山东省济宁一中2022届高三化学二轮复习专题40化工生产过程中的基本问题精选练习含解析鲁教版

专题40化工生产过程中的基本问题1、用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A．标准状况下，22.4LNO和11.2LO2的混合气体中所含分子数为NAB．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数为1.5NAC．1mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应时转移的电子数为2NAD．常温常压下，20克H218O所含中子数为12NA【答案】B2、查处酒后驾驶所采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理；在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际上乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH－2e—→X+2H+。下列说法正确的是（）。A．另一电极反应式为：O2+4e—+2H2O=4OH—B．检测时，溶液中的H+向负极移动C．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极D．电池总反应为：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O【答案】D3、醋酸可以通过分子间氢键双聚。一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如下图所示，有关说法正确的是（）A．a、b、c三点溶液的pH:a＞b＞cB．用湿润的pH试纸测量c处溶液的pH值，比实际pH值偏小C．a、b、c三点溶液用1mol/L氢氧化钠溶液中和，消耗氢氧化钠溶液体积:a＞b＞cD．若在“O”点醋酸双聚成八元环分子，则其结构为:【答案】D4、一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（）A．2molCB．2molA、3molB和1molHe（He不参加反应）C．1molB和1molCD．2molA、1molB和3molC【答案】A5、“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观象冰。1体积“可燃冰”可贮载100—200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是（）A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源C．“可燃冰”提供了水可能变成油D．“可燃冰”的主要可燃成份是甲烷【答案】C6、在Na2SO4、NaCl、NaOH的混合溶液中，含有Na+、SO42-、OH-的个数比8︰1︰2，则溶液中Na2SO4、NaCl、NaOH物质的量之比为（　　）A．1︰1︰1B．1︰4︰2C．1︰2︰4D．1︰3︰2【答案】B13\n7、标准状况下，1L水能溶解VL氨气，若所得溶液的密度为dg/cm3，则所得氨水的物质的量浓度为（　　）（溶质以NH3为标准）A．B．C．D．【答案】D【解析】试题分析：标准状况下VL氨气的物质的量是，质量是。溶剂水的质量是1000g，所以溶质的质量分数是，则根据可知，溶液的物质的量浓度是，答案选D。考点：考查氨气溶于水中物质的量浓度的计算点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，计算量比较大。在理解物质的量浓度概念的基础上，还需要认真，细致，有助于培养学生的规范答题能力和应试能力，提高学生的学习效率，增强学生的学习自信心。8、在25℃的条件下，将体积都为10mL，pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　A．a＝b＝10mLB．a＝b>10mLC．a<bD．a>b【答案】D【解析】在溶液中，HCl电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡，在加水稀释的过程中，HCl溶液里c(H＋)的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c(H＋)的主要变化有两个，即减小和增大。若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须加水稀释，即a>b。9、下列说法正确的是（　　）A．23克Na变为Na+时失去的电子数目为10NAB．18克水所含有的电子数为NAC．8克氦气所含有的分子数为NAD．16克O3和16克O2含有原子数均为NA【答案】C【解析】原子数比较，可以用质量直接除以相对原子质量。10、将pH＝1的稀硫酸慢慢加入一定量的BaCl2的溶液中,恰好使Ba2+沉淀完全,此时溶液的体积为100mL(混合时溶液体积的变化忽略不计),且混合溶液的pH＝2,则原BaCl2溶液中Cl—的浓度为（　　）A．0.011mol·L-1　　B．0.22mol·L-1　　C．0.022mol·L-1　　D．0.11mol·L-1【答案】A11、用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法错误的是()13\nA．1molC2H6分子中共含7NA个共价键B．25℃时，1mL纯水中含水10-10NA个OH-离子C．当NO2溶于水产生1molNO时，反应转移的电子数为2NA。D．标准状况下，22．4L三氧化硫所含的氧原子数等于3NA【答案】D12、现有烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、三脚架、石棉网、火柴。所需试剂均提供，在以下实验中：①沉淀的过滤；②含泥沙的碘中提纯碘；③溴的萃取；④蒸馏；⑤硫酸铜溶液的蒸发浓缩。因缺乏某种实验用品而不能完成的是（　　）A．①B．②和④C．③和⑤D．①和④【答案】D【解析】完成①实验需要滤纸，题设中没有提供；完成④需要冷凝管和蒸馏烧瓶等，题设中没有提供。13、下列有关实验的说法不正确的是（　　）A．取用液溴时，应戴上橡皮手套B．配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时，NaCl应在烧杯中溶解C．加热乙酸、乙醇、浓硫酸的混合物制备乙酸乙酯时，应加入2～3块碎瓷片D．