化工生产

1．（05广东22）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前最好的白色 颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁 矿（主要成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：

（1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第__ ____族。 （2）步骤①加铁的目的是__________________________________________________________； 步骤②冷却的目的是___________________________________________________________。 （3）上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是__________________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入___________________处理。 （4）由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：

已知：① C(s) + O2(g) == CO2(g)； △H = －393.5 KJ/mol

② 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g)； △H = －566 KJ/mol ③ TiO2(s) + 2Cl2(g) == TiCl4(s) + O2 (g)； △H = +141 KJ/mol

则TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)== TiCl4(s) + 2CO(g) 的△H = ________________________。 反应TiCl4 + 2Mg == 2MgCl2 + Ti 在Ar气氛中进行的理由是___ ____________________。

2．（06广东22）(13分) 往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应 用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可 燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

石灰乳 → 合成 → 水热处理 → 过滤 → 水洗 → 表面处理 → 过滤水洗 → 干燥 精制卤水

（1）精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，反应 的化学方程为 。 （2）合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

xx ［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

22水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。

1

（3）阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程 中与此有关的步骤是 。 （4）已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)； △H1=+81.5kJ·mol-1 Al(OH)3(s)=

1Al2O3(s)+3H2O(g)； △H2=+87.7kJ·mol-1 22①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。 ②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 ， 原因是 。 （5）常用阻燃剂主要有三类：A、卤系，如四溴乙烷；B、磷系，如磷酸三苯酯；C、无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 （填代号），理由是 。 4．（05上海27）硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸猴，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：

（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有

(a) 容量瓶

(b) 烧杯

(c) 烧瓶

。

（2）步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是

(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 (c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 （3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：

6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O 若改用HNO3氧化，则反应方程式如下

6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O

， 。

已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是 弊是

。

(b) 确定下一步还原所需铁的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全

聚合硫酸铁溶液中SO42¯与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42¯与Fe3+物质的量之比。 （4）测定时所需的试剂 （5）需要测定

。 (a) NaOH

和

(b) FeSO4

(c) BaCl2

(d) NaClO3

的质量（填写化合物的化学式）。

（6）选出测定过程中所需的基本操作

（按操作先后顺序列出）。

2

(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶 (d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧

5．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

空气 MnO2 H2O 粉碎 熔融 CO2 K2MnO4 KMnO4 K2CO3 MnO2 KOH 母液 操作Ⅰ KMnO4 K2CO3 操作Ⅱ 石灰苛化 KOH KMnO4粗晶体 干燥 KMnO4晶体

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列物质相同的是______（填代号）。

a. 84消毒液（NaClO溶液） b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精

（2）高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_______（填代号）。

a. 浓 b. 银 c. 氯水 d. 烧碱

（3）上述流程中可以循环使用的物质有______ ________、___ ___________（写化学式）。 （4）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO2可制得__________mol KMnO4。 （5）该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2所需试剂最好选择_____（选

填代号）。 a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱 所需气体发生装置是_____________（选填代号）。

（6）操作Ⅰ的名称是_____________；操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在__________（填性质）上差异，采用____________（填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。 6．现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）2H2O，首先将其制，为制取纯净的CuCl2·成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：

加入物质Y 含杂质的加入氧化剂X 溶液Ⅱ 水溶液Ⅰ 沉淀 溶液Ⅲ 一定条件 纯CuCl2·2H2O 223

已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，要将溶液中的Cu＋、Fe＋、Fe＋

3

沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为6.4、6.4、3.7。 请回答下列问题：

（1）本实验最适合的氧化剂X是_____ A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4 （2）物质Y不可以是__ __ A．CuO B．CuCl2 C．Cu（OH）2 D．CuCO3 （3）除去Fe＋的有关离子方程式是（物质Y在（2）中选择合适的选项）：

___________________________________ _____________________________ （4）加入氧化剂的目的是________________________ ____________________________。 （5）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O？__________（填“能”或“不能”）。如不能，应如何操作？（如能，此空不填）_________________________ _______________________。

7．氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)+3H2(g)他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：

（1）合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是 （填序号）

A、采用较高压强（20Mpa~50Mpa） B、采用500℃的高温 C、用铁触媒作催化剂 D、将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2 （2）右图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置。

