还剩26页未读，
继续阅读
2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第2讲 化学研究方法与工业化学（一轮二轮通用）
展开
这是一份2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第2讲 化学研究方法与工业化学（一轮二轮通用），共29页。
A．实验法B．观察法C．分类法D．比较法
2．（2020•河西区二模）以下有关研究有机物的步骤或方法正确的是（ ）
A．李比希元素定量分析可确定有机物分子组成及其结构式
B．对有机物分子进行红外光谱图的测定可确定其相对分子质量
C．重结晶法一般适用于分离提纯沸点差异较大的液态有机混合物
D．一般步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
3．（2020春•沈阳期末）图示分析是有机化合物学习中的重要方法，经常用于分子结构和实验的分析。如图示判断正确的是（ ）
A．将溴水分别与四氯化碳、己烯、酒精三种试剂混合，充分振荡后静置，所加试剂与现象均合理
B．实验碎瓷片的作用是防止暴沸
C．一种拉伸强度比钢丝还高的芳纶纤维，结构片段，合成芳纶纤维的小分子化合物为两种
D．高分子由乙烯和丙烯加聚生成
4．（2020秋•思明区校级月考）如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是SO2的催化氧化：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0．下列说法正确的是（ ）
A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B．反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应
C．工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度
D．沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室
5．（2020秋•汝阳县月考）一种光催化合成氨的反应机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．反应过程中存在光能转化为化学能
B．N2→2N吸收能量
C．有1ml N≡N键断裂，生成6ml N﹣H键
D．及时使NH3液化有利于提高反应速率
6．（2020秋•肇庆月考）实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．催化剂a在反应过程中不参与中间过程，两个反应前后催化剂质量不变
C．人工合成NH3的反应条件是高温、催化剂两个
D．使用催化剂a、b都能够降低对应反应的活化能，但两个反应的反应热△H均不变
7．（2020春•海淀区校级期末）某小组用如图装置模拟电镀铜和精炼铜。下列说法不正确的是（ ）
A．电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2++2e﹣═Cu
B．电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品
C．精炼铜时，X电极是粗铜，比铜活泼的金属最终变成阳极泥
D．电镀铜时，X电极是铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变
8．（2020春•路南区校级期中）下列说法中正确的是（ ）
A．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B．增加炼铁高炉的高度可以降低尾气中CO的含量
C．无论加入正催化剂还是加入负催化剂都能大大提高化学反应速率
D．把煤粉碎了再燃烧可以提高煤的燃烧效率
9．（2020春•天津期末）下列说法正确的是（ ）
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
10．（2020春•南阳月考）“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是（ ）
A．玉的成分是石灰石
B．玉能与盐酸反应放出CO2
C．玉的熔点较高
D．玉的成分是金刚砂
11．（2020秋•汝阳县月考）“侯氏制碱法”的流程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．应先向饱和食盐水中通入NH3，再通入CO2
B．NaHCO3溶解度最小，可以从反应混合物中析出
C．母液中的溶质只有NH4Cl，可直接作氮肥
D．煅烧制纯碱时生成的CO2可重复利用
12．（2019秋•黑龙江期末）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：下列叙述不正确的是（ ）
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C．图中所示转化反应包含氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为2NaAlO2+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+Na2CO3
13．（2020春•龙岩期末）氯碱工业的原理示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．M为负极
B．出口c收集到的物质是氢气
C．该装置使用阴离子交换膜
D．通电一段时间后，阴极区pH升高
14．（2020•上海学业考试）下列化工生产中，能产生H2的是（ ）
A．氯碱工业B．合成氨工业C．硫酸工业D．纯碱工业
二．实验题（共3小题）
15．（2020春•和平区校级月考）实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图：
已知：实验室用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
（1）从图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气 。
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 。
（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。
（4）写出乙装置中氨氧化的化学方程式： 。
16．（2020秋•福清市校级月考）Ⅰ．中国的侯德榜对索尔维制碱法进行了改进，将合成氨工业与纯碱工业联合，发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，生产流程可以表示如图所示（代表所需物质，代表产品）。
在上述工业流程中：
（1）产品N的化学式 ，所需物质A的名称 ，B的电子式 。
（2）侯德榜制碱法的原理是 （用化学方程式表示）。操作X的名称是 。
Ⅱ．利用侯德榜原理制备的纯碱中含有少量NaCl等杂质，利用下列装置可用来测定纯碱中的Na2CO3的质量分数。实验步骤如下：
①如图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性；
②准确称取盛有碱石灰的干燥管D的质量（设为m1g）；
③准确称取一定量的纯碱（设为ng），并将其放进广口瓶B内；
④从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从前端缓缓地鼓入空气，至B反应器中不再产生气体为止；
⑤准确称取干燥管D的总质量（设为m2g）。
根据上述实验，回答下列问题：
（3）根据此实验，计算出纯碱中Na2CO3的质量分数为 （用m1、m2、n表示）。如果缺少装置E，则实验所得纯碱样品的纯度会 （“偏高”、“偏低”、或“无影响”）。
17．（2020•崇明区一模）氯碱厂以食盐等为原料，生产烧碱、盐酸等化工产品。工艺流程可简单表示如图：
完成下列填空：
（1）粗盐水中含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4 等可溶性杂质，①步骤必须先后加入稍过量的 NaOH、BaCl2、Na2CO3 溶液后过滤除杂。试写出加入Na2CO3 溶液时发生反应的离子方程式： 。写出②步骤发生反应的化学方程式： 。
（2）③步骤之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有 。进行④步骤的生产设备 A、B 之间传递的是（选填编号） 。
A．只有物料
B．既有物料又有能量
C．只有能量
D．既无物料也无能量
（3）如果用下列装置在实验室进行⑤步骤的实验，正确的是（选填编号） 。
若检验烧碱产品中是否含有少量 NaCl 杂质的实验方案是 。
（4）为测定烧碱产品的纯度，准确称取 5.000g 样品（杂质不含碱性物质）置于烧杯中，加水搅拌，冷却至室温后，将溶液全部转移入 1000mL 的容量瓶之后的一步操作是 。从所配得的溶液中每次都取出 20.00mL，用 0.12ml/L的盐酸滴定（选用常用指示剂），两次分别用去盐酸溶液19.81mL 和 19.79mL．判断滴定终点的依据是 ，根据实验数据计算此烧碱产品的纯度为（保留两位小数） 。
三．解答题（共10小题）
18．你知道下列图片所显示的假说或实验的具体内容吗？请简要说明。
19．如表为某地下水样中化学成分的分析结果，请据此回答有关问题。
（1）怎样用简便方法证明该水是硬水还是软水？
（2）使水样蒸发直到获得一种白色固体，当加入盐酸时，有二氧化碳放出，判断白色固体可能的成分。
（3）结合生活中的实例，分别说明硬水和软水可能具有的优点和缺点？
20．（2020春•东湖区校级期中）硫酸是重要的工业三酸之一。硫酸的产量和用量与一个国家的化学工业水平有着非常密切的关系。
（1）18世纪英国人利用NO2氧化硫磺的燃烧产物制备硫酸，自身被还原成+2价，用化学方程式表示该过程： 。
（2）随着化学家的不懈努力，现代工业制硫酸的方法﹣﹣接触法，逐渐被完善。其工艺流程如图1：
①气体A的成分主要是 。
②下列做法有利于经济效益的是 。A．将矿石粉碎 B．矿渣直接丢弃 C．寻找更优的催化剂 D． 鼓入大量过量的空气
③生成的SO3进入吸收塔是用浓硫酸吸收，图2是SO3吸收率与进入吸收塔中硫酸浓度和温度的关系。从图2中可知，进入吸收塔中硫酸的适宜浓度和温度是 。④如果要制备1t浓度为98%的浓硫酸，理论上需消耗质量分数为75%的黄铁矿 t。
21．（2020秋•如皋市月考）氨（NH3）、肼（N2H4）是两种氮的氢化物。
（1）合成氨的反应是一个放热反应。2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如图1。
状态②、③、④能量由高到低的顺序是 。
（2）将红热的Pt丝伸入如图2所示的锥形瓶中，观察到瓶内气体基本上为无色，瓶口出现红棕色气体，铂丝能持续保持红热状态。
①铂丝的作用是 。
②瓶口出现红棕色气体的原因是 。
③瓶内所发生的反应是放热反应还是吸热反应，请判断并说明理由： 。
（3）知道途径Ⅰ两步转化反应的△H能否推导出途径Ⅱ所示反应的△H？ （若能，请说明理由，若不能，请说明还需补充的数据）。
Ⅰ．N2NH3NO、H2O（l）
Ⅱ．N2NO
（4）发射卫星时用肼（N2H4）作燃料、二氧化氮（NO2）作氧化剂。
已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H＝+67.7kJ•ml﹣1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣543kJ•ml﹣1
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
22．（2020春•海淀区校级期末）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
（1）如图所示氮循环中，属于氮的固定的有 。（填字母序号）
a．N2转化为氨态氮
b．硝化过程
c．反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料，写出氨气的电子式 。
②氨态氮肥中NH4Cl中含有的化学键是 。
（3）硝化过程中，含氮物质发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02ml氮气时，转移的电子的物质的量为 ml。
（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理： 、 。
23．（2020•海淀区校级三模）含氮化合物是重要的化工原料。存在如图转化关系。
（1）转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为 。