无色溶液中滴加硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO42-【答案】D【解析】A、液溴有很强的腐蚀性，故取用的时候要带橡胶手套，故A正确；B、配制一定物质的量浓度的溶液时，固体的溶解要在烧杯里进行，故B正确；C、碎瓷片能能起到防止暴沸的作用，故C正确；D、白色沉淀可能为AgCl，且硝酸酸化可能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，应先加盐酸，再加BaCl2溶液检验SO42-，故D错误．14、下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O、对实验现象的“解释或结论”正确的是（　　）选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2+>Cl-【答案】D【解析】氯气具有氧化性，能氧化碘化钾和溴化钠分别生成单质碘和单质溴，所以现象是正确的，但结论不正确，A不正确；次氯酸具有氧化性，所以现象B中结论不正确，B不正确；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，C不正确；所以正确的答案选D。13\n15、用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl―、Br―、Na＋、Mg2＋）的装置如图所示（a、b为石墨电极）。下列说法中，正确的是A．电池工作时，正极反应式为：O2+2H2O+4e—=4OH―B．电解时，a极周围首先放电的是Br―而不是Cl―，说明前者的还原性强于后者C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02gH2时，b极周围会产生0.02gH2【答案】D16、甲、乙两位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有SO42—。(1)甲的实验为：乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________(仅填一种离子)也会有此现象。(2)乙的实验为：若乙方案合理，回答：其中试剂Ⅰ是____________，现象Ⅰ是____________；试剂Ⅱ是____________，现象Ⅱ是____________。【答案】(1)Ag＋　(2)足量稀盐酸　无明显现象　BaCl2溶液　白色沉淀【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的是从草木灰中提取钾盐的实验。17、用18mol·L-1浓硫酸配制100mL3.0mol·L-1稀硫酸的实验步骤如下：①计算所用浓硫酸的体积　②量取一定体积的浓硫酸③溶解　④转移、洗涤　⑤定容、摇匀完成下列问题：（1）所需浓硫酸的体积是________，量取浓硫酸所用的量筒的规格是________（从下列中选用A.10mL　B.25mL　C.50mL　D.100mL）。（2）第③步实验的操作是________________________________。（3）第⑤步实验的操作是________________________________。（4）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？（用“偏大”“偏小”“无影响”填写）A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中________________________________B.容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水________________C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤________________D.定容时俯视刻度线________________【答案】（1）16.7mL　B　（2）先向烧杯加入3013\nmL蒸馏水，然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中，并用玻璃棒搅拌　（3）继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管向容量瓶滴加至液凹面与刻度线相切为止；塞紧瓶塞，倒转摇匀　（4）A.偏小　B.无影响　C.偏小　D.偏大【解析】根据稀释定律可知需要硫酸的体积为16.7mL，所以需要选用20mL的量筒；由于浓硫酸稀释过程中会放出热量，所以通常将浓硫酸滴加到水中；A中硫酸的物质的量偏小，浓度偏低；B中无影响；C中硫酸的物质的量偏小，浓度偏低；D中溶液的体积偏小，浓度偏大。18、有A、B、C、D、E、F、G7瓶不同物质的溶液，它们各是KCl、MgCl2、Na2SO4、Na2CO3、AgNO3Ca（NO3）2、Ba（OH）2溶液中的一种。为了鉴别，各取少量溶液进行两两混合，实验结果如表所示。表中“↓”表示生成沉淀或微溶化合物，“一”表示观察不到明显变化。试回答下面问题：（1）A的化学式是，G的化学式是。判断理由是。（2）写出其余几种物质的化学式。BCDEF。ABCDEFGA——————↓B————↓↓↓C———↓—↓↓D——↓—↓↓↓E—↓—↓—↓—F—↓↓↓↓—↓G↓↓↓↓↓a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24mol·L-1NaOH溶液CC12饱和NaC1水溶液DNH31mol·L-1盐酸【答案】（1）KCl，AgNO3。混合时只生成一种沉淀的是KCl，生成的是AgCl，所以A是KCl，G是AgNO3。（2）B：NaSO4C：MgCl2D：Na2CO3E：Ca（NO3）2F：Ba（OH）219、硫铁矿又称黄铁矿，是生产硫酸的原料，其主要成分为FeS2。850℃~950℃时，硫铁矿在空气中煅烧，可能发生下列反应（设空气中N2与O2体积比为4∶1）：3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2①4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2②（1）含硫35%的硫铁矿样品（杂质不含硫），其FeS2的含量为_________________。（2）设1t纯净的FeS2按②式完全反应，产生标准状况下SO2__________m3。（3）为使FeS2煅烧完全生成Fe2O313\n，工业上使用过量空气，当空气过量20%时，所得炉气中SO2的体积分数为多少？。