤,得到铝铁镁的盐溶液,和杂质SiO2,加入碱性溶液调节滤液的pH,再进行过滤,得到氢氧化铁沉淀和滤液,再进行pH调节,得到滤液和沉淀氢氧化铝,将沉淀灼烧,得到氧化铝。将氧化铝电解得到铝锭。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:149分
分值分布 客观题(占比) 42.0(28.2%)
主观题(占比) 107.0(71.8%)
题量分布 客观题(占比) 21(65.6%)
主观题(占比) 11(34.4%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 21(65.6%) 42.0(28.2%)
非选择题 11(34.4%) 107.0(71.8%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (71.9%)
2 容易 (25.0%)
3 困难 (3.1%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 铁的化学性质 2.0(1.3%) 3
2 铜及其化合物 2.0(1.3%) 3
3 氮的固定 9.0(6.0%) 15,27
4 以氯碱工业为基础的化工生产简介 27.0(18.1%) 18,25,30
5 离子方程式的书写 5.0(3.4%) 31
6 乙烯的化学性质 2.0(1.3%) 10
7 物质的组成、结构和性质的关系 4.0(2.7%) 10,11
8 绿色化学 2.0(1.3%) 7
9 乙醇的化学性质 2.0(1.3%) 10
10 吸热反应和放热反应 7.0(4.7%) 29
11 水的电离 7.0(4.7%) 30
12 元素、核素 2.0(1.3%) 1
13 化学反应速率的影响因素 2.0(1.3%) 20
14 纳米材料 2.0(1.3%) 21
15 镁的化学性质 2.0(1.3%) 3
16 工业制取硫酸 24.0(16.1%) 22,26
17 水污染与防治 2.0(1.3%) 6
18 氯气的实验室制法 5.0(3.4%) 31
19 化学史 2.0(1.3%) 11
20 氨的性质及用途 7.0(4.7%) 23
21 铝的化学性质 2.0(1.3%) 10
22 科学探究方法 6.0(4.0%) 12,13,14
23 常见的食品添加剂的组成、性质和作用 4.0(2.7%) 5,20
24 铜的电解精炼 2.0(1.3%) 17
25 物质的简单分类 2.0(1.3%) 21
26 含氮物质的综合应用 18.0(12.1%) 15,16,27,28
27 常见的生活环境的污染及治理 2.0(1.3%) 6
28 工业制金属铝 9.0(6.0%) 18,32
29 金属冶炼的一般原理 11.0(7.4%) 3,18,32
30 化学反应速率 2.0(1.3%) 20
31 物理变化与化学变化的区别与联系 4.0(2.7%) 2,9
32 氮的氧化物的性质及其对环境的影响 2.0(1.3%) 15
33 阿伏加德罗常数 2.0(1.3%) 17
34 常见离子的检验 7.0(4.7%) 32
35 工业合成氨 16.0(10.7%) 18,23,28
36 工业制取硝酸 9.0(6.0%) 16,28
37 化学科学的主要研究对象 2.0(1.3%) 1
38 除杂 7.0(4.7%) 32
39 水的净化 7.0(4.7%) 19,31
40 氧化还原反应 7.0(4.7%) 27
41 纯碱工业(侯氏制碱法) 18.0(12.1%) 24
42 弱电解质在水溶液中的电离平衡 7.0(4.7%) 30
43 化学的主要特点与意义 4.0(2.7%) 1,9
44 性质实验方案的设计 8.0(5.4%) 26
45 工业制取水煤气 9.0(6.0%) 4,29
46 共价键的形成及共价键的主要类型 2.0(1.3%) 17
47 化肥、农药及其合理利用 2.0(1.3%) 5
48 有机物的结构和性质 2.0(1.3%) 5
49 气体的收集 7.0(4.7%) 23
50 煤的干馏和综合利用 2.0(1.3%) 4
51 离子浓度大小的比较 7.0(4.7%) 30
52 高炉炼铁 2.0(1.3%) 3
53 药物的主要成分和疗效 2.0(1.3%) 8
54 合成氨条件的选择 7.0(4.7%) 23
55 分散系、胶体与溶液的概念及关系 2.0(1.3%) 21
56 氨的实验室制法 7.0(4.7%) 23
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