（2）①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄露可看到白烟，用方程式解释检验原理 。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理 。
（3）现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为 。
②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为 。
（4）以氨作为燃料的固体氧化物（含有O2﹣）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示。
①固体氧化物作为电池工作的电解质，O2﹣移向 。（填字母）
A．电极a
B．电极b
②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为 。
24．（2020•南关区校级模拟）铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有 。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2 ）的化学反应方程式为 ；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 （填化学式）。
（2）已知：①Fe2O3 （s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H＝+494kJ•ml﹣1
②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣283kJ•ml﹣1
③C（s）+O2（g）═CO （g）△H＝﹣110kJ•ml﹣1
则反应Fe2O3 （s）+3C（s）+O2（g）═2Fe（s）+3CO2 （g） 的△H＝ kJ•ml﹣1．理论上反应 放出的热量足以供给反应 所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ；熔融造气炉相当于高炉的 部分。
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2 污染空气，脱SO2 的方法是 。
25．（2020秋•如皋市月考）纯碱是一种重要的化学原料，具有广泛的用途，常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。其中路布兰制碱法的原理如图所示。
已知：①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行；
②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应，其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。
（1）根据复分解反应的条件可知，反应Ⅰ能够发生的原因是 。
（2）写出反应Ⅱ的化学方程式： 。
（3）索尔维制碱法原理主要分为两步：第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和，再通入CO2有NaHCO3固体析出；第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。
①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得，下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是 （填序号）。
A．Ca（OH）2
B．CaCl2
C．Na2SO4
②第二步反应的化学方程式为 。
③第二步分解所制纯碱中可能含有少量NaHCO3固体，设计检验的方案： 。
26．（2020春•黔南州期末）氯碱工业是最基本的化学工业，它以电解精制饱和食盐水的方法生产氢气、氯气、烧碱等，其产品具有十分广泛的用途。
（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子，欲用BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸进行精制，则这些试剂的加入顺序依次为NaOH、 、 、 。
（2）工业中制取漂白粉时是将氯气通入 （填“澄清石灰水”或“石灰乳”）中，理由是 。
（3）图2为离子交换膜法电解食盐水的示意图，离子交换膜的作用为 、 。
（4）某化学课外小组用图3所示的简易装置制取“84”消毒液，则a为电源的 极，阳极上的电极反应式为 ，生成次氯酸钠的离子方程式为 。
27．（2020•鼓楼区校级模拟）利用制磷肥的副产物氟硅酸钠（Na2SiF6）生产冰晶石（Na3AlF6）的工艺流程如图1：
（1）分解过程发生的反应为：Na2SiF6+4NH3•H2O═2NaF+4NH4F+X↓+2H2O．工业上把滤渣X叫白炭黑，其化学式为 。
（2）分解时白炭黑产率和冰晶石纯度与pH的关系如图2，分解时需要控制溶液的pH＝ ；能提高其分解速率的措施有 （填字母）。
A．快速搅拌
B．加热混合液至100℃
C．减小氨水浓度
（3）流程中可循环利用的物质为 ；冰晶石在电解冶炼铝中的作用 。
（4）水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为 。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第2讲化学研究方法与工业化学
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题）
1．答案：C
解：在本次活动探究中，为了研究钠的性质，分别做了钠在空气中自然放置、在空气中加热的两个对比实验，通过感官观察两个实验过程中现象的差异，依据现象得出结论，这个过程中分别运用了：实验法、观察法、比较法来研究金属钠的性质，没有涉及到的是分类法，
故选：C。
2．答案：D
解：A、李比希元素定量分析可确定有机物的实验式，故A错误；
B、不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团，测定相对分子质量应选择质谱仪，故B错误；
C、温度影响溶解度，若被提纯物的溶解度随温度变化大，适用重结晶法分离，一般与沸点无关，故C错误；
D、通常研究有机物一般经过以下几个步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，故D正确；
故选：D。
3．答案：C
解：A．乙醇溶于水，因此溴水中加入乙醇，不会有分层现象，故A错误；
B．在石蜡油的催化分解实验中，碎瓷片用来作催化剂，催化石蜡油分解，故B错误；
C．芳纶纤维的结构中含有，可由﹣COOH和﹣NH2脱水得到，因此合成芳纶纤维的小分子化合物分别为、，共2种，故C正确；
D．图中的高分子的链节应为，其单体为CH2＝CH2，故D错误；
故选：C。
4．答案：D
解：A、生产效益既要考虑转化率的提高，还要考虑生产成本。增大反应容器内压强虽然有利于提高转化率，但对设备和动力的要求很高，成本太大，效益不佳，故A错误；
B、要力争提高单位时间内的产率，因此温度不能太低，否则反应速度太慢，经济效益会很差，故B错误；
C、如果温度提高到不在催化剂的活性温度范围内，那么反应速率不会提高到最快，故C错误；
D、为防止催化剂中毒，丧失活性，沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室，故D正确；
故选：D。
5．答案：D
解：A．分子吸收光能化学键断裂，则反应过程中存在光能转化为化学能，故A正确；
B．N2→2N，是由分子转化为原子，共价键被破坏，要吸收能量，故B正确；
C．1ml N2可以转化为2mlNH3，2mlNH3中含有6mlN﹣H，则有1ml N≡N键断裂，生成6ml N﹣H键，故C正确；
D．及时使NH3液化，可以减少生成物NH3的浓度，浓度减小，反应速率减小，所以不能提高反应速率，故D错误；
故选：D。
6．答案：D
解：A．NH3→NO是不同化合态的氮的转化，不属于氮的固定，故A错误；
B．催化剂a作用下，N2→NH3，氮原子化合价从0降低至﹣3价，发生了还原反应，参与中间过程，两个反应前后催化剂质量不变，故B错误；
C．工业合成氨反应：N2+3H22NH3，是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂，故C错误；
D．催化剂不影响焓变，可降低反应的活化能，则两种催化剂均能降低反应的活化能，但△H不变，故D正确；
故选：D。
7．答案：C
解：A．由分析可知，电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2++2e﹣＝Cu，故A正确；
B．由分析可知，电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品，故B正确；
C．精炼铜时，X电极是粗铜，比Cu活泼的金属在Cu之前失电子，以离子形式进入溶液中，没有Cu活泼的金属不失电子，以金属形式进入阳极附近的溶液中成为阳极泥，故C错误；
D．电镀铜时，阳极X为Cu，发生的电极反应为：Cu﹣2e﹣＝Cu2+，阴极Y为待镀金属，发生的电极反应为：Cu2++2e﹣＝Cu，由此可知：电镀时，溶液中Cu2+浓度保持不变，故D正确。
故选：C。
8．答案：D
解：A．化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化，还有光能、电能等形式的变化，故A错误；
B．高炉煤气成分中与高炉高度是没有关系的，增加炼铁高炉的高度不能减少CO的产生，故B错误；
C．正催化剂是加快反应的速率、而负催化剂是减弱反应速率，故C错误；
D．把煤粉碎了再燃烧，能增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧，可以提高煤的燃烧效率，故D正确；
故选：D。
9．答案：C
解：A、裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，有时也包含C5烃以及C9以上重质烃类，故A错误；
B、只有含有双键或三键的物质才可以用于聚合反应，石油分馏产品为烷烃，不能发生聚合反应，故B错误；
C、天然气的主要成分为甲烷，燃烧充分，生成物为二氧化碳和水，为清洁的化石燃料，故C正确；
D、水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳、氢气，不是煤的液化，故D错误；
故选：C。
10．答案：C
解：A．石灰石是碳酸钙，不属于硅酸盐，玉的成分为硅酸盐，故A错误；
B．玉的成分是硅酸盐，不含有碳元素，与盐酸反应不会放出CO2，故B错误；
C．“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；
D．金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；
故选：C。
11．答案：C
解：A．NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度较小，向饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2，可以增大CO2的溶解度，故A正确；
B．溶液中有Na+、NH4+、Cl﹣、HCO3﹣，其中NaHCO3溶解度最小，所以NaHCO3先从溶液中析出，故B正确；
C．由于NaHCO3能溶于水，所以母液中的溶质主要是NH4Cl，还有少量的NaHCO3，故C错误；
D．NaHCO3受热分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，分解生成的CO2可重复利用，故D正确。
故选：C。
12．答案：D
解：A．试剂X分离Al2O3、Fe2O3，且溶液乙含偏铝酸根离子，则X可以是氢氧化钠溶液，故A正确；
B．反应①过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液，沉淀为Fe2O3，故B正确；
C．图中①②及氢氧化铝分解均为非氧化还原反应，只有氧化铝电解生成Al为氧化还原反应，故C正确；
D．反应②为向NaAlO2溶液中通入过量CO2，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+NaHCO3，故D错误；
故选：D。
13．答案：D
解：A．M侧发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连，故A错误；
B．出口c发生氧化反应，得到氯气，故B错误；
C．电池左侧的钠离子要到右侧，才能得到浓氢氧化钠溶液，故离子交换膜应为阳离子交换膜，故C错误；
D．阴极区得到浓氢氧化钠溶液，故阴极区pH升高，故D正确。
故选：D。
14．答案：A
解：A．氯碱工业是通过电解饱和食盐水，可以制取氢氧化钠、氯气、H2，故A正确；
