化学研究方法与工业化学知识点题库

我国高炉生产各方面取得了显著进步，但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距，有待进一步提高，努力向钢铁强国迈进．请回答下列问题：

（1）高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石，其中起熔剂作用的是，目的是除去铁矿石中的脉石，在铁水的上部形成炉渣而与铁水分离．
（2）焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用，下列不属于焦炭作用的是________．

A . 作为燃料，为炼铁中的化学反应提供能量 B . 作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳 C . 对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用 D . 作为溶剂，除去铁矿石中的杂质
（3）高炉炼铁的污染非常严重，目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进．高炉炼铁导致的环境污染有________．

A . 臭氧空洞 B . 酸雨 C . 一氧化碳毒害 D . 沙尘暴
（4）写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式：．

氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是．

（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果　．

（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是，E电极的名称是．电解总反应的离子方程式为．

（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为　．

（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m³）113m³ ，电解槽的电流强度1.45×10⁴A，该电解槽的电解效率为．

侯氏制碱法是连续循环生产的过程，主要流程见图，有关该流程的叙述中正确的是（　　）

A . 母液中含有大量的Na⁺、NH₄⁺、Cl^﹣、CO₃²^﹣ B . 通入NH₃只是为了增加NH₄⁺浓度 C . 加入的Y物质为CO₂ D . 生产过程中还需要补充水

氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题．

（1）如表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值．

反应

大气固氮

N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）

工业固氮

N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）

温度/℃

2000

400

450

3.84×10^﹣³¹

0.1

5×10⁸

0.507

0.152

①分析数据可知：大气固氮反应属于（填“吸热”或“放热”）反应．

②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因　．

③从平衡视角考虑，工业固氮应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因．

（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N₂的平衡转化率在不同压强（р₁、р₂）下随温度变化的曲线，如图所示的图示中，正确的是　　（填“A”或“B”）；比较р₁、р₂的大小关系．

（3）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现高温常压下的电化学合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如C所示，阴极的电极反应式是　．

（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：2N₂（g）+6H₂O（1）⇌4NH₃（g）+3O₂（g），则其反应热△H= ．

（已知：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣92.4kJ•mol^﹣¹ ， 2H₂（g）+O₂（g）⇌2H₂O（l）△H=﹣571.6kJ•mol^﹣¹）

工业上以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸．请回答下列问题：

（1）煅烧黄铁矿的设备名称是，进料前必须将黄铁矿粉碎，目的是（填一种用途）．

（2）进入接触室前的气体必须经过净化处理，目的是防止．

（3）生产过程中，吸收三氧化硫常用的物质是．

（4）温度变化与二氧化硫转化率的变化关系可用如图中的曲线（填“a”或“b”）表示．

（5）工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体．反应的化学方程式为：　、　　．

化学是一门以实验为基础的学科，掌握基本实验方法和操作技能是做好化学实验的基础．下列有关说法错误的是（　　）

A . 元素分析仪可以确定物质中是否含有C、H、O、N、Cl、Br等元素 B . 用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子团 C . 用原子吸收光谱可以确定物质中含有哪些金属元素 D . 焰色反应适用于所有金属元素的鉴别

清蒸大闸蟹由青色变成红色，一同学认为这种红色物质可能像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变．就这位同学的看法而言，这应该属于科学探究中的（　　）

A . 实验 B . 假设 C . 观察 D . 分类

对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是用来做对照实验的是（　　）

A .

B .

C .

D .

以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是（　　）

A . 电能全部转化为化学能 B . 粗铜接电源负极，发生氧化反应 C . 溶液中Cu²⁺向阳极移动 D . 利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

下列说法正确的是（）

A . 用直接加热氧化铝的方法冶炼得到铝 B . 海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质 C . 从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl₂ D . 高炉炼铁的过程是通过置换反应得到铁

下列说法错误的是（）

A . 做一次完整的中和热测定实验，温度计至少需使用3次 B . 在有盐桥构成的铜（硫酸铜）﹣锌（硫酸锌）原电池中，盐桥中的阳离子移向电池的锌极 C . 利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热 D . 可以借助分光光度计采用比色的方法测定某反应的化学反应速率

含氮的化合物广泛存在于自然界，是一类非常重要的化合物．回答下列有关问题：

（1）在一定条件下：2N₂（g）+6H₂O（g）═4NH₃（g）+3O₂（g）．已知该反应的相关的化学键键能数据如下：
化学键
N≡N
H﹣O
N﹣H
O=O
E/（kJ/mol）
946
463
391
496
则该反应的△H=kJ/mol．
（2）电厂烟气脱氮的主要反应I：4NH₃（g）+6NO（g）⇌5N₂（g）+6H₂O（g）△H＜0，副反应II：2NH₃（g）+8NO（g）⇌5N₂O（g）+3H₂O（g）△H＞0．
①反应I的化学平衡常数的表达式为．
②对于在2L密闭容器中进行的反应I，在一定条件下n（NH₃）和n（N₂）随时间变化的关系如图1所示：
用NH₃表示从开始到t₁时刻的化学反应速率为（用a、b、t表示）mol/（L•min），图中表示已达平衡的点为．
③电厂烟气脱氮的平衡体系的混合气体中N₂和N₂O含量与温度的关系如图2所示，在温度420～550K时，平衡混合气体中N₂O含量随温度的变化规律是，造成这种变化规律的原因是．
（3）电化学降解法可治理水中硝酸盐的污染．电化学降解NO₃﹣的原理如图3所示，电源正极为（填“a”或“b”），阴极电极反应式为．

下列叙述不正确的是（　　）

A . 用pH数据推测相同浓度的不同强酸弱碱盐在水溶液中水解程度的大小 B . 用反应热数据的大小判断不同反应反应速率的快慢 C . 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D . 用平衡常数的大小判断化学反应可能进行的程度

下列化学用语表示正确的是（）

A . 羟基的电子式：

B . 甘氨酸的结构简式：C₂H₅NO₂ C . AlCl₃溶液中Al³⁺水解的离子方程式：Al³⁺+3H₂O $\text{[math]}$ Al(OH)₃+3H⁺ D . 粗铜(含Cu及少量Zn、Fe、Ag等)电解精炼时，阳极主要发生反应：Ag-e^-=Ag⁺

下列说法正确的是（）

A . 硫酸铁既可用于净水，也可消毒杀菌 B . 工业用焦炭还原氧化铁在炼铁高炉中制铁 C . 工业上用饱和石灰水制备漂白粉 D . 二氧化硫可用于漂白纸浆

下列说法正确的是（）

A . 电解精炼铜时，粗铜跟电源的正极相连 B . 用石墨做电极电解饱和食盐水时，阴极产生黄绿色气体 C . 构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属 D . 原电池是把化学能转变为电能的装置

（1） Ⅰ.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如图：

已知NaHCO₃在低温下溶解度较小。

反应Ⅰ的化学方程式为。
（2）处理母液的方法：向母液中加入石灰乳，反应的化学方程式为，目的是使循环利用。
（3） Ⅱ.某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH₃、CO₂和水等为原料以及如图所示装置制取NaHCO₃ ，然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃。

装置丙中冷水的作用是；由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有、洗涤、灼烧。
（4）若灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究。取加热了t₁min的NaHCO₃样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。曲线c对应的溶液中的离子是(填离子符号)；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量分别是mol、mol。