資源簡介

2024—2025學年高中化學滬科版必修第二冊6.3化工生產
一、單選題
1．設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A．18gNH中含有的電子數為11NA
B．標準狀況下，22.4LCH4中含有的極性鍵數目為4NA
C．50mL18.4mol/L濃硫酸與足量銅加熱反應，生成SO2分子的數目為0.46NA
D．1molN2和3molH2于密閉容器中充分反應后，可得到的產物分子數為2NA
2．化工生產事關經濟民生，以下有關化工生產的描述正確的是。

A．工業上制造普通玻璃的原料為石英砂、純堿和黏土
B．如圖甲，硫酸廠在沸騰爐中實現
C．如圖乙，海水提溴步驟④⑤⑥的目的是為了富集溴元素
D．侯氏制堿法：先向飽和食鹽水中通入足量氨氣，后通入微量，有利于沉淀析出
3．下列關于工業生產中元素及其化合物的性質說法正確的是
A．加熱的方法制取Si B．煅燒黃鐵礦直接生產
C．用氨的催化氧化制備NO D．電解熔融的氧化鎂制備Mg
4．有些科學家提出硅是“21世紀的能源”，下列說法正確的是
A．碳化硅(SiC)俗稱金剛砂，類似金剛石結構，熔沸點較低
B．普通玻璃的主要成分為純堿、石灰石、石英砂
C．晶體硅具有半導體性質，可用于生產計算機芯片
D．石英玻璃、碳化硅陶瓷、水泥、石墨烯都是新型無機非金屬材料
5．在接觸法產生H2SO4的過程中，對“廢氣、廢水、廢渣、余熱”的處理不當的是
A．把煙囪加高，將廢氣直接排放 B．污水用石灰乳處理
C．廢渣用來造水泥或煉鐵 D．設置“廢熱”鍋爐產生蒸氣來供熱或發電
6．工業制備高純硅的主要過程如下：
下列說法錯誤的是
A．工業上用與焦炭在高溫條件制備粗硅：
B．使用原料氣HCl和時應充分去除水和氧氣
C．流程中利用粗硅制備的反應為熵減過程
D．由粗硅制備多晶硅過程中，HCl、等多種物質可以循環使用
7．工業制備高純硅的主要過程：，已知石英晶體部分結構如圖。下列說法錯誤的是
A．制備粗硅的反應體現了C元素的非金屬性比強
B．石英晶體中不存在SiO2分子
C．原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣
D．流程中HCl、H2可以循環使用
8．物質的轉化具有重要應用。下列說法正確的是
A．工業制硫酸過程中的物質轉化：
B．實驗室探究濃硫酸與銅反應的氣態產物：
C．用氫氧化鈉溶液吸收含NO2的尾氣：
D．用足量氨水吸收SO2的反應：
9．《重慶市戰略性新興產業發展“十四五”規劃(2021-2025年)》。規劃了重慶發展支柱產業，明確：集成電路 、新能源汽車、 等10個重點發展方向，其中“新能源汽車”不需要的原材料或部件是
A．水泥 B．鋼化玻璃 C．硅晶片 D．動力電池
A．A B．B C．C D．D
10．下列做法不符合綠色低碳發展理念的是
A．利用風能 B．加大火力發電 C．開展植樹造林 D．使用新能源汽車
11．下列做法值得提倡的是
A．經常使用一次性紙杯
B．大量使用食品添加劑
C．選乘公共交通工具出行
D．將廢舊塑料制品進行深挖填埋
12．下列做法不符合綠色化學理念的是
A．將廢舊塑料裂解為化工原料 B．道路結冰時大量使用融雪劑
C．開發及推廣使用新能源汽車 D．利用合成可降解塑料
13．碳量子點是種新型碳納米材料，我國化學家研究的一種新型復微合光催化劑[碳量子點/氮化碳(納米復合物)]可以利用太陽光實現高效分解水，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是
A．總反應為2H2O=2H2+O2
B．水分解過程中，H2O2不是催化劑
C．復合光催化劑中兩種納米材料屬于有機物
D．若反應Ⅱ是放熱反應，則反應Ⅰ一定是吸熱反應
14．下列敘述正確的是
A．工業上用電解熔融氯化鈉的方法制取鈉
