化学《创新导学案》新课标高考总复习检测选修化学与技术21 Word版含解析

选修2-1

一、选择题

1．(2014·海口模拟)下列说法中，不正确的是()

A．煮沸暂时硬水后，水的硬度一定降低

B．硬水中加入适量石灰水后，由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀，水就软化了

C．永久硬水主要是由含有Ca2＋、Mg2＋的硫酸盐和氯化物形成的，加热煮沸是不能软化的

D．若用HR型离子交换树脂软化硬水，则发生的交换反应可以表示为Ca2＋＋2HR CaR＋2H＋【解析】加入石灰水后只能除去暂时硬度，并将Mg2＋引起的永久硬度转化为Ca2＋引起的永久硬度，仍然存在大量Ca2＋。

【答案】B

2．(2014·浙江台州模拟)氨气是化肥工业的主要原料，要解决氨气的工业化生产，关键是解决氢气的来源问题。下列最适用于工业制氢的方法是()

A．电解水制取氢气

B．用煤或焦炭制取氢气

C．用天然气制取氢气

D．用盐酸和金属反应制取氢气

【解析】题目考查了制氨气所需原料之一的氢气的制备方法，作为工业生产，首先要保证成本较低，有较大的经济效益。A中电解水制氢气，电能消耗大，成本高，不适用于工业生产中制取大量的氢气；D 中用盐酸和金属反应制取氢气成本更高；C中天然气作为清洁能源，便于管道运输，且用其制取氢气时，投资较少、能耗较低；B中用煤或焦炭作原料，容易造成污染，且相对于用天然气作原料投资较大、能耗较高。

【答案】C

3．(2014·沈阳模拟)自来水加工处理流程如下，下列有关说法不正确的是()

A．若用FeSO4作混凝剂，最终铁将以Fe(OH)2形式进入反应沉淀池

B．投药时常加入适量的石灰，是为了除去水中Mg2＋、HCO－3等

C．自来水生产中，前面加氯起消毒杀菌作用，后面加氯是保持水中有效氯的含量，防止自来水二次污染

D．用ClO2消毒自来水，消毒效率是等质量氯气的2.63倍

【解析】A项中Fe2＋具有较强的还原性，能被氯气氧化为Fe3＋，最终将以Fe(OH)3的形式进入反应

沉淀池，A项错误；B项中加入石灰，是因反应Mg2＋＋2OH－Mg(OH)2↓，Ca2＋＋OH－＋HCO－3 CaCO

3

↓＋H2O，使水的硬度降低，B项正确；多次处理自来水过程中易造成二次污染，再次加氯，可消除这一影响，C项正确；D项中消毒过程中氯元素的化合价发生变化：ClO2→Cl－，1 mol ClO2 得

5 mol e－；Cl2→2Cl－，等质量的Cl2得

67.5 g

71 g/mol×2＝1.9 mol e

－，两者消毒率之比为5÷1.9＝2.63，D项正确。

【答案】A

4．下列有关工业生产的叙述正确的是()

A．用明矾净水是因为Al3＋水解生成的Al(OH)3胶粒具有很强的吸附性

B．合成氨生产过程中采用高温高压条件都是为了提高N2、H2的转化率

C．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用硫铁矿燃烧时放出的热量

D．工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物是氮的固定

【解析】B项，合成氨生产过程中采用400～500 ℃是为了提高反应速率，而且催化剂在此温度下活性较高，但N2、H2的转化率会降低；C项，硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为SO3时放出的热量；D项，氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程，工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物不是氮的固定。

【答案】A

5．(2014·海淀模拟)如下图所示是工业生产硝酸的流程图(空气中O2的体积分数为20%)，下列说法或推断不合理的是()

