知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． Ⅰ工业上用氨催化氧化制硝酸
（1）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 ______ ．

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2．某化学兴趣小组在实脸室模拟侯德榜制碱法制备纯碱．主要步骤如下：
第一步：配制饱和NaCl溶液，倒入烧杯中加热；
第一步：控制温度在30-35℃．边搅拌边分批加入研细的NH₄HCO₃固体，加料完毕后，继续保温30分钟；
第三步：静置、过滤得NaHCO₃晶体．用少量蒸馏水洗涤除去杂质，然后抽干；
第四步：将第二步所得固体转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得纯碱固体，
已知：温度高于35℃时，NH₄HCO₃会分解．有关盐的溶解度（g/100g水）如表：

盐	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH₄HCO₃	11.9	15.8	21.0	27.0	--	--	--	--
NaHCO₃	6.9	8.1	9.6	11．l	12.7	14.5	16.4	--
NH₄Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

回答下列问题：
（1）反应温度控制在30-35℃范围内，应采取的加热方法为 ______ ，反应温度不能高于35℃的理由是 ______ ．
（2）第三步静置后析出NaHCO₃晶体的原因是 ______ ；用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去杂质粒子 ______ （用离子符号表示）．
（3）若向过滤所得母液中加入 ______ （填写试剂名称），并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄Cl．
（4）纯碱产品不纯，含有NaHCO₃、NaCl等杂质．测定纯碱中NaHCO₃含量的方法是：准确称取纯碱样品Wg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加l-2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为cmol/L的盐酸滴定至溶液由红色到无色（指示CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-反应的终点），所用盐酸体积为V₁mL，再加1-2滴甲基橙指示剂，继续用盐酸滴定至溶液由黄变橙，所用盐酸总体积为V₂mL．
①实验室配制一定体积cmol/L盐酸需用的仪器除了容量瓶、烧杯、量筒外还需 ______ ；在容量瓶的使用方法中，下列操作正确的是 ______ （填写标号）
a．使用容量瓶前检验它是否漏水
b．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
c．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中．然后加蒸馏水定容
d．用容量瓶把溶液配制完成以后．直接贴上标签，放置备用
e．定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次
②写出纯碱样品中NaHCO₃质量分数的计算式：NaHCO₃ （%）= ______ ．

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3．
Ⅰ工业上用氨催化氧化制硝酸
$\rm{(1)}$由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式 ______ ．
$\rm{(2)}$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$\rm{(}$如果不考虑生产过程中的其他损失$\rm{)}$
$\rm{①}$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 ______ ．
$\rm{②}$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：

$\rm{C}$装置可以加热，回答下列问题：
$\rm{(3)}$装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为 ______ ．
$\rm{(4)A}$处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因 ______ ．
$\rm{(5)}$实验中在$\rm{D}$中观察到的实验现象是 ______ ．
$\rm{(6)E}$的作用是 ______ ，$\rm{E}$中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是 ______ ．

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4． “侯氏制碱法”是我国化工行业历史长河中一颗璀璨明珠．
Ⅰ纯碱的制备：用如图1装置制取碳酸氢钠，再间接制得纯碱．
（1）装置乙的作用是 ______ ，其中水可以用 ______ 代替；
（2）装置丙中反应的化学方程式为 ______ ；
（3）用装置丙中产生的碳酸氢钠制取纯碱时，需要的实验操作有： ______ ．
（4）定量分析：测定纯碱样品纯度
提供药品：酚酞、甲基橙、0.1mol/LHCl溶液
实验步骤：
①称取样品mg，溶于水形成100mL溶液；
②向溶液中滴加少量 ______ 作指示剂，再向其中滴加盐酸溶液至终点，消耗盐酸VmL；
③计算：纯碱样品纯度= ______ ．
Ⅱ某小组同学在0.1mol/LNaHCO₃溶液中滴加酚酞溶液1滴，溶液没有什么变化，但加热后显淡红色，加热较长时间后冷却，红色不褪去．为探究原因，进行了下列实验：加热0.1mol/LNaHCO₃溶液，测得溶液pH随温度变化的曲线，当温度恢复到 10℃，测得溶液 pH=11.5．
（5）依据图象信息对下列问题做出合理猜测：
①AB段pH上升原因： ______ ，
②BC段pH上升原因： ______ ；
（6）设计实验对BC段pH上升的合理猜测进行验证（药品任意选择）： ______ ．

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5．【化学-化学与技术】
工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生成纯碱．请回答下列问题：
（1）卢布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为： ______ ．
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为： ______ （已知硫酸钠做氧化剂，生成物中气体只有一种）．
（2）氨碱法的工艺如图2所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①下面图1中的中间产物C是 ______ ，（填化学式，下同） D是 ______ ；
②装置乙中发生反应的化学方程式为 ______ ；

（3）联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是除了副产物氯化铵可用作化肥外还有 ______ ．
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾．请结合图2的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？ ______ ．

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6．如图是联合制碱法（侯氏制碱法）和氨碱法的流程示意图．

（1）沉淀池中涉及的总反应的离子方程式是： ______ ．此时溶液中相当于有4种离子型产物大量存在，进入煅烧炉的物质是 ______ ．写出煅烧的化学方程式 ______ ．
（2）X是 ______ ，Y是 ______ （填化学式）．
（3）某实验小组在实验室模拟主要反应过程，向100mL锥形瓶中一次性加入25mL浓氨水，10mL蒸馏水，以及10.0g粉状NaCl，振荡使NaCl溶解并达到饱和，向其中通入CO₂．
实验小组发现实验过程中CO₂的通入量过大、过小都不好，都会使产物的产率降低，原因是 ______ ．
对此实验小组作了改进．将氨水分三次加入，第一次加入氨水后，滴入1～2滴酚酞，然后通入CO₂，随着CO₂的通入，溶液颜色的变化为 ______ ，此时再加入氨水，重复此操作．此改进的好处是 ______ ．