B．鈉加入氯化鎂的飽和溶液中可以制取金屬鎂
C．電解冶煉鋁的原料是氯化鋁
D．電解氯化鎂溶液來制取鎂
15．1800年伏打(也譯為伏特)發明了世界上第一個化學電池—“伏打電堆”，開創了電學發展的新時代。“伏打電堆”由多層銀和鋅疊合而成，其工作原理如圖所示，總反應可表示為2Zn+O +2H2O=2Zn(OH) 。下列說法錯誤的是
A．Zn片作負極，Ag片作正極
B．銀和鋅疊合的層數越多，“伏打電堆”電壓越大
C．用鋁片替換鋅片后，伏打電堆也能夠工作
D．電子的流向：鋅片→導線→銀片→電解質溶液→鋅片
二、填空題
16．化學與生產生活息息相關，請回答下列問題。
(1)將金屬鈉和鋁粉同時投入水中，發生反應的離子方程式為： 、 。
(2)優美的環境是社會可持續發展的重要保證。在汽車尾氣系統中安裝催化轉化器，可有效降低NO的排放。當尾氣中空氣不足時，NO和CO在催化轉化器中生成兩種無毒的氣體排出，寫出該過程的化學方程式： 。
(3)材料是人類賴以生存的重要物質基礎，而化學是材料科學發展的基礎。
①工業上生產玻璃、陶瓷、水泥的原料中，不需要石灰石的是 。
②制造飛機輪胎的主要材料屬于 (填字母)。
a．金屬材料 b．無機非金屬材料 c．有機高分子材料
(4)合理飲食，正確使用藥物是保證身體健康的重要方面。
①有下列四種物質：A．青霉素　　　B．葡萄糖　　　C．苯甲酸鈉　　　D．維生素C
請根據題意，選擇恰當的選項(用字母代號)填空：
被稱作抗壞血酸的是 ，可用作食品防腐劑的是 ，生活中常見的有阻止多種細菌生長功能的抗生素類藥物是 ，可通過血液運輸為人體補充能量的是 。
②堿式碳酸鎂鋁［Mg3AI(OH)7CO3］是一種治療胃酸的藥物，不溶于水，但溶于胃酸。試寫出其與胃酸反應的化學方程式： 。
17．下面是以硫黃為原料制備硫酸的工業流程。已知SO 的熔點是：16.8℃，沸點是44.8℃。
(1)通入催化劑層后，體系(剩余反應物與生成物)溫度升高的原因在于 。
(2)每輪反應后都要進行熱交換降溫的目的是 。
18．下面是制備硫酸的工業流程：
(1)通入催化劑層后，體系(剩余反應物與生成物)溫度升高的原因在于 ；每輪反應后進行熱交換降溫的目的是 。
19．回答下列有關工業制硫酸的問題：
(1)硫鐵礦在煅燒時為什么要粉碎 ？
(2)從沸騰爐中出來的氣體為什么要進行凈化處理 ？
(3)進入反應器的原料氣中為什么空氣一般是過量的 ？
(4)在反應器中，理論上要高壓，實際工業生產上為什么常壓 ？
(5)從吸收塔中放出的尾氣中為什么仍然含有二氧化硫 ？
(6)為什么用98.3%的濃硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3 ？
(7)吸收SO3時，濃硫酸為什么要從上向下噴下來 ？
參考答案：
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C A A A D A B
題號 11 12 13 14 15
答案 C B C A D
1．B
【詳解】A．一個NH含電子數為10，18gNH為1mol，1mol NH中含有的電子數為10NA，故A錯誤；
B．標準狀況下，22.4 LCH4的物質的量是1mol，1個甲烷分子中含有4個C-H極性鍵，因此1mol CH4含有極性鍵數目為4NA，故B正確；
C．隨著反應進行，硫酸濃度變稀，與銅將不再反應，生成二氧化硫小于0.46mol，生成SO2分子的數目小于0.46NA，故C錯誤；
D．氮氣與氫氣的反應是可逆反應，存在限度，生成氨氣的分子數小于2NA，故D錯誤；
故答案選B。
2．C
【分析】工業制硫酸用黃鐵礦和空氣反應生成二氧化硫，二氧化硫與氧氣在接觸室中反應生成三氧化硫，生成的三氧化硫用98.3%硫酸吸收；海水中有豐富的化學資源，粗鹽提純出氯化鈉，可用于氯堿工業，海水曬鹽后的母液中還有較多的鎂離子、溴離子，可制得無水氯化鎂和高濃度溴單質。