B．合成氨工业通过氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，不能制得H2，故B错误；
C．硫酸工业是通过含硫矿石高温反应生成SO2，然后SO2生成SO3，再通过SO3和水反应制取硫酸，不能产生H2，故C错误；
D．纯碱工业是通过向饱和食盐水里通入二氧化碳和氨气，来制取碳酸氢钠，然后通过碳酸氢钠分解制取纯碱碳酸钠，不能产生H2，故D错误。
故选：A。
二．实验题（共3小题）
15．答案：见试题解答内容
解：（1）实验室用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，用锌与稀硫酸制取氢气，不需要加热，故制取氮气选择装置a，制取氢气选择装置b；故答案为：a；b；
（2）浓硫酸具有吸水性，并且通过观察图2甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量，所以氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有干燥气体，控制氮气和氢气的流速，故答案为：干燥气体；控制氮气和氢气的流速；
（3）使铂丝保持红热的原因是：氨气的氧化反应是放热反应，装置乙的锥形瓶中发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O，生成的一氧化氮可被装置中的氧气氧化为二氧化氮，锥形瓶中还可观察到的现象是：有红棕色气体生成；故答案为：氨气的氧化反应是放热反应；有红棕色气体生成；
（4）氨的催化氧化生成一氧化氮和水，则乙装置中氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O；故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O。
16．答案：（1）NH4Cl；氨气；；
（2）NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；过滤；
（3）×100%；偏高。
解：（1）NaCl、NH3、CO2、H2O反应生成NaHCO3、NH4Cl，NaHCO3煅烧得到碳酸钠和CO2，根据图知，A为NH3、B为CO2、N为NH4Cl，A的名称是氨气、B的电子式为，
故答案为：NH4Cl；氨气；；
（2）NaCl、NH3、CO2、H2O反应生成NaHCO3、NH4Cl，所以其反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；从溶液中得到难溶性固体采用过滤方法，所以操作X为过滤，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；过滤；
（3）D装置增加的质量为二氧化碳质量，m（CO2）＝（m2﹣m1）g，根据C原子守恒得n（Na2CO3）＝n（CO2）＝ml，m（Na2CO3）＝ml×106g/ml＝（×106）g，碳酸钠质量分数＝×100%＝×100%＝×100%；如果缺少装置E，空气中水蒸气和二氧化碳进入D装置，导致二氧化碳测定值偏大，则实验所得纯碱样品的纯度会偏高，
故答案为：×100%；偏高。
17．答案：见试题解答内容
解：（1）稍过量的 NaOH是除去粗盐水中含有的 MgCl2，稍过量的BaCl2除去粗盐水中含有的 Na2SO4 ，稍过量的Na2CO3是除去粗盐水中含有的CaCl2和刚刚过量的 BaCl2，故加入Na2CO3溶液后发生的离子反应有：Ca2++CO32﹣＝CaCO3↓，Ba2++CO32﹣＝BaCO3↓；
接着就是电解饱和食盐水，其反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：Ca2++CO32﹣＝CaCO3↓，Ba2++CO32﹣＝BaCO3↓；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）③步骤是蒸发，蒸发之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有（冷却）结晶、过滤（洗涤）、干燥，④步骤是将生成的H2和Cl2化合为HCl，故生产设备 A、B 之间传递的是能量，
故答案为：（冷却）结晶、过滤（洗涤）、干燥；C；
（3）⑤步骤是HCl的吸收，要注意防倒吸，
A、利用干燥管是典型防倒吸装置，故A正确；
B、倒置的漏斗边缘应该与水面相切才能防倒吸，故B错误；
C、因HCl不溶于CCl4，所以能防倒吸，故C正确；
D、HCl气体直接通入水中，不能防倒吸，故D错误；
检验烧碱产品中是否含有少量 NaCl 杂质，其实就是检验氯离子的存在：取样溶于水，加入过量的稀硝酸后，滴入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀产生则含有杂质 NaCl，若无白色沉淀产生，则无杂质NaCl，
故答案为：AC；取样溶于水，加入过量的稀硝酸后，滴入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀产生则含有杂质 NaCl，若无白色沉淀产生，则无杂质NaCl；
（4）配制一定物质的量浓度溶液，溶液全部转移入 1000mL 的容量瓶之后的一步操作是：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，并将所得溶液移入容量瓶；盐酸滴定NaOH，指示剂一般选择甲基橙，所以判断终点的依据是：当最后一滴盐酸滴入，锥形瓶中溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变，
n（NaOH）＝n（HCl）＝0.12ml/L×10﹣3×19.80L＝2.376×10﹣3ml，ω（NaOH）＝×100%＝×100%＝95%，
故答案为：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，并将所得溶液移入容量瓶；当最后一滴盐酸滴入，锥形瓶中溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变； 95%。
三．解答题（共10小题）
18．答案：见试题解答内容
解：汤姆生认为：原子是一个球体，正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子向葡萄干一样散布在正电荷中；
卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构的空心球模型，认为：①原子中存在很大的空间，②原子中存在原子核且原子核带正电，③金箔中原子核的质量远大于α粒子的质量，
扫描隧道显微镜，是人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质，
答：第一张图片是汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子；
第二张图是卢瑟福原子模型图的发现实验，该实验证明：在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样；
第三张图是利用超真空扫描隧道显微镜技术让构成物质的原子分子重新排列而写出的微观字。
19．答案：见试题解答内容
解：（1）证明水是硬水还是软水的方法：向水样中加入肥皂水，产生泡沫多的为软水，产生泡沫少的为硬水，
答：向水样中加入肥皂水，产生泡沫多的为软水，产生泡沫少的为硬水；
（2）使水样蒸发直到获得一种白色固体，当加入盐酸时，有二氧化碳放出，可知为难溶性碳酸盐，依据水样中含有离子推断该钙碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙；
答：白色固体成分为碳酸钙、碳酸镁；
（3）硬度高的水即含有镁离子、钙离子浓度大的水，对生活和生产都有危害，不适合饮用，容易引发疾病；不利于洗涤，造成洗涤剂的浪费；烧锅炉时容易结成水垢；
软水优点：洗衣服节约洗涤剂，烧水不容易结成水垢；
缺点：长期饮用会造成钙离子等元素缺失，引发疾病。
答：硬水缺点：不适合饮用，容易引发疾病；不利于洗涤，造成洗涤剂的浪费；烧锅炉时容易结成水垢；
软水的优点：洗衣服节约洗涤剂，烧水不容易接成水垢；缺点：长期饮用导致人体缺少必须的元素，如钙元素。
20．答案：（1）NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4；
（2）①SO2与O2；
②AC；
③98%和40℃；
④0.8t。
解：（1）NO2氧化SO2制硫酸，所以需要有水提供H元素，同时N转化为+2价，说明生成了NO，因此化学方程式为：NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4，
故答案为：NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4；
（2）①接触法制硫酸中，SO2与O2反应需要加热，而接触室就是用SO2和氧气反应生成SO3放出的热来给SO2预热，所以气体A就是预热后的SO2与O2，
故答案为：SO2与O2；
②提高经济效益的做法是减少投入，增大产出，提高反应物的转化率，
A．将矿石粉碎为了增大接触面积，而提高反应速率，故A正确；
B．矿渣直接丢弃，没有做到废物利用，故B错误；
C．寻找更优的催化剂，加快反应速率，可以提高经济效益，故C正确；
D．鼓入大量过量的空气，过量空气会带走热量，造成能量的浪费，故D错误；
故答案为：AC；
③由图可知，SO3吸收率最高的为40℃，吸收浓度最好的为98%左右，所以为98%和40℃，
故答案为：98%和40℃；
④黄铁矿为FeS2，根据4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，2SO2+O22SO3，SO3+H2O＝H2SO4，
得关系式FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4
120 2×98
x•75% 1t×98% 解得 x＝0.8t，
故答案为：0.8t。
21．答案：（1）③、②、④；
（2）①作催化剂；
②NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2；
③放热反应，因为铂丝能持续保持红热，说明反应中有热量放出；
（3）不能，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应；
（4）2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1。
解：（1）图（1）中的分子为氮气分子和氢气分子，且反应物分子还没接触到催化剂，此图应表示反应最初的过程；图（2）中分子仍然为原反应物的分子，和图（1）相比较，可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程；图（3）所示为附在催化剂表面的原子，此图应该是变化中氮气分子和氢气分子在催化剂作用下分解成原子的一个过程；图（4）表示氮气分子和氢气分子分解成的原子在催化剂表面形成了氨气分子，应为原子重新组合成新分子的过程；图（5）表示出新分子与催化剂分离，应为变化过程的最后环节，所以能量由高到低的顺序是③、②、④，
故答案为：③、②、④；
（2）①铂丝的作用是起催化剂的作用，
故答案为：作催化剂；
②瓶口出现红棕色气体的原因是NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2，发生2NO+O2═2NO2，
故答案为：NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2；
③因铂丝能持续保持红热状态，所以该反应是放热反应，说明反应中有热量，
故答案为：放热反应，因为铂丝能持续保持红热，说明反应中有热量放出；
（3）N2 （g）+3H2 （g） 2NH3 （ g）①
4NH3（g） +5O2（g） 4NO（g）+6H2O （l）②
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）③
根据盖斯定律[①×2+②﹣③×3]得到：N2（g）+O2（g）═NO（g）的△H，所以知道途径Ⅰ两步转化反应的△H不能推导出途径Ⅱ所示反应的△H，缺少2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应；
故答案为：不能，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应
（4）已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H＝+67.7kJ•ml﹣1①
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣543kJ•ml﹣1②
根据盖斯定律②×2﹣①得到：2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1；