铁丝绒 简述检验有氨气生成的方法 加热 20mL氮气 。 （3）在298K时，将10molN2和30molH2放入合成塔中，为何放出的热量小于924kJ？

。 （4）1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式 。

8．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

提取粗盐 ①硫酸酸化 含Br2的 ③空气吹出 含Br2的 海水 苦卤 ②氯气氯化 海水 空气 ④SO2吸收 ⑦ 冷凝 ⑧ 分离 溴水 吸收液 液溴 溴蒸气 ⑥ 蒸馏 混合物 ⑤ 氯化

3

2NH3(g)；△H= —92.4kJ/mol

N2 H2 N2 H2 陶瓷 固态氨 粗溴水 4

（1）溴在周期表中位于_________周期，_________族。

（2）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，为什么？ 。 （3）步骤④的离子方程式：________________________________________ 。 （4）步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在80—900C。温度过高或过低都不利于生 产 ，请解释原因：_______ _______ _____________ ____________ ___ _ 。 （5）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特 点进行分离。分离仪器的名称是____ __，分离时液溴从分离器的__ ___（填“上 口”或“下口”）排出。

（6）为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯 化”： 。 强化训练

1．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2转化为SO3：2SO2+O2

常压下平衡混合气体中SO3体积分数为91%。试回答：

（1）在生产中常用过量的空气是为了___ _________________________________。 （2）加热到400℃～500℃是由于_______ ______________________________。 （3）压强采用______________，原因是_______ ___________________________。 （4）常用浓H2SO4来吸收SO3而不用水，因为________ _ __ ________________。 2．下面是合成氨的简要流程示意图：

2SO3，ΔH ＜0，已知

沿x路线回去的物质是（ ） A．N2和H2 B．催化剂 C．NH3 3．利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

D．H2

5

依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是_______________________________________。 （2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol，产生H2___________________________mol （3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是__________________

A．相似相溶原理 B．勒夏特列原理 C．酸碱中和原理

（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于___________________________（写出一种用途）。 （5）整个流程有三处循环，一是Fe（OH）3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图 中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。

4．甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同，试解答下列问题：

（1）用化学方程式表示甲、乙、丙三个工厂合成尿素的原料气H2和CO2的生产过程。

①甲厂以焦炭、空气和水为原料； ②乙厂以天然气、空气和水为原料； ③丙厂以石脑油（主要成分C5H12）、空气和水为原料。

（2）按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH3（换算为H2的物质的量）和CO2物质的量之比，则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？ 5．氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列填空：

与电源负极相连的电极附近，溶液的pH____ _____。

（2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为____ _ _______。

（3）如果粗盐中SO2必须添加钡试剂除去SO2该钡试剂可以是___ _______。 4含量较高，4，

（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上发生反应的化学方程式为____ _ _ __

A．Ba（OH）2 B．Ba（NO3）2 C．BaCl2

（4）为了有效地除去Ca2+、Mg2+、SO24，加入试剂的合理顺序为_____ _________ __

A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂

6

B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3 C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3

（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_________________、冷却、_______________________（填写操作名称）除去NaCl。

（6）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2和NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水，Cl2和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为__________ ____ ______________。 6．制取铵的流程图如下，请回答下列问题： （1）合成氨的原料通常各来自何处？

（2）已知N2（g）+3H2（g）

2NH3（g），ΔH＝－92 kJ·mol1。请解释：

－

①什么是可逆反应？②为有效提高氨的产率，实际生产中宜采取哪些措施？

（3）写出氨催化氧化的化学方程式。铂—铑合金网有何作用？为什么铂铑合金网未预热也会 发热？ （4）生产的过程中常会产生一些氮的氧化物，如何消除它们对大气的污染？写出反应式。 （5）举出铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要？

（6）在一定温度和压强的密闭容器中，将平均式量为8.5的H2和N2混合，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的平均式量为10，此时N2的转化率为______________，平衡混合气体中NH3的体积分数为____________________________________。

7．蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al 2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

7

（1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是___ _____ （2）进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7－8（有______ ___沉淀。

（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入 (填入物质的化学式)，然后______________________ ____________ (依次填写实验操作名称)。 （4）物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是___________ (填写物质化学式)。

（5）现设计一个实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：

①样品称量 ②高温分解 ③__________ __________________________ ④____________________ ________________ ⑤MgO称量 （6）18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中： a=_________ b =_________ C =_________