【詳解】A．制造普通玻璃的原料為石英砂、純堿和石灰石，A錯誤；
B．接觸室中有催化劑，硫酸廠在接觸室中實現，不是在沸騰爐中反應，B錯誤；
C．海水提溴過程中用氯氣氧化之后得到低濃度溴溶液，再與二氧化硫水溶液反應生成HBr，最后用氯氣氧化得到高濃度溴，④⑤⑥過程是富集溴元素，C正確；
D．應該是向氨化的飽和食鹽水中通入足量二氧化碳至飽和狀態更有利于產生NaHCO3沉淀，D錯誤。
故選C。
3．A
【詳解】A．工業上利用焦炭和混合加熱制取Si，故A錯誤；
B．煅燒黃鐵礦發生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故B錯誤；
C．氨氣具有還原性，在催化作用下與氧氣發生4NH3+5O24NO+6H2O，故C正確；
D．電解熔融的氯化鎂制備Mg，故D錯誤；
故選：A。
4．C
【詳解】A．碳化硅(SiC)俗稱金剛砂，類似金剛石結構，屬于共價晶體，原子之間以強烈的共價鍵結合，結合力強，斷裂需消耗很高能量，因而其熔沸點較高，A錯誤；
B．制取普通玻璃的主要原料為純堿、石灰石、石英砂，制取得到的玻璃成分是硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅，B錯誤；
C．Si在元素周期表中位于金屬與非金屬交界處，其導電性介于導體與絕緣體之間，因此晶體硅具有半導體性質，可用于生產計算機芯片，C正確；
D．石英玻璃、水泥都是傳統無機非金屬材料，而碳化硅陶瓷、石墨烯則都是新型無機非金屬材料，D錯誤；
故合理選項是C。
5．A
【詳解】A．煙囪加高，不能減少廢氣中有害物質，因此煙囪加高，不能將廢氣直接排放，故A符合題意；
B．排放的污水中含有H2SO4，可用石灰乳處理，故B不符合題意；
C．廢渣中含有SiO2、Fe2O3等物質，可用于制造水泥、煉鐵，實現廢物再利用，故C不符合題意；
D．硫酸工業的反應都是放熱反應，不但可以自行提供能量，還可以向外界提供能量，以降低成本，故D不符合題意；
答案為A。
6．A
【分析】石英砂和焦炭在高溫條件下反應制取粗硅，反應方程式為，粗硅和HCl在300℃發生反應，或，可以被H2還原為，和H2發生還原反應，制得高純硅，流程中的HCl、等多種物質可以循環使用，據此解答。
【詳解】A．SiO2與焦炭在高溫條件制備粗硅，同時生成CO，反應的化學方程式為：，故A錯誤；
B．HCl易和水結合成液體，在高溫下易與氧氣反應，故使用原料氣HCl和H2時應充分去除水和氧氣，故B正確；
C．粗硅制備SiHCl3的反應為：，反應前后氣體分子數減少，故為熵減過程，故C正確
D．由粗硅制備多晶硅過程中可以看出，HCl、H2等多種物質可以循環使用，故D正確；
故選A。
7．A
【分析】在高溫下焦炭和二氧化硅反應生成硅和一氧化碳，粗硅和氯化氫反應生成SiHCl3，然后在高溫下氫氣和SiHCl3反應生成純硅，據此解答。
【詳解】A．制備粗硅的反應不是在溶液中進行的置換反應，不能體現了C元素的非金屬性比Si強，故A錯誤；
B．二氧化硅是由硅原子和氧原子構成的，不存在分子，因此石英晶體中不存在SiO2分子，故B正確；
C．高溫下水蒸氣能和焦炭反應，氫氣和氧氣容易發生爆炸，所以原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣，故C正確；
D．流程中第二步反應消耗氯化氫，產生氫氣，第三步反應消耗氯化氫，產生氯化氫，因此HCl、H2可以循環使用，故D正確；
答案選A。
8．D
【詳解】A．工業制硫酸過程中的物質轉化：，FeS2與O2反應只能生成SO2，不能生成SO3，故A錯誤；
B．Cu與濃硫酸共熱，發生氧化還原反應產生CuSO4、SO2、H2O，反應產生的SO2具有還原性，能在溶液中與氯化鐵反應生成硫酸根離子，故B錯誤；