故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1。
22．答案：（1）a；
（2）①；
②离子键、共价键、配位键；
（3）氧化；
（4）0.06；
（5）6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+；10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O。
解：（1）a．N2转化为氨态氮，游离态的氮转化为化合态氮，符合定义，故a正确；
b．硝化过程是将NH4+转化为 NO2﹣转化为NO3﹣，没有氮气参加反应，不符合定义，故b错误；
c．反硝化过程正好和硝化过程相反，也没有氮气参加反应，故c错误；
故答案为：a；
（2）①氨气分子中存在3个N﹣H共价键，氮原子有1对未成对电子，电子式为，
故答案为：；
②NH4Cl中铵根离子与氯离子通过离子键结合，铵根离子内存在共价键和配位键，所以含有化学键为：离子键、共价键、配位键，
故答案为：离子键、共价键、配位键；
（3）硝化过程是将NH4+转化为 NO2﹣转化为NO3﹣，氮元素化合价升高，发生了氧化反应，
故答案为：氧化；
（4）反应物是NO2﹣和NH4+，生成物还有H2O，N2，可写出反应的化学方程式，为：NH4++NO2﹣N2↑+2H2O根据题干信息可知N2～3e﹣，故n（e﹣）＝3n（N2）＝3×0.02＝0.06ml，
故答案为：0.06；
（5）从图中可以看出：Fe3+和NH4+反应生成Fe2+和N2，再利用化合价升降法配平，得6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+，同法可写出：10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O，
故答案为：6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+；10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O。
23．答案：（1）4NH3+5O24NO+6H2O；
（2）①8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl；
②氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来；
（3）①NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣；
②1.68%；
（4）①A；
②2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O。
解：（1）氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（2）①氯气与氨气可发生如下反应：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl，
故答案为：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl；
②向固体氧化钙中滴加浓氨水，因为氧化钙与水反应放热，促进氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来，故答案为：氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来，
故答案为：氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来；
（3）①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为：NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣，
故答案为：NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣；
②纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g，设样品中含碳酸氢钠质量为x
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2×84 106 168﹣106＝62
x 100.00g﹣99.38g
x＝＝1.68g，
样品中NaHCO3的质量分数＝×100%＝1.68%，
故答案为：1.68%；
（4）①在原电池中，阴离子向负极移动，即由电极b向电极a移动，
故答案为：A；
②在接触面a极上发生的反应为负极反应，氨气被氧化生成氮气，电极方程式为2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O，
故答案为：2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O。
24．答案：见试题解答内容
解：（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可加入石灰石，石灰石分解生成氧化钙，氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，涉及反应有CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3，加入焦炭，先生成CO，最后生成二氧化碳，尾气中含有CO，
故答案为：石灰石；CaCO3CaO+CO2↑；CaO+SiO2CaSiO3；CO；
（2）利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3（s）+3C（s）+O2（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H＝（+494kJ•ml﹣1）+3×（﹣283kJ•ml﹣1）＝﹣355kJ•ml﹣1，
因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应，
故答案为：﹣355；②③；①；
（3）高炉炼铁时，炉腰部分发生Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3反应，则熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分，
故答案为：炉腰；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；炉腹；
（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应，可用碱液或氢氧化钠、氨水等吸收，
故答案为：碱液或氢氧化钠、氨水。
25．答案：（1）有HCl气体生成；
（2）4C+Na2SO4Na2S+4CO↑；
（3）①A；
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体。
解：（1）发生复分解反应需要满足a：生成难电离的物质（弱电解质）；b：生成难溶物；c：生成易挥发的物质（或者是气体），反应Ⅰ是氯化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢，氯化氢是气体，所以符合复分解反应发生的条件，
故答案为：有HCl气体生成；
（2）从流程图中可以看出，反应Ⅱ是C和Na2SO4反应，生成硫化钠和一氧化碳，反应的化学方程式是4C+Na2SO4Na2S+4CO↑，
故答案为：4C+Na2SO4Na2S+4CO↑；
（3）①NH4Cl与氢氧化钙加热反应生成氯化钙、氨气和水，而氯化钙和硫酸钠与NH4Cl不反应，
故答案为：A；
②第二步是NaHCO3固体分解制纯碱，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，
故答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③检验碳酸钠固体中含有碳酸氢钠，可以利用碳酸氢钠受热分解而碳酸钠加热不分解进行，操作步骤是取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体，
故答案为：取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体。
26．答案：（1）BaCl2、Na2CO3、盐酸；
（2）石灰乳；澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产；
（3）只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应；
（4）负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑）。
解：（1）由流程图可知粗盐精制得精盐，精盐电解生成了氢氧化钠、氢气、氯气，粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子，Ca2+可加CO32﹣除去，Mg2+可加入OH﹣除去，SO42﹣可加入Ba2+除去；过量的Ba2+可加CO32﹣除去；故试剂的加入顺序依次为NaOH、BaCl2、Na2CO3、盐酸，
故答案为：BaCl2；Na2CO3；盐酸；
（2）由流程图可知氯气的用途，在工业上氯气可制盐酸、漂白液、漂白粉，漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的固体混合物，故工业中制取漂白粉是将氯气通入石灰乳；原因，澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产。
故答案为：石灰乳；澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产；
（3）由图2可知，与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，与电源负极相连的是电解池的阴极，阴极电极反应式为：2H++2e﹣＝H2↑，根据Na+，H+的移动方向可推知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应。
故答案为：只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应；
（4）由图3可知，要制取“84”消毒液，根据电解原理去分析，与电源a极相连的是电解池的阴极，则a为电源的负极，与b极相连为阳极，阳极上的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；生成次氯酸钠的离子方程式为Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑），
故答案为：负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑）。
27．答案：见试题解答内容
解：（1）分解过程发生的反应为：Na2SiF6+4NH3•H2O═2NaF+4NH4F+X↓+2H2O，化学反应前后原子守恒，则X为SiO2；
故答案为：SiO2；
（2）从图可知，pH为8.5时，冰晶石中白炭黑的含量较低，冰晶石纯度较高；能提高其分解速率的措施有
A．快速搅拌可以加快反应速率，正确，B．加热混合液至100℃，氨水受热分解，反应物浓度小，化学反应速率减慢，错误，C．减小氨水浓度，化学反应速率减慢，故错误；
故答案为：8.5；A；
（3）第二次过滤所得，滤液为氨气水溶液，可循环使用；冰晶石降低氧化铝的熔融温度，减少能耗；
故答案为：NH3 （NH3．H2O）；降低氧化铝的熔融温度，减少能耗；
（4）水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为：2NaF+4NH4F+NaAlO2 Na3AlF6↓+4NH3↑+2H2O；
故答案为：2NaF+4NH4F+NaAlO2 Na3AlF6↓+4NH3↑+2H2O。课题
金属钠与氧气反应的实验
实验
目的
（1）探究金属钠与氧气的反应；
（2）认识条件控制在实验研究中的意义
试剂与仪器
金属钠、镊子、小刀、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、滤纸、火柴
实验
步骤
（1）将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应；
（2）将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应
实验
记录
实验内容
实验现象
结论
金属钠放置在空气中
在空气中加热金属钠
与溴水混合的试剂
四氯化碳
己烯
酒精
现象
所含的离子
离子含量/（g•L﹣1）
