知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．如图是工业生产硝酸铵的流程．

\(\rm{(1)}\)实验室制氨气的化学方程式为____________，写出氨气转化为\(\rm{NO}\)的化学方程式：____________．
\(\rm{(2)}\)在整个生产流程中两次通入空气的目的是____________、____________．
\(\rm{(3)A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)四个反应容器中的反应，属于氧化还原反应的是____________\(\rm{(}\)填反应容器字母代号\(\rm{)}\)，在\(\rm{NO_{2}}\)与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________．
\(\rm{(4)}\)假设由\(\rm{NH_{3}}\)制\(\rm{NO}\)的产率为\(\rm{100\%}\)，由\(\rm{NO}\)制硝酸的产率为\(\rm{100\%}\)，然后利用制得的\(\rm{HNO_{3}}\)与剩余的\(\rm{NH_{3}}\)反应制备\(\rm{NH_{4}NO_{3}}\)，则制硝酸用去的\(\rm{NH_{3}}\)占\(\rm{NH_{3}}\)总量的____________\(\rm{\%}\)．

难度：中等

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2．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含有    ．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•mol^-1
②CO（g）+
1
2
O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
③C（s）+
1
2
O₂（g）═CO  （g）△H=-110kJ•mol^-1
则反应Fe₂O₃ （s）+3C（s）+
3
2
O₂（g）═2Fe（s）+3CO₂ （g）的△H=    kJ•mol^-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    ．

难度：中等

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3．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含有    ．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•mol^-1
②CO（g）+
1
2
O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
③C（s）+
1
2
O₂（g）=CO（g）△H=-110kJ•mol^-1
则反应Fe₂O₃ （s）+3C（s）+
3
2
O₂（g）=2Fe（s）+3CO₂ （g）的△H=    kJ•mol^-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    ．

难度：中等

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4．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发生一些氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱吸收法：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+NaNO₃+CO₂
方法二：氨还原法：8NH₃+6NO₂
催化剂
.

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（NO也有类似反应）
上述三种方法中，方法一最大的缺点是    ；方法二和方法三相比，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NH₃的质量占总消耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的    %（保留三位有效数字）．

难度：中等

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5．工业上铁冶炼是在中进行的．在冶炼过程中铁元素被还原，还原剂是，产生还原剂的化学方程式是、．用这种方法冶炼的铁是含碳2%～4.5%的，将它进一步冶炼，就可以得到用途广泛的．

难度：较易

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6．（2016•青岛二模）铁在自然界分布广泛，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含有石灰石．用化学反应方程式说明石灰石的作用    、    、    ．高炉排出气体的主要成分有N₂、CO₂和    （填化学式）．
（2）若炼铁时发生如下反应：2Fe₂O₃+6C+3O₂═4Fe+6CO₂，则理论上每生产1t钢铁需用标况下空气    m³．
（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    ．

难度：中等

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7．硝酸铵可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸铵的工艺流程如下：

（1）合成氨气的工业设备名称是    ，设备中设置热交换器的目的是    ，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是    ；
（2）吸收塔中反应的化学方程式为    ，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氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；2NO₂+Na₂CO₃═NaNO₂+NaNO₃+CO₂
方法二：NH₃还原法
8NH₃（g）+6NO₂（g）═7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2635kJ/mol（NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法
CH₄（g）+2NO₂═CO₂（g）+N₂+2H₂O（g）△H=+867kJ/mol（NO也有类似的反应）
上述三种方法中，方法一的主要缺点是    ；
方法三和方法二相比，方法三的缺点是    ；
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH₄NO₃，其工作原理如图所示．

①图中通入NH₃的目的是    ；
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH₄NO₃的最大质量为    g；（已知F=96500C•mol^-l）（保留2位有效数字）．
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．己知：NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的百分比为    ．

难度：中等

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8．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含有    ．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•mol^-1
②CO（g）+
1
2
O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1
③C（s）+
1
2
O₂（g）=CO （g）△H=-110kJ•mol^-1
则反应Fe₂O₃（s）+3C（s）+
3
2
O₂（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）的△H=    kJ•mol^-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    ．

难度：中等

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9．工业上制取硝酸的主要流程图如图

（1）工业合成氨的原料是N₂和H₂．装置A的名称是    ；其中N₂可从空
气中分离出来，方法是先将空气    ，然后    即可得到；
H₂可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为    ．
（2）在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过反应CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）来实现．已知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于    ．

难度：中等

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10．由黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）炼制精铜的工艺流程示意图如图1所示：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为Fe的低价氧化物．该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 ______ 、 ______ ，反射炉内生成炉渣的主要成分是 ______ ；
（2）冰铜（Cu₂S 和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%．转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼．冰铜中的Cu₂S被氧化为Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程中发生反应的化学方程式分别是 ______ 、 ______ ；
（3）粗铜的电解精炼如图2所示．在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 ______ （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为 ______ ，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 ______ ．

难度：较易

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