第四单元 化学与技术的发展
(时间:60分钟,满分:100分)
一、选择题(本题8个小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)
1.根据化学常识,下列说法正确的是( )
A.施用碳铵后应立即盖上土壤
B.复合肥是两种或两种以上化肥的混合物
C.可用工业用盐作食盐用于烹调
D.加碘食盐中的“碘”通常是指碘单质
解析:施用氮肥后立即覆盖可防止氮元素损失;复合肥中含有两种或以上的营养元素,并非是两种或以上的化肥;加碘食盐加的是含碘元素的物质,一般为碘酸钾。
答案:A
2.关于肥皂的说法中不正确的是( )
A.油脂皂化反应后,可采用盐析操作将肥皂和甘油分离
B.向肥皂液中加入少量MgCl2溶液会产生沉淀
C.肥皂和农药都不属于精细化学品
D.肥皂可被生物降解
解析:肥皂、合成洗涤剂都是表面活性剂,表面活性剂和农药都是精细化学品。
答案:C
3.地球是我们赖以生存的美丽家园,人类在生产生活中的下列活动会对环境造成污染的是( )
①植树造林、种花种草 ②过量使用农药、化肥增加产量
③生活污水直接排放 ④回收旧电池和塑料制品 ⑤焚烧秸秆作肥料 ⑥使用无铅汽油
A.①④⑥
B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.②③⑤
解析:植树造林对环境有益;过量使用农药、化肥会污染环境;生活污水直接排放也会对环境造成严重污染;回收旧电池和塑料制品不仅对环境有益,而且有利于节约资源;焚烧秸秆作肥料的目的是好的,但在焚烧过程中产生的废气也会污染空气;使用无铅汽油有利于改善空气质量。
答案:D
4.关于精细化学品的叙述正确的是( )
A.氯碱工业的产品为精细化学品
B.塑料、合成纤维、橡胶属于精细化学品
C.纯碱属于精细化学品
D.农药属于精细化学品
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解析:精细化学品具有品种多、批量小、产值高的特点,精细化学品主要包括医药、农药、染料和颜料、涂料、黏合剂、催化剂、食品和饲料添加剂、塑料、合成纤维、橡胶用添加剂等。
答案:D
5.肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,洗洁精的主要成分是十二烷基苯磺酸钠。关于它们的说法不正确的是( )
A.肥皂和洗洁精都含有亲水基和亲油基
B.肥皂和洗洁精都有去污作用
C.肥皂和洗洁精都适合于酸性溶液中使用
D.肥皂和洗洁精都能溶于水
解析:肥皂和洗洁精都是钠盐,可溶于水,两者都含有亲水基和亲油基,能去污。但前者属于强碱弱酸盐,能与酸作用而降低去污效果;后者属于强碱强酸盐,能在酸性或中性或碱性溶液中使用。
答案:C
6.为保证加酶洗衣粉的洗涤效果,应注意( )
A.使用沸水先冲泡洗衣粉
B.用含氯较高的自来水水源
C.和其他洗涤剂混合使用
D.室温时用软水先溶解洗衣粉
解析:使用加酶洗衣粉时,除注意用软水、不跟其他洗涤剂混合使用外,还应考虑酶的活性。温度太高、含氯太高都会使蛋白质变性而失去活性。
答案:D
7.我国目前生产的合成洗衣粉中的主要成分大部分还是下列几种物质,从目前已知的情况分析,其中对环境有较严重影响的是( )
A.十二烷基苯磺酸钠()
B.三聚磷酸钠(Na5P3O10)
C.蛋白酶
D.硅酸钠(Na2SiO3)
解析:含磷洗衣粉会导致水体富营养化,从而使水质变坏,污染水源。
答案:B
8.为了同时施用分别含氮、磷、钾三种元素的化肥,对于提供的化肥:①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤氨水,最适宜的组合是( )
A.①②③④
B.②③④
C.①②③
D.②③④⑤
解析:要同时施用分别含有氮、磷、钾三种元素的化肥,必须注意化肥之间不能发生反应以免降低肥效。此题中①与③或④相遇,都会发生反应,前者生成难溶性物质,后者生成挥发性物质,都会降低土壤对有效成分的吸收。
6
答案:B
二、非选择题(本题共4个小题,共52分)
9.(9分)根据下表中左栏所列化肥的性质,从下列使用注意事项中选择合适的项(可选多项),将其序号填入下表的右栏中。
a.贮存和运输时要密封,不要受潮或曝晒;施用后要盖土或立即灌溉。
b.不要与碱性物质混放或混用。
c.不能与易燃物质混在一起;结块时,不要用铁锤砸碎。
d.不宜长期使用。
编号
化肥
性质
使用注
意事项
①
碳酸氢
铵(碳铵)
易溶于水,受潮时在常温下即能分解,温度越高分解越快,遇碱时放出氨气;在土壤中不残留有害物质
②
硝酸铵
(硝铵)
易溶于水,受热易分解,遇碱放出氨气,在高温或受猛烈撞击时易爆炸
③
硫酸铵
(硫铵)
易溶于水,吸湿性小,常温下稳定,遇碱时放出氨气,长期使用会使土壤酸化、板结
④
硫酸钾
易溶于水,长期使用会使土壤酸化、板结
答案:①ab ②abc ③bd ④d
10.(15分)精细化工在生产和生活中有广泛而重要的应用。
(1)精细化学品往往有特定的功能从而广泛地应用于日常生活中,下列洗涤方法原理各不相同,请比较分析:
沾有油脂的器皿可用汽油擦洗,其原理是
;
也可用洗洁精和水洗涤,其原理是
;
还可以用纯碱或稀氢氧化钠溶液洗涤,其原理是
。
如果水溶液的硬度很大,用肥皂与合成洗涤剂哪个洗涤效果更好?为什么?