C．用氫氧化鈉溶液吸收NO2生成NaNO3和NaNO2，該反應的離子方程式為：，故C錯誤；
D．用氨水吸收少量SO2，發生反應產生(NH4)2SO3、H2O，發生反應的化學方程式為：，故D正確；
故答案選D。
9．A
【詳解】A．水泥是建筑材料，不需要，故A符合題意；
B．鋼化玻璃是汽車車窗的材料，需要，故B不符合題意；
C．硅晶片是汽車芯片的材料，需要，故C不符合題意；
D．動力電池是汽車的動力來源，需要，故 不符合題意；
故選A。
10．B
【詳解】A．利用風能新能源，可減少二氧化碳的排放，符合綠色低碳發展理念，故A不選；
B．加大火力發電，會產生大量的二氧化碳，不符合綠色低碳發展理念，故B選；
C．開展植樹造林，植物可通過光合作用吸收二氧化碳，能減少二氧化碳的排放，符合綠色低碳發展理念，故C不選；
D．使用新能源汽車，可以節約能源，減少氮氧化物的排放，符合綠色低碳發展理念，故D不選；
故選B。
11．C
【詳解】A．經常使用一次性紙杯會消耗紙質品，加劇樹木的砍伐，A不符合題意；
B．大量使用食品添加劑不利于人體健康，B不符合題意；
C．選乘公共交通工具出行可以減少二氧化碳的排放，緩解溫室效應，C符合題意；
D．將廢舊塑料制品進行深挖填埋，卻不能分解塑料制品，會污染環境，D不符合題意；
答案選C。
12．B
【詳解】A．將廢舊塑料裂解為化工原料，對環境友好，符合綠色化學理念，A不符合；
B．道路結冰時大量使用融雪劑，對環境不友好，不符合綠色化學理念，B符合；
C． 開發及推廣使用新能源汽車，對環境友好，符合綠色化學理念，C不符合；
D．利用合成可降解塑料，對環境友好，符合綠色化學理念，D不符合；
答案選B。
13．C
【詳解】A．過程Ⅰ是水分解為氫氣和過氧化氫，過程Ⅱ是過氧化氫分解為氧氣和水，整個過程是水分解為氫氣和氧氣，總反應為2H2O=2H2+O2，故A正確；
B．H2O2是中間產物，不是催化劑，故B正確；
C．氮化碳（C3N4）屬于化合物，碳量子點是種新型碳納米材料，碳量子點是碳單質，兩種納米材料不屬于有機物，故C錯誤；
D．水分解是吸熱反應，在此過程中，水分解分兩步進行，若反應Ⅱ是放熱反應，則反應Ⅰ一定是吸熱反應，故D正確；
故選C。
14．A
【詳解】A．由于金屬Na的活動性很強，所以在工業上用電解熔融氯化鈉的方法制取鈉，A正確；
B．鈉是活潑的金屬，極易與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，鈉加入氯化鎂的飽和溶液中生成氫氧化鎂、氯化鈉和氫氣，工業上通過電解熔融氯化鎂來制取鎂， B錯誤；
C． 金屬鋁的活動性也很強，但是由于氯化鋁是共價化合物，熔融狀態下不導電，所以常用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，C錯誤；
D．由于鎂的活動性很強，所以金屬鎂常采用電解熔融MgCl2的方法冶煉，D錯誤；
答案選A。
15．D
【分析】由圖可知，該電池是原電池，鋅比銀活潑，所以Zn作負極，Ag作正極，電流從正極b經過導線流向負極a，據此作答。
【詳解】A．由圖可知，該電池是原電池，鋅比銀活潑，所以Zn作負極，Ag作正極，故A正確；
B．電池單元組越多，電勢差越大，電壓越大，故B正確；
C．鋁比鋅活潑，用鋁片替換鋅片后，鋁片為負極，銀仍為正極，電池仍能工作，故C正確；
D．電子不可以進入溶液，故D錯誤；
故答案選D。
16．(1) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑
(2)2CO+2NON2+2CO2
(3) 陶瓷 c
(4) D C A B