ca2+
0.12
Mg2+
0.02
K+
0.01
Na+
0.01
Cl﹣
0.01
HCO3﹣
0.27
SO42﹣
0.04
A．实验法B．观察法C．分类法D．比较法
2．（2020•河西区二模）以下有关研究有机物的步骤或方法正确的是（ ）
A．李比希元素定量分析可确定有机物分子组成及其结构式
B．对有机物分子进行红外光谱图的测定可确定其相对分子质量
C．重结晶法一般适用于分离提纯沸点差异较大的液态有机混合物
D．一般步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式
3．（2020春•沈阳期末）图示分析是有机化合物学习中的重要方法，经常用于分子结构和实验的分析。如图示判断正确的是（ ）
A．将溴水分别与四氯化碳、己烯、酒精三种试剂混合，充分振荡后静置，所加试剂与现象均合理
B．实验碎瓷片的作用是防止暴沸
C．一种拉伸强度比钢丝还高的芳纶纤维，结构片段，合成芳纶纤维的小分子化合物为两种
D．高分子由乙烯和丙烯加聚生成
4．（2020秋•思明区校级月考）如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程，其中关键步骤是SO2的催化氧化：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H＜0．下列说法正确的是（ ）
A．反应后气体分子数减少，增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B．反应放热，为提高SO2转化率，应尽可能在较低温度下反应
C．工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并尽可能提高体系温度
D．沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室
5．（2020秋•汝阳县月考）一种光催化合成氨的反应机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．反应过程中存在光能转化为化学能
B．N2→2N吸收能量
C．有1ml N≡N键断裂，生成6ml N﹣H键
D．及时使NH3液化有利于提高反应速率
6．（2020秋•肇庆月考）实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．催化剂a在反应过程中不参与中间过程，两个反应前后催化剂质量不变
C．人工合成NH3的反应条件是高温、催化剂两个
D．使用催化剂a、b都能够降低对应反应的活化能，但两个反应的反应热△H均不变
7．（2020春•海淀区校级期末）某小组用如图装置模拟电镀铜和精炼铜。下列说法不正确的是（ ）
A．电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2++2e﹣═Cu
B．电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品
C．精炼铜时，X电极是粗铜，比铜活泼的金属最终变成阳极泥
D．电镀铜时，X电极是铜，溶液中的Cu2+浓度保持不变
8．（2020春•路南区校级期中）下列说法中正确的是（ ）
A．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
B．增加炼铁高炉的高度可以降低尾气中CO的含量
C．无论加入正催化剂还是加入负催化剂都能大大提高化学反应速率
D．把煤粉碎了再燃烧可以提高煤的燃烧效率
9．（2020春•天津期末）下列说法正确的是（ ）
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
10．（2020春•南阳月考）“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是（ ）
A．玉的成分是石灰石
B．玉能与盐酸反应放出CO2
C．玉的熔点较高
D．玉的成分是金刚砂
11．（2020秋•汝阳县月考）“侯氏制碱法”的流程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．应先向饱和食盐水中通入NH3，再通入CO2
B．NaHCO3溶解度最小，可以从反应混合物中析出
C．母液中的溶质只有NH4Cl，可直接作氮肥
D．煅烧制纯碱时生成的CO2可重复利用
12．（2019秋•黑龙江期末）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：下列叙述不正确的是（ ）
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C．图中所示转化反应包含氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为2NaAlO2+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+Na2CO3
13．（2020春•龙岩期末）氯碱工业的原理示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．M为负极
B．出口c收集到的物质是氢气
C．该装置使用阴离子交换膜
D．通电一段时间后，阴极区pH升高
14．（2020•上海学业考试）下列化工生产中，能产生H2的是（ ）
A．氯碱工业B．合成氨工业C．硫酸工业D．纯碱工业
二．实验题（共3小题）
15．（2020春•和平区校级月考）实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图：
已知：实验室用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
（1）从图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气 。
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 。
（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。
（4）写出乙装置中氨氧化的化学方程式： 。
16．（2020秋•福清市校级月考）Ⅰ．中国的侯德榜对索尔维制碱法进行了改进，将合成氨工业与纯碱工业联合，发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，生产流程可以表示如图所示（代表所需物质，代表产品）。
在上述工业流程中：
（1）产品N的化学式 ，所需物质A的名称 ，B的电子式 。
（2）侯德榜制碱法的原理是 （用化学方程式表示）。操作X的名称是 。
Ⅱ．利用侯德榜原理制备的纯碱中含有少量NaCl等杂质，利用下列装置可用来测定纯碱中的Na2CO3的质量分数。实验步骤如下：
①如图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性；
②准确称取盛有碱石灰的干燥管D的质量（设为m1g）；
③准确称取一定量的纯碱（设为ng），并将其放进广口瓶B内；
④从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从前端缓缓地鼓入空气，至B反应器中不再产生气体为止；
⑤准确称取干燥管D的总质量（设为m2g）。
根据上述实验，回答下列问题：
（3）根据此实验，计算出纯碱中Na2CO3的质量分数为 （用m1、m2、n表示）。如果缺少装置E，则实验所得纯碱样品的纯度会 （“偏高”、“偏低”、或“无影响”）。
17．（2020•崇明区一模）氯碱厂以食盐等为原料，生产烧碱、盐酸等化工产品。工艺流程可简单表示如图：
完成下列填空：
（1）粗盐水中含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4 等可溶性杂质，①步骤必须先后加入稍过量的 NaOH、BaCl2、Na2CO3 溶液后过滤除杂。试写出加入Na2CO3 溶液时发生反应的离子方程式： 。写出②步骤发生反应的化学方程式： 。
（2）③步骤之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有 。进行④步骤的生产设备 A、B 之间传递的是（选填编号） 。
A．只有物料
B．既有物料又有能量
C．只有能量
D．既无物料也无能量
（3）如果用下列装置在实验室进行⑤步骤的实验，正确的是（选填编号） 。
若检验烧碱产品中是否含有少量 NaCl 杂质的实验方案是 。
（4）为测定烧碱产品的纯度，准确称取 5.000g 样品（杂质不含碱性物质）置于烧杯中，加水搅拌，冷却至室温后，将溶液全部转移入 1000mL 的容量瓶之后的一步操作是 。从所配得的溶液中每次都取出 20.00mL，用 0.12ml/L的盐酸滴定（选用常用指示剂），两次分别用去盐酸溶液19.81mL 和 19.79mL．判断滴定终点的依据是 ，根据实验数据计算此烧碱产品的纯度为（保留两位小数） 。
三．解答题（共10小题）
18．你知道下列图片所显示的假说或实验的具体内容吗？请简要说明。
19．如表为某地下水样中化学成分的分析结果，请据此回答有关问题。
（1）怎样用简便方法证明该水是硬水还是软水？
（2）使水样蒸发直到获得一种白色固体，当加入盐酸时，有二氧化碳放出，判断白色固体可能的成分。
（3）结合生活中的实例，分别说明硬水和软水可能具有的优点和缺点？
20．（2020春•东湖区校级期中）硫酸是重要的工业三酸之一。硫酸的产量和用量与一个国家的化学工业水平有着非常密切的关系。
（1）18世纪英国人利用NO2氧化硫磺的燃烧产物制备硫酸，自身被还原成+2价，用化学方程式表示该过程： 。
（2）随着化学家的不懈努力，现代工业制硫酸的方法﹣﹣接触法，逐渐被完善。其工艺流程如图1：
①气体A的成分主要是 。
②下列做法有利于经济效益的是 。A．将矿石粉碎 B．矿渣直接丢弃 C．寻找更优的催化剂 D． 鼓入大量过量的空气
③生成的SO3进入吸收塔是用浓硫酸吸收，图2是SO3吸收率与进入吸收塔中硫酸浓度和温度的关系。从图2中可知，进入吸收塔中硫酸的适宜浓度和温度是 。④如果要制备1t浓度为98%的浓硫酸，理论上需消耗质量分数为75%的黄铁矿 t。
21．（2020秋•如皋市月考）氨（NH3）、肼（N2H4）是两种氮的氢化物。
（1）合成氨的反应是一个放热反应。2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如图1。
状态②、③、④能量由高到低的顺序是 。
（2）将红热的Pt丝伸入如图2所示的锥形瓶中，观察到瓶内气体基本上为无色，瓶口出现红棕色气体，铂丝能持续保持红热状态。
①铂丝的作用是 。
②瓶口出现红棕色气体的原因是 。
③瓶内所发生的反应是放热反应还是吸热反应，请判断并说明理由： 。
（3）知道途径Ⅰ两步转化反应的△H能否推导出途径Ⅱ所示反应的△H？ （若能，请说明理由，若不能，请说明还需补充的数据）。
Ⅰ．N2NH3NO、H2O（l）
Ⅱ．N2NO
（4）发射卫星时用肼（N2H4）作燃料、二氧化氮（NO2）作氧化剂。
已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H＝+67.7kJ•ml﹣1
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣543kJ•ml﹣1
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式： 。
22．（2020春•海淀区校级期末）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
（1）如图所示氮循环中，属于氮的固定的有 。（填字母序号）
a．N2转化为氨态氮
b．硝化过程
c．反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料，写出氨气的电子式 。
②氨态氮肥中NH4Cl中含有的化学键是 。
（3）硝化过程中，含氮物质发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02ml氮气时，转移的电子的物质的量为 ml。
（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理： 、 。
23．（2020•海淀区校级三模）含氮化合物是重要的化工原料。存在如图转化关系。
（1）转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式为 。
（2）①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄露可看到白烟，用方程式解释检验原理 。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨气，请结合化学用语简述原理 。
（3）现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为 。
