2016届高考化学一轮复习跟踪检测31

2016届高考化学一轮复习跟踪检测31

1.氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有很多重要应用。 Ⅰ.工业合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：

(1)设备A中含有电加热器、触媒和热交换器，设备A的名称是____________，其中发生的化学反应方程式为 _______________________________________，

原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式：__________________、___________________________。

(2)设备B的名称： ____________，其中m和n是两个通水口，入水口是_________ (填“m”或“n”)，不宜从相反方向通水的原因是______________________。 (3)设备C的作用是__________________________________________________。 Ⅱ.制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺，氨碱法的工艺如图所示：

(4)图中的中间产物C是____________， D是____________(写化学式)。

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(5)碳酸化塔中发生反应的化学方程式为_________________。

(6)联合制碱法对氨碱法进行了改进，更加符合绿色化学的重要原则，提高了反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率(%)＝____________________。

【解析】(1)合成氨气在(氨)合成塔中进行，煤和天然气在高温下都能与水反应生成氢气。(2)设备B是冷却塔，冷却水一般下进上出，逆流冷却效果较好。

(3)设备C是分离器，及时将氨分离出去，有利于合成氨反应正向进行。(4)(5)根据图示，石灰窑生成的A为氧化钙，与水反应生成氢氧化钙，所以图中的中间产物C是氢氧化钙，碳酸化塔中产物为碳酸氢钠和氯化铵，反应物为氨气、氯化钠和二氧化碳，所以D为氨气。 答案：(1)(氨)合成塔 N2+3H2C+H2O

CO+H2 CH4+H2O

2NH3 CO+3H2

(2)冷却塔(或冷凝器) n 高温气体由冷却塔上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷却效果好

(3)将液氨与未反应的原料气分离 (4)Ca(OH)2 NH3 (5)NH3+CO2+H2O+NaCl(6)

NaHCO3↓+NH4Cl

×100%

×100%＝

【易错提醒】(1)“氨碱法”和“联合制碱法”原理相同，所不同的是原料的来源不完全相同，副产品不同。

(2)在生产过程中，CO2均可以循环利用。

(3)纯碱工业中在向食盐水中通入气体时先通入氨气是为了增大二氧化碳的溶解度。 2.(2015·安阳模拟)硝酸大量用于制造无机肥料，如硝酸铵、硝酸钙、硝酸磷肥，还广泛用于其他工业生产。硝酸工业生产流程图如下图所示：

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(1)第一步是氨的接触氧化，在一定温度下以铂铑网作为催化剂，写出该反应的化学方程式______________________。

(2)在吸收塔中用水循环吸收NO2得到硝酸，写出发生反应的化学方程式____________，该过程是放热的，为了使吸收效果更好，在吸收过程中需要控制在__________________条件下。 (3)尾气中含有氮的氧化物，直接排放到空气中会危害环境，写出一项氮的氧化物可能引起的环境问题____________________________________。工业上常用纯碱溶液吸收NO2，生成亚硝酸盐、硝酸盐和其他物质，写出该反应的化学方程式_______________________。 【解析】反应3NO2+H2O

2HNO3+NO是气体分子数减少的放热反应，低温高压使吸收效

果更好。氮的氧化物会形成酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层等环境问题。 答案：(1)4NH3+5O2(2)3NO2+H2O

4NO+6H2O

2HNO3+NO 低温高压

(3)光化学烟雾(酸雨、破坏臭氧层等合理答案即可) 2NO2+Na2CO3

NaNO3+NaNO2+CO2

3.(2015·赤峰模拟)某硫酸厂以含有SO2的尾气、氨水等为原料，合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

(1)写出反应Ⅲ的化学方程式：____________________。 (2)下列有关说法正确的是________(填字母)。

A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 B.反应Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同

C.反应Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解 D.反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥

(3)(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形

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成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式：______ ______________________________________。

(4)很多硫酸厂为回收利用SO2，直接用氨水吸收法处理尾气。

①用15.0 mL 2.0 mol·L-1氨水吸收标准状况下448 mL SO2，吸收液中的溶质为________。 ②某同学用酸性KMnO4溶液滴定上述吸收液，当达到滴定终点时，消耗KMnO4溶液25.00 mL，则酸性KMnO4溶液中，c(KMnO4)＝________。

(5)氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，下图是用氨水作燃料的燃料电池的工作原理。

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择__________(填“酸性”“碱性”或“中性”)溶液，氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式是 ______________________________________，

负极的电极反应式是___________________________________________。

【解析】(1)反应Ⅲ中硫酸钙和焦炭在高温下反应生成硫化钙和一氧化碳，化学方程式为CaSO4+4C

CaS+4CO↑。

(2)A.过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙，故正确；B.反应Ⅲ的化学方程式为CaSO4+4C

CaS+4CO↑，不属于四种基本反应类型，反应Ⅱ是化合反应，错误；C.防止

碳酸氢铵在温度过高时分解得不到需要的目标产物，正确；D.氯化铵含氮元素，是一种氮肥，正确。

(3)二氧化氮与亚硫酸铵反应，二氧化氮具有强氧化性，能氧化亚硫酸铵，反应生成硫酸铵，本身被还原为氮气，由原子守恒可知化学方程式为4(NH4)2SO3+2NO2

4(NH4)2SO4+N2。

(4)①15.0 mL 2.0 mol·L-1氨水的物质的量为0.03 mol，吸收标准状况下 448 mL SO2，SO2的物质的量为0.02 mol，发生反应的化学方程式为3NH3·H2O+ 2SO2

(NH4)2SO3+NH4HSO3+H2O。②根据上面的化学方程式知所得溶液中(NH4)2SO3和

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