8．我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：

水蒸气 甲 烷

水蒸汽N2H2N2＋H2氢氧化物 Fe(OH)3 开始沉淀pH 1.5 Al(OH)3 Mg(OH)2 3.3 9.4 关氢氧化物沉淀的pH见右表）Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、

造合CO＋H2成气转化CO2＋H2一氧化碳分离二氧化碳合N2＋NH3＋H2成氨分离氨NH3CO2请填写下列空白： 成气），吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是：

合成尿素尿素（1）已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合 。 （2）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气。请应用化学反应速率和

8

化学平衡的观点说明采取该措施的理由： 。 （3）当甲烷合成氨气的转化率为75％时，以5.60×107 L甲烷为原料能够合成 L 氨气。（假设体积均在标准状况下测定） O（4）已知尿素的结构简式为 H 2 N － C － NH 2 ，请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：① ，② 。 9．二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯

H2SO4 过量FeSO4 滤渣 软锰矿 酸浸 过滤 滤液 液

氨水 液 调pH至5.4 滤渣A 过滤 滤液 液

MnS 液 加热过滤 至沸 滤渣

滤液 →„→高纯MnO2

液 液

二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：

沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 CuS ZnS MnS FeS ≥–0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7 （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。 （2）滤渣A的主要成分是 。

（3）加入MnS的目的是除去 杂质。 （4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。 （5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。 10．黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。 （1）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平

衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母）

A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂 G．移出氧气 （3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为： 。 （4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 。 11．羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种： 方法A：用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到

9

Ca(OH)2悬浊液中。

3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如右图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题： （1）完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式：

①5Ca(NO3)2＋3(NH4)2HPO4＋4NH3·H2O＝

Ca5(PO4)3OH↓＋ ＋ ②5Ca(OH)2＋3H3PO4＝

lgc(Ca2) ＋0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7

CaHPO4

Ca2(PO4)3 Ca5(PO4)3OH 4 6 8 10 12 14 pH

（2）与方法A相比，方法B的优点是 。 （3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是

。 （4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 （填化学式）。 （5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。结合化学平衡移动原理，分析其原因 。 12．工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：

（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式： 、 。

（2）在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是 ；②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为 ；③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质，其目的是 。

（3）能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。(填字母)

A．NaOH溶液、酚酞试液 B．KMnO4溶液、稀H2SO4 C．碘水、淀粉溶液 D．氨水、酚酞 13．工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：

炭重晶石矿高温焙烧盐酸溶解气体吸收过滤滤液结晶产物

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得

高温BaSO4(s) + 4C(s)

高温4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ① 2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②

10

BaSO4(s) + 2C(s)

（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。 c(Br-)= 。 （2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，

c(Cl-)[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10] （3）反应C(s) + CO2(g)

高温2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。

（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 ， 。 14．“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。 因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

（1）下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母） a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积

c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能

（2）将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：

a．6CO2 + 6H2Oc．CO2 + CH4

光合作用 C6H12O6 b．CO2 + 3H2

催化剂△催化剂△CH3OH +H2O CH2==CH2 + 4H2O

催化剂△CH3COOH d．2CO2 + 6H2

以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。 （3）文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：

气体CO2H2O300℃铁粉6h镍粉冷却过滤收集固体滤液检测检测检测 反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。 CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）： 研究人员根据实验结果得出结论： HCOOH是CO2转化为CH4的中间体， 即：CO2

ⅠHCOOH

ⅡCH4

①写出产生H2的反应方程式 。 ②由图可知，镍粉是 。（填字母） a．反应的催化剂 b．反应的催化剂 c．反应的催化剂 d．不是催化剂 ③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）

a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变 b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加 c．反应ⅠⅡ的速率均不变 d．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快

11

e．反应ⅠⅡ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快 f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加

15．明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列天空：

（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取浓氨水（每升含有250.28g氨） mL，用规格为 mL量筒量取。

（2）氨水浸出后得到固液混合体系，过滤，滤液中除K、SO42外，还有大量的NH4。检

＋

－

＋

验NH4的方法是 。 （3）写出沉淀物中所有物质的化学式 。 （4）滤液I的成分是水和 。 （5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，完善下列步骤： ①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量 溶液，产生白色沉淀。

② 、 、 （依次填写实验操作名称）。 ③冷却、称重。

（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K2SO4的物质的量为： mol（用含m、n的代数式表示）。 16．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为Cu2O/ZnO）：CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)