（4）480g纯净的FeS2在空气中完全反应，若所得固体中，Fe和O的物质的量之比n（Fe）∶n（O）=4∶a，此时消耗空气为bmol。①试写出b与a的关系式：___________________。②并作出b与a的关系曲线。【答案】（1）65.6%（2）373.3（3）12.7%（4）①b=0.5a+8②【解析】（1）含硫35%的硫铁矿样品（杂质不含硫），其FeS2的含量为64：35%=120：x，解得x=65.6%(2)4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2480g8×22.4L1×103VV=(8×22.4L×1×103)÷480=373.3×103L=373.3;(3)假设氧气消耗20体积则11/8=20/x解得x=14.54二氧化硫体积分数14.54/(120-20+14.54)=12.7%(4)①3FeS2＋8O2=Fe3O4＋6SO2②4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO23x8xx2y5.5yy根据Fe元素守恒可得：3x+2y=4；固体中O元素的质量为：4x+3y=a；由方程式中消耗氧气的物质的量为：8x+5.5y=b；解这三个方程式可求得b与a的关系式：b＝0.5a＋8；20、氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．13\n①图中X、Y分别是________、________(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小________；②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：_____________________________________________________________；负极：_____________________________________________________________；③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________________、____________________.【答案】①Cl2　H2　a%小于b%②O2＋4e－＋2H2O===4OH－H2－2e－＋2OH－===2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗(其他合理答案也给分)【解析】本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H2，这样Y即为H2；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X，必然为Cl2了；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O2＋4e－＋2H2O===4OH－可知NaOH浓度增大．21、下图所示物质(部分产物和反应条件未标出)中，只有A是单质，常温下B和C呈气态，且B是导致酸雨的大气污染物，W是淡黄色固体。据此回答下列问题：(1)物质W中所含有的化学键类型为__________，其阴、阳离子个数比为________。(2)物质C的结构式为________。(3)上图反应中不属于氧化还原反应的有__________(填写序号)。(4)写出A和X反应的化学方程式____________；若生成的B在标准状况下的体积为22.4L，则反应中转移电子数目为________________。(5)请写出C和W反应的化学方程式：____________。(6)请写出X和Y反应的离子方程式：____________。【答案】(1)离子键和共价键　1∶2　(2)O===C===O　(3)④⑤⑥　(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　1.204×1024　(5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　(6)H＋＋HCO3—===CO2↑＋H2O【解析】B为SO2，W为Na2O2，与Na2O2反应的气体只能为CO2，W为Na2CO3、Y加热生成，可知Y为NaHCO3；X与碳酸氢钠反应生成CO2，可知X为酸——H2SO4；所以A为碳单质、X为浓硫酸。22、PNA是一种具有良好热稳定性和耐腐蚀性的高分子化合物，可由下列路线合成：13\n已知：1．2．（1）A分子中只有一个氯原子，A→B的反应类型是　　；D能发生银镜反应且分子中有支链，D的结构简式是　　．（2）E中含有的官能团名称是　　；F的名称（系统命名）是　　．（3）G是E的同分异构体，分子中含1个六元环，氢谱显示有四种不同化学环境的氢．G的结构简式是　　．（4）由C和F合成PNA的化学方程式是　　．（5）下列说法正确的是　　．a．B和D均能使溴水褪色b．F能与Na反应，但不与HBr反应c．C和E均能与新制Cu（OH）2反应d．PNA无固定熔沸点．【答案】（1）消去反应；；（2）醛基、羟基；2，2﹣二甲基丙二醇；（3）；（4）（5）acd．【解析】解：由合成图可知，环己烷与氯气光照下发生取代反应生成A，A分子中只有一个氯原子，则A为，然后发生消去反应生成B为13\n，再被氧化生成C为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH，D能发生银镜反应，且分子中有支链，则D为，结合信息②可知，D与HCHO反应生成E为，E与氢气发生加成生成F为，C与F发生酯化反应生成PNA为，（1）A→B是卤代烃发生的消去反应，D的结构简式为：，故答案为：消去反应；；（2）E为，含有的官能团有：醛基、羟基，F为，系统命名为：2，2﹣二甲基丙二醇，故答案为：醛基、羟基；2，2﹣二甲基丙二醇；（3）G是E（）的同分异构体，分子中含1个六元环，氢谱显示有四种不同化学环境的氢，G的结构简式是，故答案为：；（4）由C和F合成PNA的化学方程式是：，故答案为：13\n（5）a．B含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，D含有醛基，能被溴水氧化，B和D均能使溴水褪色，故a正确；b．F为，含有羟基，能与Na反应，能与HBr发生取代反应，故b错误；c．C含有羧基，能与氢氧化铜发生酯化反应，E含有醛基，能与新制Cu（OH）2反应，故c正确；d．PNA为高聚物，聚合度不确定，属于混合物，无固定熔沸点，故d正确，故选：acd．