高考二轮复习知识点：化学研究方法与工业化学

高考二轮复习知识点：化学研究方法与工业化学
教材科目：化学
试卷分类：高考阶段
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

详细信息

工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）合成氨的工业设备名称是，设备中设置热交换器的目的是；此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是；生产中原料气必须进行脱硫，目的是。
（2）吸收塔中的反应为，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是。
（3）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱吸收法：NO＋NO₂＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O，2NO₂＋Na₂CO₃＝NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂
方法二：氨还原法：8NH₃＋6NO₂＝7N₂＋12H₂O(该反应放热，NO也有类似的反应)
方法三：甲烷吸收法：CH₄(g)＋2NO₂(g)=CO₂(g)＋N₂(g)＋2H₂O(g) △H=＋867kJ·mol^－¹(NO也有类似的反应）上述三种方法中方法一最大的缺点是；方法三和方法二相比，优点是，缺点是。
（4）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃。已知：由NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用的NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的%（保留三位有效数值）。

2. 综合题

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硫酸的年产量高低常用于衡量一个国家化工生产水平的高低．

（1）以黄铁矿为原料生产SO₂时反应的化学方程式为：，该反应在中进行（填设备名称）；
（2）某科研小组测得某硫酸工厂生产工厂中SO₂的平衡转化率与外部条件的关系如下表所示，则生产过程中，最适合的生产条件是；
压强（Pa）
温度（℃）
1.013×10⁵
5.065×10⁵
10.13×10⁵
15.195×10⁵
400
99.61%
99.72%
99.84%
99.88×10⁵
500
96.75%
97.67%
98.52%
98.94%
600
85.20%
88.97%
92.76%
94.68%
（3）接触室内有一热交换器，其作用是，若将从C处（如图）出来的气体通入BaCl₂溶液中，则主要负电离子方程式为（写总反应式）；
（4）下列做法中，与提高硫酸工业的经济效益无关的是；
a．适当地对黄铁矿进行粉碎
b．在接触室中使用适当过量的O₂
c．利用生产中的余热发电或供暖
d．对废水进行无害化处理后再排放
（5）硫酸工业会产生许多对环境有害的物质，因此无论是工厂厂址的选择还是生产过程中有害成分的处理都要充分考虑环保的要求；
①某市计划建一个硫酸工厂，厂址有A、B、C三个地方可供选择，假设最终该厂建在B地，你认为选择B地建厂的理由是（至少回答两点）、；
②将尾气中SO₂在一定条件下转化为CaSO₄ ，然后利用焦炭将其转化为CaS（另有一种可燃性气体生成）具有重要的意义，写出CaSO₄转化为CaS的化学方程式；
（6）若用等质量的硫磺，FeS₂生产硫酸，假设原料的总利用率均为90%，则二者得到的硫酸质量比为．

3. 实验探究题

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根据题意填空：

（1） Ⅰ污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀．下列物质不能作为沉淀剂的是
A．氨水 B．硫化氢气体
C．硫酸钠溶液 D．纯碱溶液
Ⅱ合成氨的流程示意图如下：
回答下列问题：
工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是，；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A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称，其中发生的化学反应方程式为；
（3）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；
（4）设备C的作用；
（5）在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：
CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂ （g）+H₂ （g）
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过90%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于．

4. 综合题

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工业上用氨催化氧化制硝酸

（1） Ⅰ由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式．
（2）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循坏操作，使其充分转化为硝酸（如果不考虑生产过程中的其他损失）
①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧气物质的量的投料比至少为．
②如果按理论上的原料比将原料放在一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为．
Ⅱ.某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸，用下列仪器进行实验：
C装置可以加热，回答下列问题：
（3）装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为．
（4） A处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因．
（5）实验中在D中观察到的实验现象是．
（6） E的作用是，E中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是．

5. 实验探究题

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氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)是一种白色固体，易分解，易水解，可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。实验室制备氨基甲酸铵的反应如下：2NH₃(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ NH₂ COONH₄(s) △H<0，该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则水解生成碳酸铵或碳酸氢铵。某化学兴趣小组按下图装置进行如下实验：