【詳解】（1）將金屬鈉和鋁粉同時投入水中，鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，生成的氫氧化鈉再與鋁反應生成偏鋁酸鈉，離子方程式為2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2↑、2Al+2OH-+2H2O =2+3H2↑；
（2）NO和CO在催化轉化器中生成兩種無毒的氣體，則這兩種無毒的氣體分別為N2和CO2，化學方程式為2CO+2NON2+2CO2；
（3）①陶瓷的生成原料是黏土，不需要石灰石；
②飛機輪胎是合成橡膠，所以屬于有機高分子材料，故選c；
（4）①被稱作抗壞血酸的是維生素C，故答案為：D；苯甲酸鈉是常用的防腐劑，故答案為：C；青霉素是抗生素，有阻止多種細菌生長功能，故答案為：A；葡萄糖在體內能被氧化分解，最終生成二氧化碳和水，同時釋放能量，所以能給人體補充能量，故答案為：B；
②堿式碳酸鋁[Mg3Al(OH)7CO3]與鹽酸反應生成氯化鎂、氯化鋁、二氧化碳和水，化學方程式為：Mg3Al(OH)7CO3 + 9HCl = 3MgCl2 ＋AlCl3 + 8H2O + CO2↑；
17．(1)二氧化硫和氧氣的反應是放熱反應
(2)及時分離出三氧化硫并充分利用能量
【分析】將硫磺液化并在氧氣中加熱，發生反應：S+O2SO2，生成的SO2和氧氣發生反應：2SO2+O22SO3，生成的SO3用濃硫酸吸收，以此解答。
【詳解】（1）通入催化劑層后，體系(剩余反應物與生成物)溫度升高的原因在于：二氧化硫和氧氣的反應是放熱反應；
（2）每輪反應后進行熱交換降溫的目的是：及時分離出三氧化硫并充分利用能量。
18． 二氧化硫和氧氣的反應是放熱反應 及時分離出三氧化硫并充分利用能量
【詳解】（1） 是放熱反應，所以通入催化劑層后，體系(剩余反應物與生成物)溫度升高；每輪反應后進行熱交換降溫是為了在冷卻產物氣體的同時預熱原料氣體，從而提高能量的利用率，并及時分離出三氧化硫。
19．(1)增大硫鐵礦跟空氣的接觸面積，燃燒迅速且充分
(2)防止催化劑中毒，并且減少對設備的腐蝕
(3)增大反應物濃度，使平衡向正反應方向移動，提高二氧化硫轉化率
(4)二氧化硫轉化為三氧化硫的反應，在常壓下轉化率已經很高了，沒有必要再使用高壓
(5)二氧化硫的催化氧化是可逆反應，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾氣中剩余二氧化硫
(6)用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸霧，影響吸收效率，而濃硫酸具有不揮發性，吸收三氧化硫不會形成酸霧
(7)在吸收塔中，三氧化硫從塔的下部通入，濃硫酸從塔頂噴下，兩者逆流接觸，吸收充分
【解析】(1)
硫鐵礦在煅燒時粉碎可增大硫鐵礦跟空氣的接觸面積，燃燒迅速且充分；
(2)
為防止催化劑中毒，并且減少對設備的腐蝕，需要對從沸騰爐中出來的氣體進行凈化處理；
(3)
為增大反應物濃度，使平衡向正反應方向移動，提高二氧化硫轉化率，因此進入反應器的原料氣中一般是過量的；
(4)
由于二氧化硫轉化為三氧化硫的反應，在常壓下轉化率已經很高了，沒有必要再使用高壓，因此在反應器中實際工業生產上采用常壓；
(5)
由于二氧化硫的催化氧化是可逆反應，在吸收塔中，三氧化硫被吸收，尾氣中剩余二氧化硫，因此從吸收塔中放出的尾氣中仍然含有二氧化硫；
(6)
由于用水或稀硫酸吸收三氧化硫，容易形成酸霧，影響吸收效率，而濃硫酸具有不揮發性，吸收三氧化硫不會形成酸霧，因此用98.3%的濃硫酸吸收而不用水或稀硫酸吸收SO3；
(7)
由于在吸收塔中，三氧化硫從塔的下部通入，濃硫酸從塔頂噴下，兩者逆流接觸，吸收充分，所以吸收SO3時，濃硫酸要從上向下噴下來。

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