。
6
(2)在催化剂作用下,苯和卤代烷烃可以在苯环上引入烷基生成苯的同系物,例如+CH3CH2Cl。现欲合成十二烷基苯磺酸钠(一种合成洗涤剂
),用化学方程式表示以苯、十二烷、硫酸、食盐、水为原料的合成过程。
①
②
③
④
⑤
解析:本题较全面地考查了电解饱和食盐水和根据信息提示解决实际问题的能力。
用逆推法,要得到,先要得到,该物质可以通过和硫酸发生取代反应得到;可以由C12H25—Cl和苯(已提供)反应得到;C12H25—Cl可由C12H26(已提供)和Cl2光照反应得到;Cl2可由电解饱和食盐水得到。
答案:(1)根据相似相溶原理,汽油与油脂互溶除去 洗洁精属于合成洗涤剂,含有亲水基和憎水基,可将油污洗去 油脂在碱性条件下发生水解,从而用纯碱或稀氢氧化钠溶液可以除去油脂 用合成洗涤剂较好,因为在硬水中肥皂会形成硬脂酸钙沉淀而降低去污能力
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
②C12H26+Cl2C12H25Cl+HCl
③C12H25Cl++HCl
④+HO—SO3H
+H2O
⑤+NaOH
+H2O
11.(16分)某氮肥厂多年来生产碳铵化肥,由于工艺落后,设备老化,能耗高,产量低,产品单一,销路不畅,对环境污染严重,目前已资不抵债,无法进行设备更新和排污治理,面临倒闭困境。
(1)写出氮肥厂合成氨的化学方程式: 。
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(2)碳酸氢铵长期施于土壤中,一会破坏土壤的团粒结构,二会减少土壤微生物,从而造成土壤板结,降低地力和肥效,增加农业生产成本。请写出复合肥磷酸二铵的分子式: 。
(3)土壤中的硝化细菌分两类: 和 。前者把氨氧化成亚硝酸的反应方程式为 ;后者把亚硝酸氧化成硝酸的过程是 。
(4)小氮肥厂对环境的污染主要包括三个方面: 对大气的污染, 对土壤的污染, 对水体的污染。
(5)污水处理的设备和工艺很复杂,但其基本原理不过是对有害成分的 、 、 和 。
解析:本题是工业上合成氨、生物分解氮肥及环保知识的综合。其中合成氨的知识教材上就有,磷酸二铵根据其名称也可以写出化学式,而硝化细菌则有硝酸菌和亚硝酸菌两种,合成氨工厂也有三废,即废水、废气和废渣,污水处理先经物理过滤、沉降等过程,再经化学分解等方法。
答案:(1)N2+3H22NH3
(2)(NH4)2HPO4
(3)亚硝酸菌 硝酸菌 2NH3+3O22HNO2+2H2O 2HNO2+O22HNO3
(4)废气 粉尘、废渣(工业锅炉渣) 废水
(5)过滤 沉淀 吸附净化 化学分解
12.(12分)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图:
(1)设备A的名称是 ,设备B的名称是 。
(2)硝酸厂的尾气含有NO和NO2等污染物,为了防止污染大气,可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气,发生的反应如下:Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2。但在实际生产中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准,因此,也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学方程式: 。
(3)常压法生产出硝酸浓度低,尾气中氮的氧化物含量高,对环境会有严重污染。可采用 法和 法进行改进。
(4)在纯碱制造过程中,过程①与过程②的顺序能否颠倒?为什么?
。
6
解析:(1)N2和H2在合成塔中生成氨,由于反应可逆,合成塔中为N2、H2、NH3三者的混合物,由于NH3易液化,则在A中进行冷凝,使NH3变成液态与N2、H2分离,而N2和H2再次经过压缩循环进入合成塔。
(3)采用全压法和综合法生产硝酸,不仅可提高硝酸的浓度,而且尾气也经循环使用,减少了对环境的污染,提高了原料的利用率。
(4)在制纯碱时,应先向饱和NaCl溶液中通入足量的NH3,再通入CO2,这样可使HC的浓度较大,析出NaHCO3。若先通入CO2,由于CO2的溶解度小,再通NH3后生成的HC浓度较小,不能析出NaHCO3,也就无法制纯碱。
答案:(1)冷凝器 循环压缩机
(2)CH4+2NO2N2+CO2+2H2O
(3)全压 综合
(4)不能 因为CO2在水中溶解度较小,顺序颠倒后得不到较高浓度的HC,所以没有NaHCO3生成
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