②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，为测定该样品中NaHCO3的质量分数，某同学设计方案如下：准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为 。
（4）以氨作为燃料的固体氧化物（含有O2﹣）燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示。
①固体氧化物作为电池工作的电解质，O2﹣移向 。（填字母）
A．电极a
B．电极b
②该电池工作时，电极a上发生的电极反应为 。
24．（2020•南关区校级模拟）铁在自然界分别广泛，在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题：
（1）用铁矿石（赤铁矿）冶炼生铁的高炉如图（a）所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有 。除去铁矿石中脉石（主要成分为SiO2 ）的化学反应方程式为 ；高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 （填化学式）。
（2）已知：①Fe2O3 （s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H＝+494kJ•ml﹣1
②CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H＝﹣283kJ•ml﹣1
③C（s）+O2（g）═CO （g）△H＝﹣110kJ•ml﹣1
则反应Fe2O3 （s）+3C（s）+O2（g）═2Fe（s）+3CO2 （g） 的△H＝ kJ•ml﹣1．理论上反应 放出的热量足以供给反应 所需的热量（填上述方程式序号）
（3）有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺，其流程如图（b）所示，其中，还原竖炉相当于高炉的 部分，主要反应的化学方程式为 ；熔融造气炉相当于高炉的 部分。
（4）铁矿石中常含有硫，使高炉气中混有SO2 污染空气，脱SO2 的方法是 。
25．（2020秋•如皋市月考）纯碱是一种重要的化学原料，具有广泛的用途，常见的制备方法有路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法。其中路布兰制碱法的原理如图所示。
已知：①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均在高温条件下进行；
②反应Ⅰ、Ⅲ为复分解反应，其中反应Ⅰ中生成的HCl为气体。
（1）根据复分解反应的条件可知，反应Ⅰ能够发生的原因是 。
（2）写出反应Ⅱ的化学方程式： 。
（3）索尔维制碱法原理主要分为两步：第一步是向饱和食盐水中先通氨气至饱和，再通入CO2有NaHCO3固体析出；第二步将NaHCO3固体分解制纯碱。
①该方法中所用的氨气可由NH4Cl为原料制得，下列可以与NH4Cl反应制NH3的一种物质是 （填序号）。
A．Ca（OH）2
B．CaCl2
C．Na2SO4
②第二步反应的化学方程式为 。
③第二步分解所制纯碱中可能含有少量NaHCO3固体，设计检验的方案： 。
26．（2020春•黔南州期末）氯碱工业是最基本的化学工业，它以电解精制饱和食盐水的方法生产氢气、氯气、烧碱等，其产品具有十分广泛的用途。
（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子，欲用BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸进行精制，则这些试剂的加入顺序依次为NaOH、 、 、 。
（2）工业中制取漂白粉时是将氯气通入 （填“澄清石灰水”或“石灰乳”）中，理由是 。
（3）图2为离子交换膜法电解食盐水的示意图，离子交换膜的作用为 、 。
（4）某化学课外小组用图3所示的简易装置制取“84”消毒液，则a为电源的 极，阳极上的电极反应式为 ，生成次氯酸钠的离子方程式为 。
27．（2020•鼓楼区校级模拟）利用制磷肥的副产物氟硅酸钠（Na2SiF6）生产冰晶石（Na3AlF6）的工艺流程如图1：
（1）分解过程发生的反应为：Na2SiF6+4NH3•H2O═2NaF+4NH4F+X↓+2H2O．工业上把滤渣X叫白炭黑，其化学式为 。
（2）分解时白炭黑产率和冰晶石纯度与pH的关系如图2，分解时需要控制溶液的pH＝ ；能提高其分解速率的措施有 （填字母）。
A．快速搅拌
B．加热混合液至100℃
C．减小氨水浓度
（3）流程中可循环利用的物质为 ；冰晶石在电解冶炼铝中的作用 。
（4）水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为 。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第2讲化学研究方法与工业化学
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题）
1．答案：C
解：在本次活动探究中，为了研究钠的性质，分别做了钠在空气中自然放置、在空气中加热的两个对比实验，通过感官观察两个实验过程中现象的差异，依据现象得出结论，这个过程中分别运用了：实验法、观察法、比较法来研究金属钠的性质，没有涉及到的是分类法，
故选：C。
2．答案：D
解：A、李比希元素定量分析可确定有机物的实验式，故A错误；
B、不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团，测定相对分子质量应选择质谱仪，故B错误；
C、温度影响溶解度，若被提纯物的溶解度随温度变化大，适用重结晶法分离，一般与沸点无关，故C错误；
D、通常研究有机物一般经过以下几个步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，故D正确；
故选：D。
3．答案：C
解：A．乙醇溶于水，因此溴水中加入乙醇，不会有分层现象，故A错误；
B．在石蜡油的催化分解实验中，碎瓷片用来作催化剂，催化石蜡油分解，故B错误；
C．芳纶纤维的结构中含有，可由﹣COOH和﹣NH2脱水得到，因此合成芳纶纤维的小分子化合物分别为、，共2种，故C正确；
D．图中的高分子的链节应为，其单体为CH2＝CH2，故D错误；
故选：C。
4．答案：D
解：A、生产效益既要考虑转化率的提高，还要考虑生产成本。增大反应容器内压强虽然有利于提高转化率，但对设备和动力的要求很高，成本太大，效益不佳，故A错误；
B、要力争提高单位时间内的产率，因此温度不能太低，否则反应速度太慢，经济效益会很差，故B错误；
C、如果温度提高到不在催化剂的活性温度范围内，那么反应速率不会提高到最快，故C错误；
D、为防止催化剂中毒，丧失活性，沸腾炉流出的气体必须经过净化，并补充适量空气，再进入接触室，故D正确；
故选：D。
5．答案：D
解：A．分子吸收光能化学键断裂，则反应过程中存在光能转化为化学能，故A正确；
B．N2→2N，是由分子转化为原子，共价键被破坏，要吸收能量，故B正确；
C．1ml N2可以转化为2mlNH3，2mlNH3中含有6mlN﹣H，则有1ml N≡N键断裂，生成6ml N﹣H键，故C正确；
D．及时使NH3液化，可以减少生成物NH3的浓度，浓度减小，反应速率减小，所以不能提高反应速率，故D错误；
故选：D。
6．答案：D
解：A．NH3→NO是不同化合态的氮的转化，不属于氮的固定，故A错误；
B．催化剂a作用下，N2→NH3，氮原子化合价从0降低至﹣3价，发生了还原反应，参与中间过程，两个反应前后催化剂质量不变，故B错误；
C．工业合成氨反应：N2+3H22NH3，是一个放热的可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂，故C错误；
D．催化剂不影响焓变，可降低反应的活化能，则两种催化剂均能降低反应的活化能，但△H不变，故D正确；
故选：D。
7．答案：C
解：A．由分析可知，电镀铜和精炼铜时，Y上的电极反应都是：Cu2++2e﹣＝Cu，故A正确；
B．由分析可知，电镀铜时，Y电极为待镀的金属制品，故B正确；
C．精炼铜时，X电极是粗铜，比Cu活泼的金属在Cu之前失电子，以离子形式进入溶液中，没有Cu活泼的金属不失电子，以金属形式进入阳极附近的溶液中成为阳极泥，故C错误；
D．电镀铜时，阳极X为Cu，发生的电极反应为：Cu﹣2e﹣＝Cu2+，阴极Y为待镀金属，发生的电极反应为：Cu2++2e﹣＝Cu，由此可知：电镀时，溶液中Cu2+浓度保持不变，故D正确。
故选：C。
8．答案：D
解：A．化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化，还有光能、电能等形式的变化，故A错误；
B．高炉煤气成分中与高炉高度是没有关系的，增加炼铁高炉的高度不能减少CO的产生，故B错误；
C．正催化剂是加快反应的速率、而负催化剂是减弱反应速率，故C错误；
D．把煤粉碎了再燃烧，能增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧，可以提高煤的燃烧效率，故D正确；
故选：D。
9．答案：C
解：A、裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，有时也包含C5烃以及C9以上重质烃类，故A错误；
B、只有含有双键或三键的物质才可以用于聚合反应，石油分馏产品为烷烃，不能发生聚合反应，故B错误；
C、天然气的主要成分为甲烷，燃烧充分，生成物为二氧化碳和水，为清洁的化石燃料，故C正确；
D、水煤气是通过炽热的焦炭而生成的气体，主要成份是一氧化碳、氢气，不是煤的液化，故D错误；
故选：C。
10．答案：C
解：A．石灰石是碳酸钙，不属于硅酸盐，玉的成分为硅酸盐，故A错误；
B．玉的成分是硅酸盐，不含有碳元素，与盐酸反应不会放出CO2，故B错误；
C．“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高，故C正确；
D．金刚砂是人工制成的碳化硅，玉的成分是硅酸盐，故D错误；
故选：C。
11．答案：C
解：A．NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度较小，向饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2，可以增大CO2的溶解度，故A正确；
B．溶液中有Na+、NH4+、Cl﹣、HCO3﹣，其中NaHCO3溶解度最小，所以NaHCO3先从溶液中析出，故B正确；
C．由于NaHCO3能溶于水，所以母液中的溶质主要是NH4Cl，还有少量的NaHCO3，故C错误；
D．NaHCO3受热分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，分解生成的CO2可重复利用，故D正确。
故选：C。
12．答案：D
解：A．试剂X分离Al2O3、Fe2O3，且溶液乙含偏铝酸根离子，则X可以是氢氧化钠溶液，故A正确；
B．反应①过滤后所得溶液乙为NaAlO2溶液，沉淀为Fe2O3，故B正确；
C．图中①②及氢氧化铝分解均为非氧化还原反应，只有氧化铝电解生成Al为氧化还原反应，故C正确；
D．反应②为向NaAlO2溶液中通入过量CO2，化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+NaHCO3，故D错误；
故选：D。
13．答案：D
解：A．M侧发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连，故A错误；
B．出口c发生氧化反应，得到氯气，故B错误；
C．电池左侧的钠离子要到右侧，才能得到浓氢氧化钠溶液，故离子交换膜应为阳离子交换膜，故C错误；
D．阴极区得到浓氢氧化钠溶液，故阴极区pH升高，故D正确。
故选：D。
14．答案：A
解：A．氯碱工业是通过电解饱和食盐水，可以制取氢氧化钠、氯气、H2，故A正确；
B．合成氨工业通过氮气和氢气在高温高压催化剂条件下生成氨气，不能制得H2，故B错误；
C．硫酸工业是通过含硫矿石高温反应生成SO2，然后SO2生成SO3，再通过SO3和水反应制取硫酸，不能产生H2，故C错误；
D．纯碱工业是通过向饱和食盐水里通入二氧化碳和氨气，来制取碳酸氢钠，然后通过碳酸氢钠分解制取纯碱碳酸钠，不能产生H2，故D错误。
故选：A。
二．实验题（共3小题）
15．答案：见试题解答内容
解：（1）实验室用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，用锌与稀硫酸制取氢气，不需要加热，故制取氮气选择装置a，制取氢气选择装置b；故答案为：a；b；