步骤1：按图连接好实验装置，……………………….。

步骤2：在相应仪器中装入药品，其中1在三颈烧瓶中加入足量的氢氧化钠固体，在恒压滴液漏斗中装入浓氨水。

步骤3：滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品。

……

请回答下列问题：

（1）将步骤1补充完整：
（2）干燥管中盛放的药品是
（3）对比碳酸盐和酸反应制CO₂ ，该实验利用干冰升华产生CO₂气体的优点有(写出一种即可)。
（4）三颈烧瓶中产生氨气的原理是。
（5）反应后期随着产生CO₂气流减慢，导致反应物比例不当，可采取的措施是。
（6）尾气处理装置中双通玻璃管的作用是(用文字叙述)，浓硫酸的作用是、。
（7）取部分变质(混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵)样品1.173g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.500g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为。

6. 单选题	详细信息
下列化学用语对事实的表述错误的是（） A . 硬脂酸与乙醇的酯化反应：C₁₇H₃₅COOH+C₂H₅¹⁸OH $\text{[math]}$ C₁₇H₃₅COOC₂H₅+H₂¹⁸O B . 常温时，0.1mol·L^-1氨水的pH=11.1：NH₃·H₂O⇆NH₄⁺+OH^- C . 由Na和Cl形成离子键的过程： D . 电解精炼铜的阴极反应：Cu²⁺+2e=Cu

7. 综合题

详细信息

合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：

（1）科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。

由图可知合成氨反应 $\text{[math]}$ N₂(g)+ $\text{[math]}$ H₂(g) $\text{[math]}$ NH₃(g)的∆H= kJ·mol^-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为。
（2）工业合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，当进料体积比V(N₂)：V(H₂)=1：3时平衡气体中NH₃的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：

①500℃时，反应平衡常数K_p(30MPa) K_p(100MPa)。（填“<”、“=”、“>”）

②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为（保留2位有效数字），K_p=(MPa)^-2（列出计算式）。
（3）科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观示意如图，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。

①阴极区生成NH₃的电极方程式为。

②下列说法正确的是（填标号）。

A．三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性

B．该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N₂的键能

C．选择性透过膜可允许N₂和NH₃通过，防止H₂O进入装置

8. 实验探究题

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Li-SOCl₂电池采用LiAlCl₄的SOCl₂溶液为电解质溶液，是目前比能量最高的化学电源，具有电压高.储存寿命长.工作温度范围宽.成本低等优点。

（1）该电池的工作原理为：4Li+2SOCl₂=4LiCl↓+SO₂↑+S↓，该反应的还原产物为，若生成标准状况下气体11.2L，则转移电子的数目为；
（2） SOCl₂可用于AlCl₃·6H₂O制备无水AlCl₃ ，请结合离子方程式解释不采用直接加热晶体的方法除去结晶水的原因；
（3）解释Li-SOCl₂电池组装必须在无水条件下的原因；
（4）工业制硫酸中，SO₂的催化氧化采用常压而不是高压的原因；
（5）向NaOH溶液中缓慢通入SO₂至过量，反应过程中某微粒X的物质的量浓度随着通入SO₂体积的变化如图所示，该微粒X为，SO₂过量时溶液仍然存在微粒X的原因。

9. 单选题

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印刷电路板（PCB）是用腐蚀液将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种用FeCl₃溶液制作PCB并将腐蚀后废液回收再生的流程如图：

下列说法错误的是（）

A . 腐蚀池中发生反应的化学方程式是：Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂ B . 腐蚀后的废液中，主要的金属阳离子有Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺ C . 置换池中发生的主要反应为：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺和Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺ D . 再生池中加入酸化的H₂O₂ ，反应过程中pH降低

10. 综合题

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氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是（填图中数字序号）。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是（填字母序号）。
a.海洋中存在游离态的氮

b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d.向海洋排放含NO₃^-的废水会影响海洋中NH₄⁺的含量
（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH₄⁺可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：
NH₄⁺+ 5O₂=2NO₂^-+ H⁺++

（4）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：

温度/℃	样本氨氮含量/mg	处理24 h	处理48 h
温度/℃	样本氨氮含量/mg	氨氮含量/mg	氨氮含量/mg
20	1008	838	788
25	1008	757	468
30	1008	798	600
40	1008	977	910

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是mg·L^-1·h^-1。

（5）为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。右图是间接氧化工业废水中氨氮（NH₄⁺）的示意图。

① 结合电极反应式简述间接氧化法去除氨氮的原理：。

② 若生成H₂和N₂的物质的量之比为3:1，则处理后废水的pH将（填“增大”、“不变”或“减小”），请简述理由：。

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