A．反应A、B、C都是氧化还原反应

B．吸收塔中通入的空气不必过量

C．假设标准状况下进入吸收塔的NO和空气为4 480 L，则最多可得HNO3约为2 653.56 g

D．工业上还可以联合生产硝酸铵

【解析】选项A，反应A为N2、H2合成NH3，反应B为NH3的催化氧化生成NO，反应C为NO、O2和H2O反应生成HNO3，三个反应都是氧化还原反应；选项B，工业上常通过通入过量空气的方法使NO被充分氧化而生成更多HNO3，由反应知恰好反应生成HNO3时，NO与O2的体积比为4∶3，设标准状况下4 480 L中，含有4a mol NO，则含有15a mol空气，则有：4a＋15a＝200，则a≈10.53，故最多可得HNO3的质量为4×10.53 mol×63 g·mol－1＝2 653.56 g；选项D，合成的NH3与HNO3反应可生产NH4NO3。

【答案】B

6．下列说法正确的是()

A．NH3、NO2对人体无毒害作用

B．N2、NO对人体无毒害作用

C．N2、CO不会造成空气污染

D．NO、NO2均会造成空气污染

【解析】NH3、NO、NO2、CO均有毒，均污染空气，N2无毒。

【答案】D

7．下列气体不能用排空气法收集，但可以用排水法收集的是()

A．NO B．NO2

C．NH3D．SO2

【解析】NO易被O2氧化，但难溶于水，A正确；NO2、NH3、SO2均易溶于水，不能用排水法收集，B、C、D错。

【答案】A

二、非选择题

8．请解答工农业生产中的问题：

(1)地球上的水长期与空气、岩石、土壤接触，致使某些地区的饮用水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋等杂质离子，这种水叫__________。如图是处理这种水的一种装置，用这种装置处理水的方法叫________。

(2)工业合成氨是在________(填工艺装置名称)中完成的。请你列举工业合成氨中与节能减排、更好地创造生产效益有关的措施：________________________________________________________________________。

(3)制备肥皂的主要有机物原料是________，肥皂的制备原理为________________。

(4)联合制碱法也叫________，这种制碱法相对于“氨碱法”的优点有________(填写符合条件的序号)。

a．原料利用率高b．生产成本低

c．环境污染小d．设备腐蚀弱

【解析】(1)含有较多的Ca2＋、Mg2＋等杂质离子的水硬度高，叫硬水。离子交换柱中盛装的是离子交换树脂，这种树脂与水接触可以吸附水中的Ca2＋、Mg2＋。

(2)合成氨的反应装置为合成塔。氮气与氢气的反应是可逆反应，而且原料转化率不高，所以为了提高原料的利用率，需要对原料气进行循环利用，另外生产中的废渣、废水都可以再综合利用。

(3)肥皂是油脂在强碱溶液中进行水解反应而得到的高级脂肪酸盐。

(4)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，也叫侯氏制碱法。这种制碱法的优点是使氯化钠的利用率提高，从而降低了生产成本、减少了环境污染。

【答案】(1)硬水离子交换法

(2)合成塔从产物氨中分离出氢气、氮气，送到合成塔中再循环利用；将生产废渣用于生产建材、肥料；对废水进行处理，回收其中的有用物质(答出一条即可)

(3)油脂油脂的水解

(4)侯氏制碱法abc

9．(2014·中山质检)将N2和H2在一定条件下反应，制得纯净的NH3，将所得NH3和足量的O2通过装置中的催化剂，发生氨的催化氧化反应。请根据你已学知识，回答下列问题：

(1)工业合成NH3时，在有催化剂的条件下，选用了20 MPa～50 MPa、500 ℃这一条件，选用500 ℃

的原因是______________________，增大压强有利于N2＋3H22NH3这一反应平衡正向移动，为何不采用更大的压强______________________________________。

(2)如图所示是NH3和O2进入含催化剂的装置，发生反应，从A处导出的气体成分是______________________。假设该实验制得纯净的NO气体，则应采取________________________措施，使这些气体完全转化为HNO3。

(3)若该实验结束时，有剩余尾气NO和NO2，为防止污染空气，将其通入NaOH溶液，能恰好反应生成NaNO2，则尾气中NO和NO2的物质的量的关系为________，该反应中氧化剂为________，还原产物为________。

【解析】(1)选用500 ℃这一条件要从反应速率和原料的转化率两个角度来考虑，该温度下，原料转