（2）浓硫酸具有吸水性，并且通过观察图2甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量，所以氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有干燥气体，控制氮气和氢气的流速，故答案为：干燥气体；控制氮气和氢气的流速；
（3）使铂丝保持红热的原因是：氨气的氧化反应是放热反应，装置乙的锥形瓶中发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O，生成的一氧化氮可被装置中的氧气氧化为二氧化氮，锥形瓶中还可观察到的现象是：有红棕色气体生成；故答案为：氨气的氧化反应是放热反应；有红棕色气体生成；
（4）氨的催化氧化生成一氧化氮和水，则乙装置中氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O；故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O。
16．答案：（1）NH4Cl；氨气；；
（2）NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；过滤；
（3）×100%；偏高。
解：（1）NaCl、NH3、CO2、H2O反应生成NaHCO3、NH4Cl，NaHCO3煅烧得到碳酸钠和CO2，根据图知，A为NH3、B为CO2、N为NH4Cl，A的名称是氨气、B的电子式为，
故答案为：NH4Cl；氨气；；
（2）NaCl、NH3、CO2、H2O反应生成NaHCO3、NH4Cl，所以其反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；从溶液中得到难溶性固体采用过滤方法，所以操作X为过滤，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl；过滤；
（3）D装置增加的质量为二氧化碳质量，m（CO2）＝（m2﹣m1）g，根据C原子守恒得n（Na2CO3）＝n（CO2）＝ml，m（Na2CO3）＝ml×106g/ml＝（×106）g，碳酸钠质量分数＝×100%＝×100%＝×100%；如果缺少装置E，空气中水蒸气和二氧化碳进入D装置，导致二氧化碳测定值偏大，则实验所得纯碱样品的纯度会偏高，
故答案为：×100%；偏高。
17．答案：见试题解答内容
解：（1）稍过量的 NaOH是除去粗盐水中含有的 MgCl2，稍过量的BaCl2除去粗盐水中含有的 Na2SO4 ，稍过量的Na2CO3是除去粗盐水中含有的CaCl2和刚刚过量的 BaCl2，故加入Na2CO3溶液后发生的离子反应有：Ca2++CO32﹣＝CaCO3↓，Ba2++CO32﹣＝BaCO3↓；
接着就是电解饱和食盐水，其反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：Ca2++CO32﹣＝CaCO3↓，Ba2++CO32﹣＝BaCO3↓；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（2）③步骤是蒸发，蒸发之后获得干燥的烧碱产品的有关操作有（冷却）结晶、过滤（洗涤）、干燥，④步骤是将生成的H2和Cl2化合为HCl，故生产设备 A、B 之间传递的是能量，
故答案为：（冷却）结晶、过滤（洗涤）、干燥；C；
（3）⑤步骤是HCl的吸收，要注意防倒吸，
A、利用干燥管是典型防倒吸装置，故A正确；
B、倒置的漏斗边缘应该与水面相切才能防倒吸，故B错误；
C、因HCl不溶于CCl4，所以能防倒吸，故C正确；
D、HCl气体直接通入水中，不能防倒吸，故D错误；
检验烧碱产品中是否含有少量 NaCl 杂质，其实就是检验氯离子的存在：取样溶于水，加入过量的稀硝酸后，滴入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀产生则含有杂质 NaCl，若无白色沉淀产生，则无杂质NaCl，
故答案为：AC；取样溶于水，加入过量的稀硝酸后，滴入 AgNO3 溶液，若有白色沉淀产生则含有杂质 NaCl，若无白色沉淀产生，则无杂质NaCl；
（4）配制一定物质的量浓度溶液，溶液全部转移入 1000mL 的容量瓶之后的一步操作是：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，并将所得溶液移入容量瓶；盐酸滴定NaOH，指示剂一般选择甲基橙，所以判断终点的依据是：当最后一滴盐酸滴入，锥形瓶中溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变，
n（NaOH）＝n（HCl）＝0.12ml/L×10﹣3×19.80L＝2.376×10﹣3ml，ω（NaOH）＝×100%＝×100%＝95%，
故答案为：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，并将所得溶液移入容量瓶；当最后一滴盐酸滴入，锥形瓶中溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变； 95%。
三．解答题（共10小题）
18．答案：见试题解答内容
解：汤姆生认为：原子是一个球体，正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子向葡萄干一样散布在正电荷中；
卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构的空心球模型，认为：①原子中存在很大的空间，②原子中存在原子核且原子核带正电，③金箔中原子核的质量远大于α粒子的质量，
扫描隧道显微镜，是人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质，
答：第一张图片是汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子；
第二张图是卢瑟福原子模型图的发现实验，该实验证明：在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样；
第三张图是利用超真空扫描隧道显微镜技术让构成物质的原子分子重新排列而写出的微观字。
19．答案：见试题解答内容
解：（1）证明水是硬水还是软水的方法：向水样中加入肥皂水，产生泡沫多的为软水，产生泡沫少的为硬水，
答：向水样中加入肥皂水，产生泡沫多的为软水，产生泡沫少的为硬水；
（2）使水样蒸发直到获得一种白色固体，当加入盐酸时，有二氧化碳放出，可知为难溶性碳酸盐，依据水样中含有离子推断该钙碳酸盐为碳酸镁、碳酸钙；
答：白色固体成分为碳酸钙、碳酸镁；
（3）硬度高的水即含有镁离子、钙离子浓度大的水，对生活和生产都有危害，不适合饮用，容易引发疾病；不利于洗涤，造成洗涤剂的浪费；烧锅炉时容易结成水垢；
软水优点：洗衣服节约洗涤剂，烧水不容易结成水垢；
缺点：长期饮用会造成钙离子等元素缺失，引发疾病。
答：硬水缺点：不适合饮用，容易引发疾病；不利于洗涤，造成洗涤剂的浪费；烧锅炉时容易结成水垢；
软水的优点：洗衣服节约洗涤剂，烧水不容易接成水垢；缺点：长期饮用导致人体缺少必须的元素，如钙元素。
20．答案：（1）NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4；
（2）①SO2与O2；
②AC；
③98%和40℃；
④0.8t。
解：（1）NO2氧化SO2制硫酸，所以需要有水提供H元素，同时N转化为+2价，说明生成了NO，因此化学方程式为：NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4，
故答案为：NO2+SO2+H2O＝NO+H2SO4；
（2）①接触法制硫酸中，SO2与O2反应需要加热，而接触室就是用SO2和氧气反应生成SO3放出的热来给SO2预热，所以气体A就是预热后的SO2与O2，
故答案为：SO2与O2；
②提高经济效益的做法是减少投入，增大产出，提高反应物的转化率，
A．将矿石粉碎为了增大接触面积，而提高反应速率，故A正确；
B．矿渣直接丢弃，没有做到废物利用，故B错误；
C．寻找更优的催化剂，加快反应速率，可以提高经济效益，故C正确；
D．鼓入大量过量的空气，过量空气会带走热量，造成能量的浪费，故D错误；
故答案为：AC；
③由图可知，SO3吸收率最高的为40℃，吸收浓度最好的为98%左右，所以为98%和40℃，
故答案为：98%和40℃；
④黄铁矿为FeS2，根据4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，2SO2+O22SO3，SO3+H2O＝H2SO4，
得关系式FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4
120 2×98
x•75% 1t×98% 解得 x＝0.8t，
故答案为：0.8t。
21．答案：（1）③、②、④；
（2）①作催化剂；
②NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2；
③放热反应，因为铂丝能持续保持红热，说明反应中有热量放出；
（3）不能，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应；
（4）2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1。
解：（1）图（1）中的分子为氮气分子和氢气分子，且反应物分子还没接触到催化剂，此图应表示反应最初的过程；图（2）中分子仍然为原反应物的分子，和图（1）相比较，可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程；图（3）所示为附在催化剂表面的原子，此图应该是变化中氮气分子和氢气分子在催化剂作用下分解成原子的一个过程；图（4）表示氮气分子和氢气分子分解成的原子在催化剂表面形成了氨气分子，应为原子重新组合成新分子的过程；图（5）表示出新分子与催化剂分离，应为变化过程的最后环节，所以能量由高到低的顺序是③、②、④，
故答案为：③、②、④；
（2）①铂丝的作用是起催化剂的作用，
故答案为：作催化剂；
②瓶口出现红棕色气体的原因是NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2，发生2NO+O2═2NO2，
故答案为：NO遇到空气中的O2，反应生成红棕色的NO2；
③因铂丝能持续保持红热状态，所以该反应是放热反应，说明反应中有热量，
故答案为：放热反应，因为铂丝能持续保持红热，说明反应中有热量放出；
（3）N2 （g）+3H2 （g） 2NH3 （ g）①
4NH3（g） +5O2（g） 4NO（g）+6H2O （l）②
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）③
根据盖斯定律[①×2+②﹣③×3]得到：N2（g）+O2（g）═NO（g）的△H，所以知道途径Ⅰ两步转化反应的△H不能推导出途径Ⅱ所示反应的△H，缺少2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应；
故答案为：不能，还需知道2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）反应的热效应
（4）已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H＝+67.7kJ•ml﹣1①
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H＝﹣543kJ•ml﹣1②
根据盖斯定律②×2﹣①得到：2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1；
故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）＝3N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣1153.7kJ•ml﹣1。
22．答案：（1）a；
（2）①；
②离子键、共价键、配位键；
（3）氧化；
（4）0.06；
（5）6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+；10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O。
解：（1）a．N2转化为氨态氮，游离态的氮转化为化合态氮，符合定义，故a正确；
b．硝化过程是将NH4+转化为 NO2﹣转化为NO3﹣，没有氮气参加反应，不符合定义，故b错误；
c．反硝化过程正好和硝化过程相反，也没有氮气参加反应，故c错误；
故答案为：a；
（2）①氨气分子中存在3个N﹣H共价键，氮原子有1对未成对电子，电子式为，
故答案为：；
②NH4Cl中铵根离子与氯离子通过离子键结合，铵根离子内存在共价键和配位键，所以含有化学键为：离子键、共价键、配位键，
故答案为：离子键、共价键、配位键；
