2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第一章 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)課時(shí)作業(yè)（選修2）1硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。(1)硫酸的最大消費(fèi)渠道是化肥工業(yè)，用硫酸制造的常見化肥有_(任寫一種)。(2)硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有_。A礦石加入沸騰爐之前先粉碎B使用V2O5作催化劑C轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度D凈化后的爐氣中要有過量的空氣E催化氧化在常壓下進(jìn)行F吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3(3)在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H98.3 kJmol1，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”，即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后，將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%，則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為_。(4)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個(gè)主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔)。三個(gè)設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對(duì)流”。請(qǐng)簡(jiǎn)單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對(duì)流的。_。答案：(1)硫酸銨(或硫酸鉀或過磷酸鈣等)(2)D(3)95%(195%)95%99.75%(4)SO3從吸收塔底部進(jìn)入，吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋，形成對(duì)流2合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程大致為合成塔和接觸室中的反應(yīng)分別為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<02SO2(g)O2(g)2SO3(g)H<0(1)寫出流程中設(shè)備的名稱：B_，X_。(2)進(jìn)入合成塔和接觸室中的氣體都要進(jìn)行熱處理，最理想的熱處理方法是_。(3)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率，下列生產(chǎn)中，采用循環(huán)操作的是_(填序號(hào))。硫酸工業(yè)合成氨工業(yè)硝酸工業(yè)(4)工業(yè)上常用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是_。(5)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。硫酸工業(yè)尾氣中的SO2經(jīng)處理可以得到一種化肥，該肥料的化學(xué)式是_。答案：(1)循環(huán)壓縮機(jī)沸騰爐(2)逆流換熱(或充分利用反應(yīng)中放出的熱量加熱反應(yīng)氣)(3)(4)由于用稀硫酸或水吸收SO3時(shí)易形成酸霧，不利于SO3吸收(5)(NH4)2SO43化學(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥。(1)普鈣是磷肥，它的有效成分是_(寫化學(xué)式)。(2)尿素是一種含氮量較高的氮肥，工業(yè)生產(chǎn)尿素是將氨氣與二氧化碳在加壓、加熱的條件下反應(yīng)生成氨基甲酸銨(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸銨脫水得到尿素。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_、_。(3)農(nóng)諺說的“糞和灰，肥料飛”指的是糞尿與草木灰攪和在一起會(huì)降低肥效。請(qǐng)你說明其中的化學(xué)原理：_。(4)某化肥廠用NH3制備NH4NO3，已知由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去NH3的質(zhì)量占耗用全部NH3質(zhì)量的_%。(5)合成氨氣是生產(chǎn)氮肥的重要環(huán)節(jié)。合成氨生產(chǎn)簡(jiǎn)易流程示意圖如下：從示意圖可知其存在循環(huán)操作。簡(jiǎn)要說明為什么在化工生產(chǎn)中經(jīng)常采用循環(huán)操作？解析：(4)設(shè)制取HNO3的量為1 mol，所用NH3量為x mol。NH3NOHNO3111x96%92%11由硝酸到硝酸銨也需NH3 1 mol，解得x1.132，1132/(1.1321)53.1%答案：(1)Ca(H2PO4)2H2O或Ca(H2PO4)2(2)2NH3CO2H2NCOONH4H2NCOONH4H2NCONH2H2O(3)糞尿中的尿素在尿酶的作用下腐熟時(shí)產(chǎn)生碳酸銨，碳酸鉀受潮后產(chǎn)生氫氧化鉀，它們相互反應(yīng)生成氨氣逸出使肥效降低(4)53.1(5)從原因來講，許多化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率低；從結(jié)果來說，循環(huán)操作的主要目的在于充分的利用原料、降低成本；從工藝設(shè)計(jì)來說，循環(huán)操作有利于連續(xù)化生產(chǎn)、減少工序；從環(huán)保角度來說，實(shí)現(xiàn)全封閉生產(chǎn)，控制廢棄物的排放。4(xx年高考新課標(biāo)全國卷)磷礦石主要以磷酸鈣Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下：熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/備注白磷44280.5PH3133.887.8難溶于水，有還原性SiF49086易水解回答下列問題：(1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的_%。(2)以磷灰石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?，F(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_t。(3)如圖(b)所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分是_(填化學(xué)式)，冷凝塔1的主要沉積物是_，冷凝塔2的主要沉積物是_。(4)尾氣中主要含有_，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液，可除去_；再通入次氯酸鈉溶液，可除去_。(均填化學(xué)式)(5)相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是_。解析：(1)4%96%85%80%69%；(2)依據(jù)信息及HF為弱酸，可知產(chǎn)物為H3PO4、HF，還生成鹽CaSO4，配平即可；設(shè)得到商品磷酸x t，依據(jù)P元素守恒可知1 t30%x t85%；(3)依據(jù)元素守恒分析爐渣的主要成分為CaSiO3；(4)SiF4與水發(fā)生水解反應(yīng)，HF、H2S均能與顯堿性的純堿溶液反應(yīng)，依據(jù)NaClO的強(qiáng)氧化性及PH3的還原性可知通入次氯酸鈉的作用。答案：(1)69(2)Ca5F(PO4)35H2SO4=3H3PO45CaSO4HF0.49(3)CaSiO3液態(tài)白磷固態(tài)白磷(4)SiF4、COSiF4、HF、H2SPH3(5)產(chǎn)品純度高5(xx年高考新課標(biāo)全國卷)草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個(gè)結(jié)晶水)的工藝流程如下：回答下列問題：(1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為_、_。(2)該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作的濾液是_，濾渣是_；過濾操作的濾液是_和_，濾渣是_。(3)工藝過程中和的目的是_。(4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點(diǎn)是產(chǎn)品不純，其中含有的雜質(zhì)主要是_。(5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測(cè)定。稱量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 molL1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消退，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反應(yīng)的離子方程式為_；列式計(jì)算該成品的純度_。解析：(1)由“甲酸鈉加熱脫氫”生成Na2C2O4，依據(jù)原子守恒可知有H2生成；(2)Na2C2O4中加入Ca(OH)2生成CaC2O4和NaOH，過濾后得CaC2O4沉淀和NaOH溶液，NaOH溶液經(jīng)可循環(huán)利用；向CaC2O4沉淀中加入H2SO4，生成H2C2O4和CaSO4，過濾后得CaSO4沉淀和H2C2O4溶液，溶液中還有過量的H2SO4；(3)NaOH溶液和H2SO4可循環(huán)利用，是該流程的優(yōu)點(diǎn)；(4)Na2C2O4和H2SO4反應(yīng)生成的H2C2O4和Na2SO4均可溶，故會(huì)使草酸中混有Na2SO4；(5)草酸被氧化為CO2，MnO被還原為Mn2，依據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等和電子得失守恒配平即可；n(MnO)0.015 L0.050 0 molL1，依據(jù)離子方程式n(C2O)n(MnO)0.015 L0.050 0 molL1，m(H2C2O42H2O)0.015 L0.050 0 molL1126 gmol1。答案：(1)CONaOHHCOONa2HCOONaNa2C2O4H2(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4溶液H2SO4溶液CaSO4(3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成本)，減小污染(4)Na2SO4(5)5C2O2MnO16H=2Mn28H2O10CO2100%94.5 %