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2019年高考化學大一輪復習 13.40 化學與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)題組訓練 題組一　重要的化工生產(chǎn) 1．下列化工生產(chǎn)中不涉及氧化還原反應的是(　　) A．工業(yè)合成NH3　　　　 B．接觸法制H2SO4 C．氯堿工業(yè) D．聯(lián)合制堿 解析：聯(lián)合制堿，未涉及到元素化合價變化。 答案：D 2．在NH3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同特點是(　　) A．使用H2作原料 B．使用吸收塔設(shè)備 C．使用催化劑 D．使用尾氣吸收裝置 答案：D 3．工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下： 完成下列填空： (1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學式。 A________________，B______________。 (2)實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為： 取樣、________、沉淀、________、________、冷卻結(jié)晶、________、烘干。 (3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時產(chǎn)生的現(xiàn)象是______________________________________________。碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是________________________________________。 (4)碳酸化后過濾，濾液D最主要的成分是________(填寫化學式)，檢驗這一成分的陰離子的具體方法是：_________________________。 (5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應的離子方程式為：___________________。濾液D加石灰水前先要加熱，原因是___________________________________。 (6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)可表示為：________________________________________________(注明你的表達式中所用的有關(guān)符號的含義)。 解析：此題考查了物質(zhì)的提純、化學實驗基本操作、實驗結(jié)果的處理等知識。 (1)沉淀劑A來源于石灰窯，說明其是生石灰或熟石灰；粗鹽中的鎂離子和鈣離子一般用碳酸鈉除去； (2)實驗室提純粗鹽的整個操作過程為：取樣、溶解、沉淀、過濾、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、烘干； (3)純堿生產(chǎn)中碳酸化時，會看到溶液中析出晶體，析出的晶體不是碳酸鈉晶體，這是由于碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉； (4)根據(jù)操作過程，碳酸化后溶液中主要是NH4Cl；檢驗其中的氯離子時，要經(jīng)過取樣，加硝酸酸化，加硝酸銀溶液有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子； (5)濾液中主要含有的是氯化銨，其和石灰水反應時：NH＋OH－===NH3↑＋H2O；由于濾液中還含有一定量的碳酸氫鈉，故加石灰水前先加熱，是為防止加石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀； (6)假設(shè)加熱前純堿的質(zhì)量為m1，加熱后的質(zhì)量為m2，則加熱損失的質(zhì)量為：m1－m2，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量為： 84(m1－m2)/ 31；故純堿中含有碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為：ω(NaHCO3)＝。 答案：(1)Ca(OH)2或CaO　Na2CO3 (2)溶解　過濾　蒸發(fā)　過濾 (3)有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)　碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大 (4)NH4Cl　取樣，加硝酸酸化，加硝酸銀溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則該陰離子是氯離子 (5)、(6)見解析。 題組二　化學與技術(shù)的發(fā)展 4．某工廠用CaSO4、NH3、H2O、CO2制備(NH4)2SO4，其工藝流程如圖所示，下列推斷不合理的是(　　) A．直接蒸干濾液得到純凈的(NH4)2SO4 B．生成1 mol (NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3 C．CO2可被循環(huán)使用 D．往甲中通入CO2有利于(NH4)2SO4生成 解析：因NH受熱水解加劇，逸出NH3，最后得不到純凈的(NH4)2SO4，A項錯誤；由元素守恒可判斷B項正確；從流程圖中可看出，反應過程中需用CO2，而CaCO3煅燒過程中產(chǎn)生CO2，因此CO2可循環(huán)使用，C項正確；甲中含有足量的NH3，通入CO2，生成(NH4)2CO3，有利于生成(NH4)2SO4，D項正確。 答案：A 5．普鈣是目前使用最廣泛的磷肥，其主要成分是(　　) A．Ca5(PO4)3F B．Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4 C．Ca3(PO4)2和CaHPO4 D．CaHPO4和Ca(H2PO4)2 解析：普鈣的主要成分是Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4。 答案：B [xx海南高考]合成氨的流程示意圖如下： 回答下列問題： (1)工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是________________________，________________________；氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學反應方程式________________________，________________________； (2)設(shè)備A中含有電加熱器，觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是________________________，其中發(fā)生的化學反應方程式為________________________； (3)設(shè)備B的名稱是__________________________，其中m和n是兩個通水口，入水口是________________________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是________________________； (4)設(shè)備C的作用是________________________； (5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應來實現(xiàn)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 已知 1 000 K時該反應的平衡常數(shù)K＝0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化率超過90%，則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________________。 解析：(1)提取空氣中的氮氣可用物理方法分離液態(tài)空氣法，也可以用化學方法反應掉其中的氧氣。 (3)冷凝分離產(chǎn)品設(shè)備為冷凝器，入水口應該在下面，因逆向冷凝效果好。 (4)分離器是氣—液分離專用設(shè)備。 (5)以轉(zhuǎn)化率為90%為基準計算，用平衡常數(shù)求水與一氧化碳濃度比。 設(shè)CO、H2O起始濃度分別為x、y CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2O(g) c起 x y 0 0 c變 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x c平 0.1x y－0.9x 0.9x 0.9x K＝＝0.627 y∶x＝13.8。只要水更多一些，則轉(zhuǎn)化率會超過90%。 答案：(1)液化、分餾　與碳反應后除去CO2 C＋H2OCO＋H2 CH4＋H2OCO＋3H2 (2)合成(氨)塔 N2＋3H22NH3 (3)冷卻塔(或冷凝器)　n　高溫氣體由冷卻塔的上端進入，冷卻水從下端進入，逆向冷卻效果好 (4)將液氨與未反應的原料氣分離　(5)13.8