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7．我国化工专家候德榜的“候氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献．他以 NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得 NaHCO₃，进行生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 ______ （填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）：

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 ______ ；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是 ______ ；
②另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入 ______ 气体，再从b管中通入 ______ 气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接已装置，理由是 ______ ．

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8．某课外活动小组模拟工业制备纯碱，方案如下：
（一）实验原理：向饱和食盐水中通入足量氨气和过量二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠．（1）写出相关离子方程式 ______ ．
（二）实验装置：所需实验药品和装置如图所示：

（三）实验步骤：
（2）组装好装置，然后应该进行的操作是 ______ ．
（3）中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水，并将其浸入冰水中；D中加入足量氢氧化钠固体，E中加入足量浓氨水；B中加入足量碳酸钙粉末，A中加入足量稀硫酸于（可分多次加入）．仪器A的名称是 ______ ，选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是 ______ ．
（4）先打开 ______ （填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶．大约20分钟左右时，观察到饱和食盐水上方有 ______ 现象时，再打开 ______ （填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶，大约5分钟即有浑浊出现，约15分钟出现大量白色固体．
（四）纯碱制备：
（5）上述实验结束后，欲得到纯碱，将固体过滤、洗涤后，还需进行的操作是 ______ （不加任何其它试剂，装置任选），反应的化学方程式为 ______ ；若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸，再通过足量的过氧化钠，过氧化钠增重0.28g，则制得的纯碱质量为 ______ g．

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9．实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理．实验装置图和实验步骤如下：

①按如图连接好装置，检查装置气密性．
②称取适量Fe₂O₃于石英试管中，点燃I处酒精灯，缓慢滴入甲酸．
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯．
④30min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹．
⑤待产物冷却至室温后，收集产物．
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物．请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下分解，盛放甲酸的仪器名称为 ______ ，该反应的化学方程式为 ______ ．
（2）实验步骤③“某项操作”是指 ______ ．
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为 ______ ．（用“I”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示）
（4）通过查资料获取如下信息：
I．酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃．
Ⅱ．资料指出当反应温度高于710℃时，Fe能稳定存在，在680～710℃之间时，FeO能稳定存在，低于680℃，则主要是Fe₃O₄．试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因： ______ ．
（5）已知FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄中氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%．
利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如表：

加热方式	产物元素组成	各元素的质量分数%
加热方式	产物元素组成	Fe	O
酒精灯	Fe和O	74.50	25.50
带网罩酒精灯	Fe和O	76.48	23.52
酒精喷灯	Fe	100.00	0.00

分析各元素的质量分数可知前两种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有 ______ 种可能．
（6）通过进一步的仪器分析测出前两种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe₃O₄和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe．请计算利用酒精灯加热方式所得混合物中Fe₃O₄和Fe的质量比为 ______ ：1．（要求保留整数）．

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10．
半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是$\rm{H_{2}}$、$\rm{CO}$、$\rm{CO_{2}}$、$\rm{N_{2}}$和$\rm{H_{2}O(g).}$半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料．

完成下列填空：
$\rm{(1)}$半水煤气含有少量硫化氢$\rm{.}$将半水煤气样品通入 ______ 溶液中$\rm{(}$填写试剂名称$\rm{)}$，出现 ______ ，可以证明有硫化氢存在．
$\rm{(2)}$半水煤气在铜催化下实现$\rm{CO}$变换：$\rm{CO+H_{2}O \xrightarrow[\triangle ]{Cu}CO_{2}+H_{2}}$，若半水煤气中$\rm{V(H_{2})}$：$\rm{V(CO)}$：$\rm{V(N_{2})=38}$：$\rm{28}$：$\rm{22}$，经$\rm{CO}$变换后的气体中：$\rm{V(H_{2})}$：$\rm{V(N_{2})=}$ ______ ．
$\rm{(3)}$碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一$\rm{.}$已知：

$\rm{Na_{2}CO_{3}}$ $\rm{K_{2}CO_{3}}$

$\rm{20℃}$碱液最高浓度$\rm{(mol/L)}$ $\rm{2.0}$ $\rm{8.0}$

碱的价格$\rm{(}$元$\rm{/kg)}$ $\rm{1.25}$ $\rm{9.80}$

若选择$\rm{Na_{2}CO_{3}}$碱液作吸收液，其优点是 ______ ；缺点是 ______ $\rm{.}$如果选择$\rm{K_{2}CO_{3}}$碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ ______ 写出这种方法涉及的化学反应方程式．______
$\rm{(4)}$以下是测定半水煤气中$\rm{H_{2}}$以及$\rm{CO}$的体积分数的实验方案$\rm{.}$取一定体积$\rm{(}$标准状况$\rm{)}$的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中$\rm{H_{2}}$以及$\rm{CO}$的体积分数．

$\rm{①}$选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中．
$\rm{②}$该实验方案中，步骤 ______ $\rm{(}$选填“Ⅳ”或“Ⅴ”$\rm{)}$可以确定半水煤气中$\rm{H_{2}}$的体积分数．

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	\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)	\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)
\(\rm{20℃}\)碱液最高浓度\(\rm{(mol/L)}\)	\(\rm{2.0}\)	\(\rm{8.0}\)
碱的价格\(\rm{(}\)元\(\rm{/kg)}\)	\(\rm{1.25}\)	\(\rm{9.80}\)