23、现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物：(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。(4)在120℃、1.01×105Pa下时，上述三种有机物中的两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积都没有发生变化，这两种气体是_________________________。【答案】(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4(4)CH4　C2H4【解析】(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、，故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，(x＋)的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的(x＋)依次为1＋＝2、2＋＝3、2＋＝3.5，故C2H6耗O2最多。(3)n(CO2)＝n(C)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1、×2、×2，×2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O)＝n(H2)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H2)分别为×2、×2、×3，×2最大，故CH4生成的H2O最多。(4)温度≥100℃条件下，当烃CxHy中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，y＝4的为CH4、C2H4，故答案为CH4、C2H4。24、亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀毒．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：13\n已知：①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2？3H2O．②纯ClO2为气态，易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．（1）ClO2发生器中发生反应的离子方程式为　　．（2）发生器中鼓入空气的作用可能是　　（选填序号）．a．将SO2氧化成SO3，增强酸性b．稀释ClO2以防爆炸c．将NaClO3氧化为ClO2（3）吸收塔内的反应的离子方程式为　　．吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是　．在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量所需要的试剂是　　．（4）从滤液中得到NaClO2？3H2O粗晶体的实验操作依次是　　、冷却结晶、过滤（选填序号）．a．蒸馏b．蒸发c．灼烧（5）要得到更纯的NaClO2？3H2O晶体必须进行的操作是　　（填操作名称）。【答案】（1）2SO2+ClO3﹣=C1O2+2SO42﹣；（2）b；（3）2OH﹣+2ClO2+H2O2═2ClO2﹣+O2↑+2H2O；防止H2O2受热分解，有利于NaClO2？3H2O的析出；酚酞．（4）b；（5）重结晶．【解析】（1）由流程图可知C1O2发生器中目的是产生C1O2，二氧化硫具有还原性，将ClO3﹣还原为C1O2，自身被氧化为SO42﹣，反应离子方程式为2SO2+ClO3﹣=C1O2+2SO42﹣；故答案为：2SO2+ClO3﹣=C1O2+2SO42﹣；（2）由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2，以防止爆炸，故选b；（3）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2．H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量所需要的试剂是酚酞，过量时，显示红色，反之不会显示红色．故答案为：2OH﹣+2ClO2+H2O2═2ClO2﹣+O2↑+2H2O；防止H2O2受热分解，有利于NaClO2？3H2O的析出；酚酞．（4）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体，故答案为：b；（5）得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体．故答案为：重结晶．25、目前,我国采用“接触法”制硫酸,设备如图所示:13\n(1)图中设备A的名称是　　　　　　　,该设备中主要反应的化学方程式为　。(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是　　　　　　　。A.二氧化硫的接触氧化在接触室中发生B.吸收塔用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失2%D.B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率E.硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量(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　　　　　。【答案】(1)沸腾炉　4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(2)D、E　(3)16∶29【解析】(1)“接触法”制硫酸的设备有沸腾炉、接触室和吸收塔。沸腾炉中发生的反应方程式为4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,接触室中的反应方程式为2SO2+O22SO3,吸收塔中的方程式为SO3+H2O====H2SO4。(2)由于SO3与水反应时易形成酸雾,所以常用98.3%的浓硫酸作吸收剂。由于SO2氧化成SO3为放热反应,升高温度有利于提高化学反应速率,不利于提高SO2转化率,接触室中的热交换器是将SO2氧化成SO3放出的热量来预热SO2,实现能量的充分利用。(3)发生反应的方程式为2SO2+O2+2H2O====2H2SO4,设通入SO2与水的质量比为x∶13\ny,则反应后生成的H2SO4与H2O的质量比一定为1∶1,则,整理得。13