根据题意完成下列各题：

（1）反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ ，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）在500℃，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ （3）在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是

a．氢气的浓度减少 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快 c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

（4）据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是： （用化学方程式表示）。

12

＋

17．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

（1）从右图中选择制取气体的合适装置： 氮气 、氢气

（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、

（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通人乙装置的水中吸收氨， （“会”或“不会”）发生倒吸，原因

是 。 （4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。 （5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式： （6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、 、 离子。

18．某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：

＋

－

（1） 铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 上

（用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用 ，灼烧后的坩埚应放在 上，不能直接放在桌面上。

实验所用仪器：a．蒸发皿 b．石棉网 c．泥三角 d．表面皿 e．坩埚钳 f．试管夹 （2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是

a．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b．灼烧不充分铜未被完全氧化 c．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d．该条件下铜无法被氧气氧化

（3）通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥

（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是：

13

（5）在测定所得胆矾（CuSO4·xH2O）中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行 次 （6）若测定结果x值偏高，可能的原因是 a．加热温度过高 b．胆矾晶体的颗粒较大 c．加热后放在空气中冷却 d．胆矾晶体部分风化 19．将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要 等原料 （2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：

（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有 （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。

（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32的方法是：

－

。 （5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：

温度（℃） K2SO4溶解的量(g) 0 7.4 20 11.1 60 18.2 60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃，可析出K2SO4晶体 g （6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是

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化学高考中的重要考点—化工生产参

1．（1）4 ⅣB （各1分，共2分）

（2）将Fe3还原为Fe2 （2分） 析出（或分离、或得到FeSO4·7H2O） （2分）

＋

＋

（3）FeSO4·7 H2O（1分） 石灰（或碳酸钙、废碱）（1分）

（4）－80 kJ·mol-1 （2分） 防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用（2分） 2．（1）2MgCl2+(2-X)Ca(OH) 2+2mH2O

2[Mg(OH)2-XClx ·mH2O]+(2-X)CaCl2

（答出“Ar用作保护气”的给1分） （2）除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2 、CaCl2 等。 （3）表面处理。 （4）①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。 ②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41 kJ·g-1

Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12 kJ·g-1 等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。

（5）C 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。 4．（1）b （2）b、c （3）利：原料成本较低 弊：产生气体对大气有污染 （4）a、c （5）Fe2O3、BaSO4 （6）b、e、d

5．（1）ab（2分）；（2）d（1分）；（3）MnO2；KOH（2分）；（4）

2（1分）；（5）cd（2分）；3A（1分）； （6）过滤（1分）；溶解度（1分）；浓缩结晶（只填“结晶”不给分）（1分）； 6．（1）C （2）CuO、CuCO3、Cu（OH）2、CU2（OH）2CO3 （3）Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+、CuO+2H+=Cu2++H2O

（4）将Fe2+氧化成Fe3+ （5）不能，蒸发浓缩，冷却结晶。

7．（1）A、D （2）用湿润的红色石蕊试纸放到管口处，若变蓝说明有氨气生成。 （3）该反应是可逆反应，10molN2和30molH2不可能完全反应，所以放出的热量小于924kJ。 （4）N2 + 6 H+ + 6ｅ ＝ 2NH3

－

8．（1）4 VIIA （2分） （2）酸化可防止Cl2 、Br2与水反应 （2分） （3）Br2+SO2+2H2O = 4H++2Br+SO42 （2分）

－

－

（4）温度过高，大量水蒸气随水排除出，溴气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。 （2分） （5）分液漏斗 下口 （2分）

（6）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高。(2分) “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程。（2分） 强化训练

1、（1）增大氧气浓度，提高成本较高的SO2的转化率 （2）在此温度下，催化剂活性强，反应速率快，可缩短到达平衡的时间，提高单位时间内SO3的产率 （3）常压 因常压下平衡混合气体中SO3的体积分数已达91%，若再加压，对设备动力系统要求高，成本高，加压

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已无实际意义 （4）用水吸收易形成酸雾，降低吸收速率；防止空气污染。 2、A