（3）硝化过程是将NH4+转化为 NO2﹣转化为NO3﹣，氮元素化合价升高，发生了氧化反应，
故答案为：氧化；
（4）反应物是NO2﹣和NH4+，生成物还有H2O，N2，可写出反应的化学方程式，为：NH4++NO2﹣N2↑+2H2O根据题干信息可知N2～3e﹣，故n（e﹣）＝3n（N2）＝3×0.02＝0.06ml，
故答案为：0.06；
（5）从图中可以看出：Fe3+和NH4+反应生成Fe2+和N2，再利用化合价升降法配平，得6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+，同法可写出：10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O，
故答案为：6Fe3++2NH4+═6Fe2++N2↑+8H+；10Fe2++2NO3﹣+12H+═10Fe3++N2↑+6H2O。
23．答案：（1）4NH3+5O24NO+6H2O；
（2）①8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl；
②氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来；
（3）①NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣；
②1.68%；
（4）①A；
②2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O。
解：（1）氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，
故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（2）①氯气与氨气可发生如下反应：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl，
故答案为：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl；
②向固体氧化钙中滴加浓氨水，因为氧化钙与水反应放热，促进氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来，故答案为：氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来，
故答案为：氧化钙与水反应放热，生成氢氧化钙溶于水增大了OH﹣离子浓度，氨水中的离子平衡向左移动，使氨气挥发出来；
（3）①向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为：NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣，
故答案为：NH3•H2O+CO2＝NH4++HCO3﹣；
②纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3，准确称取100.00g样品，反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为99.38g，设样品中含碳酸氢钠质量为x
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2×84 106 168﹣106＝62
x 100.00g﹣99.38g
x＝＝1.68g，
样品中NaHCO3的质量分数＝×100%＝1.68%，
故答案为：1.68%；
（4）①在原电池中，阴离子向负极移动，即由电极b向电极a移动，
故答案为：A；
②在接触面a极上发生的反应为负极反应，氨气被氧化生成氮气，电极方程式为2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O，
故答案为：2NH3+3O2﹣﹣6e﹣＝N2+3H2O。
24．答案：见试题解答内容
解：（1）铁矿石中含有氧化铁和脉石，为除去脉石，可加入石灰石，石灰石分解生成氧化钙，氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙，涉及反应有CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3，加入焦炭，先生成CO，最后生成二氧化碳，尾气中含有CO，
故答案为：石灰石；CaCO3CaO+CO2↑；CaO+SiO2CaSiO3；CO；
（2）利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3（s）+3C（s）+O2（g）═2Fe（s）+3CO2（g）△H＝（+494kJ•ml﹣1）+3×（﹣283kJ•ml﹣1）＝﹣355kJ•ml﹣1，
因①为吸热反应，②③为放热反应，则②③反应放出的热量可使①反应，
故答案为：﹣355；②③；①；
（3）高炉炼铁时，炉腰部分发生Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，还原竖炉发生此反应，熔融造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3反应，则熔融造气炉相当于高炉的炉腹部分，
故答案为：炉腰；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；炉腹；
（4）高炉气中混有SO2，SO2为酸性气体，可与碱反应，可用碱液或氢氧化钠、氨水等吸收，
故答案为：碱液或氢氧化钠、氨水。
25．答案：（1）有HCl气体生成；
（2）4C+Na2SO4Na2S+4CO↑；
（3）①A；
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体。
解：（1）发生复分解反应需要满足a：生成难电离的物质（弱电解质）；b：生成难溶物；c：生成易挥发的物质（或者是气体），反应Ⅰ是氯化钠与浓硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢，氯化氢是气体，所以符合复分解反应发生的条件，
故答案为：有HCl气体生成；
（2）从流程图中可以看出，反应Ⅱ是C和Na2SO4反应，生成硫化钠和一氧化碳，反应的化学方程式是4C+Na2SO4Na2S+4CO↑，
故答案为：4C+Na2SO4Na2S+4CO↑；
（3）①NH4Cl与氢氧化钙加热反应生成氯化钙、氨气和水，而氯化钙和硫酸钠与NH4Cl不反应，
故答案为：A；
②第二步是NaHCO3固体分解制纯碱，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，
故答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③检验碳酸钠固体中含有碳酸氢钠，可以利用碳酸氢钠受热分解而碳酸钠加热不分解进行，操作步骤是取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体，
故答案为：取少量固体，置于试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则含NaHCO3固体。
26．答案：（1）BaCl2、Na2CO3、盐酸；
（2）石灰乳；澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产；
（3）只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应；
（4）负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑）。
解：（1）由流程图可知粗盐精制得精盐，精盐电解生成了氢氧化钠、氢气、氯气，粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子，Ca2+可加CO32﹣除去，Mg2+可加入OH﹣除去，SO42﹣可加入Ba2+除去；过量的Ba2+可加CO32﹣除去；故试剂的加入顺序依次为NaOH、BaCl2、Na2CO3、盐酸，
故答案为：BaCl2；Na2CO3；盐酸；
（2）由流程图可知氯气的用途，在工业上氯气可制盐酸、漂白液、漂白粉，漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的固体混合物，故工业中制取漂白粉是将氯气通入石灰乳；原因，澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产。
故答案为：石灰乳；澄清石灰水中Ca（OH）2的含量低，不适合工业上大量生产；
（3）由图2可知，与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，与电源负极相连的是电解池的阴极，阴极电极反应式为：2H++2e﹣＝H2↑，根据Na+，H+的移动方向可推知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应。
故答案为：只允许Na+，H+通过，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸；阻止OH﹣进入阳极室，与Cl2发生副反应；
（4）由图3可知，要制取“84”消毒液，根据电解原理去分析，与电源a极相连的是电解池的阴极，则a为电源的负极，与b极相连为阳极，阳极上的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；生成次氯酸钠的离子方程式为Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑），
故答案为：负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O（或Cl﹣+H2OClO﹣+H2↑）。
27．答案：见试题解答内容
解：（1）分解过程发生的反应为：Na2SiF6+4NH3•H2O═2NaF+4NH4F+X↓+2H2O，化学反应前后原子守恒，则X为SiO2；
故答案为：SiO2；
（2）从图可知，pH为8.5时，冰晶石中白炭黑的含量较低，冰晶石纯度较高；能提高其分解速率的措施有
A．快速搅拌可以加快反应速率，正确，B．加热混合液至100℃，氨水受热分解，反应物浓度小，化学反应速率减慢，错误，C．减小氨水浓度，化学反应速率减慢，故错误；
故答案为：8.5；A；
（3）第二次过滤所得，滤液为氨气水溶液，可循环使用；冰晶石降低氧化铝的熔融温度，减少能耗；
故答案为：NH3 （NH3．H2O）；降低氧化铝的熔融温度，减少能耗；
（4）水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为：2NaF+4NH4F+NaAlO2 Na3AlF6↓+4NH3↑+2H2O；
故答案为：2NaF+4NH4F+NaAlO2 Na3AlF6↓+4NH3↑+2H2O。课题
金属钠与氧气反应的实验
实验
目的
（1）探究金属钠与氧气的反应；
（2）认识条件控制在实验研究中的意义
试剂与仪器
金属钠、镊子、小刀、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、滤纸、火柴
实验
步骤
（1）将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应；
（2）将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应
实验
记录
实验内容
实验现象
结论
金属钠放置在空气中
在空气中加热金属钠
与溴水混合的试剂
四氯化碳
己烯
酒精
现象
所含的离子
离子含量/（g•L﹣1）
ca2+
0.12
Mg2+
0.02
K+
0.01
Na+
0.01
Cl﹣
0.01
HCO3﹣
0.27
SO42﹣
0.04
相关试卷
2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第22讲 化学综合计算（一轮二轮通用）： 这是一份2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第22讲 化学综合计算（一轮二轮通用），共35页。
2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第18讲 烃（二）（一轮二轮通用）： 这是一份2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第18讲 烃（二）（一轮二轮通用），共24页。
2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第18讲 烃（一）（一轮二轮通用）： 这是一份2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第18讲 烃（一）（一轮二轮通用），共34页。