3、（1）3H2S+2Fe（OH）3＝Fe2S3+6H2O

（2）2.7 n （3）B （4）生产纯碱（或作制冷剂等，其他合理答案也可以）

4、（1）2Cl－2e＝Cl2↑ 升高 （2）Ca

－

－

2+

23+CO

＝CaCO3↓ Mg2++2OH＝Mg（OH）2↓

－

（3）AC （4）BC （5）蒸发 过滤 （6）NaCl+H2O5、（1）甲厂：C+H2O（g）

CO+H2 CO+H2O（g）

NaClO+H2↑

2NH3

CO2+H2 N2+3H2

乙厂：CH4+H2O（g）CO+3H2

CO+H2O（g）丙厂：C5H12+5H2O（g）

N2+3H2

2NH3

CO2+H2 N2+3H2

2NH3

CO2+H2

700C900C5CO+11H2 CO+H2O（g）

6、（1）N2取自于空气，H2可来自于水煤气； （2）①略；②可采取增压、适当温度和使用铁触媒等措施； （3）4NH3+5O2

4NO+6H2O，Pt－Rh合金网起催化作用；因为氨的

催化氧化反应是放热反应，保证Pt－Rt合金网达到一定温度而不必预热； （4）可用碱液吸收氮的氧化物：NO+NO2+2NaOH ＝2NaNO2+H2O

（5）NH4NO3可作化肥和炸药。前者可促使植物生长，增加农作物产量；后者可用于军事、建设上制造炸药，故该物质对现代社会的发展与和平作用重大； （6）30% 17.6%

7．（1）Fe3+ Al3+ （2）Al(OH) 3、Mg(OH)2 （3）NaOH 过滤、洗涤、灼烧 （4）CO2 （5）③测出CO2的质量 ④测出水蒸汽的质量 （6）3、1、3 8． （1）CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)；△ H＝2a kJ/mol (2分)

（2）增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率；减小氨气的浓度，增大氮气和氢气的浓度都有利于平衡向正反应方向移动。（2分） O（3）1.12×108 ；（2分） （4）① － C NH － NH 2 ② NH 4 N ＝ C ＝ O （4分） H－9．（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O （2）Fe(OH)3 Al(OH)3 （3）Cu2 Zn2

＋

＋

（4）MnO2＋H2O＋e＝MnOOH＋OH（或2MnO2＋H2O＋2e＝Mn2O3＋2OH） （5）锌、二氧化锰

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－－－－

10．（1）1.6×103L/mol 80%（计算过程略） （2）B、C （3）SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3 （4）抑制Fe2、Fe3的水解，防止Fe2被氧化成Fe3

＋

＋

＋

＋

11．（1）①10NH4NO3 3H2O ②Ca5(PO4)3OH↓＋9H2O （2）唯一副产物为水，工艺简单 （3）反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生 （4）Ca5(PO4)3OH （5）酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)

动，导致Ca5(PO4)3OH溶解，造成龋齿

12．（1）2H2SO3＋O2＝2H2SO4 2(NH4)2SO3＋O2＝2(NH4)2SO4 2NH4HSO3＋O2＝2NH4HSO4（任 填两个） （2）①反应吸热 ②(NH4)2SO3·H2O ③防止亚硫酸铵被氧化 （3）BC 13．（1）S2- + H2O

HS- +OH- HS- + H2O

H2S +OH-（可不写） （2）2.7×10-3

（3）172.5 （4）使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量） ①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温

14．（1）abcd （2）a c （3）①3Fe+4H2O

300℃5Ca2(aq)＋3PO43(aq)＋OH(aq)向右移

＋

－

－

Fe3O4+2H2 ②c ③e

15．（1）78 100 （2）取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝（合理即给分）（3）Al(OH)3 Al2O3 Fe2O3 （4）K2SO4 (NH4)2SO4 (m－132n)（5）BaCl2 过滤 洗涤 干燥 （6） 42

21

16．（1）K＝c(CH3OH)/c(CO)·c(H2) 减小 （2）2nB/3tBmol·(L·min)－ （3）b c

（4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2

17．（1）a、b （2）干燥气体 控制氢气和氮气的流速 （3）不会 因为混合气体中含有 大量难溶于水的氮、氢两种气体 （4）说明氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 （5）4NH3十5O2

4NO＋6H2O （6）NH4＋ NO3－

18．（1）c e b （2）a b （3）蒸发 过滤 （4）产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少 途 径Ⅱ不会产生污染大气的气体 （5）4 （6）a

22 19．（1）CaCO3 NH3 H2O （2）CaSO4＋CO3－→CaCO3↓＋SO4－ （3）CaSO4

（4）滤液中滴加盐酸产生气泡 （5）54g （6）a d

（7）碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用

等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）

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