纯碱工业（侯氏制碱法）试题及答案-高一化学-云返教育

（20分）
（I）多项选择题（6分）
在一定条件下，烯烃可发生臭氧氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为：

已知某有机物发生臭氧氧化还原水解反应后的产物为 CH₃COCH₂CHO，则该有机物可能是。

（II）（14分）
A~G都是有机化合物，它们的转化关系如下：

请回答下列问题：
（1）已知：有机物G的蒸气与甲烷的相对密度为11，取0.1mol的G完全燃烧生成48.4gCO₂和10.8gH₂O，则G的分子式是　；
（2）写出B的结构简式　；
（3）上述反应中属于取代反应的是　（填代号）；
（4）由E生成F的反应条件是　；
（5）由C生成D的化学方程式是　；
（6）同时满足下列两个条件的E的同分异构体共有　种，其中苯环上的一氯代物有两种同分异构体的是　（填结构简式）。
①分子内除了苯环外无其他环状结构，且苯环上有2个取代基；
②1mol该同分异构体与NaOH溶液反应时，可消耗3mol的NaOH。

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

(13分)A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐;D与A同主族，且与E同周期;E元素原子的最外层电子数比次外层电于数少2;A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成原子个数比不相同的若于种化合物。请回答：
(l)B元素的名称是。在周期表中的位置是　。
(2)C和E两种元素相比较，原子得电子能力较强的是(填元素名称)　。
以下三种说法中，可以验证该结论的是(填写编号)　。
A.比较这两种元素的常见单质的沸点
B.二者形成的化合物中，C元素的原子显负价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)A、B、C、E可形成两种酸式盐(均含有该四种元素)，这两种酸式盐在水溶液中相互反应的离子方程式为　。
(4)C与D形成的某种化合物可作潜水面具中的供氧剂，每生成标准状况下11.2LO₂，消耗该化合物的质量为　。

答案解析

类型： 解答题 难度系数：中

某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH₃、CO₂和水等为原料以及图1所示装置制取NaHCO₃，反应的化学方程式为：
NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl．然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃．
（1）装置乙的作用是．为防止污染空气，尾气中含有的　需要进行吸收处理．
（2）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．
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了研究．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2所示．则曲线c 对应的溶液中的离子是　（填离子符号）；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之比是　．
（4）若取10.5g NaHCO₃固体，加热了t₁min后，剩余固体的质量为7.4g．如果把此剩余固体全部加入到200mL 1mol/L的盐酸中，则充分反应后溶液中H⁺的物质的量浓度为　（设溶液体积变化忽略不计）．

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类型： 解答题 难度系数：中

（13分）
（1）某化学实验小组从市场上买来一瓶食用白醋（含CH₃COOH），用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定醋酸浓度，完全反应时所得溶液pH大致为9 。下表是4种常见指示剂的变色范围：

指示剂	石蕊	甲基橙	甲基红	酚酞
变色范围（pH）	5.0～8.0	3.1～4.4	4.4～6.2	8.2～10.0

①该实验应选用作指示剂。
②下图表示50mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为　 mL；

③为减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每
次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准液浓度为c mo1/L，三次实验
结果记录如下：

从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是　。
A．实验结束时，俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束尖嘴部分充满溶液
C．盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过，未用白醋溶液润洗
D．滴加NaOH溶液时，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
（2）乙二酸俗名草酸，某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中x值。查阅资料得知，草酸易溶于水，有还原性，可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：
2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋2Mn²^＋＋10CO₂↑＋8H₂O
该组同学设计了滴定的方法测定x值。
称取1.260 g纯草酸晶体，配制成100.00 mL水溶液为待测液；
取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄；
用浓度为0.1000 mol/L的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL；
请回答：
①滴定时，将KMnO₄标准液装在下图中的　（填“甲”或“乙”）滴定管中。\

② 本实验滴定达到终点的标志是　
③通过上述数据，计算出x=　

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类型： 解答题 难度系数：中

(6分)
某酸H₂B在水溶液中有如下变化：H₂BH⁺+HB^-;HB^-

H⁺+B^2-;现有溶液0.10mol/L、100ml，试回答以下问题：
(1) 溶液中的H⁺物质的量取值范围是：
(2) 已知0.1mol·L^－¹NaHB溶液的pH=2，则0.1mol·L^-1H₂B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是　 0.11 mol·L^－¹（填“<”，“>”，或“=”），理由是：　。

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类型： 解答题 难度系数：中

纯碱在日常生活和化学工业中用途很广，如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域．工业上以食盐、氨气（主要由合成氨厂提供）和二氧化碳为主要原料生产纯碱．其流程如下：根据以上信息回答下列问题．
（1）盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程．为将盐水中含有的Ca²⁺、Mg²⁺等沉淀，可以向其中加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是；溶液中多余的纯碱可以加　试剂来除去．
（2）上述工艺流程中，加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是　．
（3）在氨碱工业的历史上，如何处理流程中剩余的滤液，出现了两种工艺：一是“索尔维法”，即在滤液中加入石灰水；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在滤液中加入适量氯化钠晶体．
①“索尔维法”中，滤液加石灰水前先要加热，原因是　．
②“联合制碱法”中，可以循环利用的物质是　（用化学式表示）．
（4）若采用上述流程生产106吨纯碱，则理论上通入的二氧化碳的体积（标准状况下）不得少于　 L（不考虑二氧化碳的回收利用）．

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类型： 解答题 难度系数：中

(10分)　高炉炼铁过程中发生的主要反应为

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

请回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K= ，△H　 0(填“>”、“<”或“=”)；
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe₂O₃、CO、CO₂各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(C0₂)=　、CO的平衡转化率=　：
（3）欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是　。
A．减少Fe的量 B．增加Fe₂₃的量 C．移出部分C0₂
D．提高反应温度 E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂

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类型： 解答题 难度系数：中

（10分）甲元素的原子序数是9，乙是元素周期表第三周期中金属性最强的元素，丙元素原子核外有三个电子层，最外层电子层上有6个电子，丁元素比丙多一个质子，由此推断：
（1）甲元素在周期表中位于第二周期的族
（2）甲元素的气态氢化物的稳定性比HCl的　（填“强”或“弱”）
（3）乙元素单质在空气中燃烧，生成一种淡黄色的固体的名称是　，指出它所含的化学键的类型　。
（4）乙元素原子半径比丙元素原子　（填大或小）
（5）丙元素最高价氧化物的水化物的分子式是　，它的酸性比磷酸的　（填“强”或“弱”）
（6）另有A，B，C三种短周期元素，A和B同周期，A和C同主族，三者的原子序数之和为41，三者的最外层电子总数为19，则推断出的元素依次为A　 B　 C　 . （填元素符号）

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类型： 解答题 难度系数：中

(12分)A、B、C、D、E是除稀有气体以外的的5种短周期元素，原子序数依次增大并分占三个周期。B、C、D为同一周期依次相邻的3种元素，B和D的原子序数之比为3 ：4，E原子的电子层数等于最外层电子数。请回答相关问题：
（1）B元素在周期表中的位置，C元素是　（填元素符号）
（2）比较D和E简单离子半径的大小（用离子符号表示）：　
（3）A和D形成的含18电子化合物的化学式为　
（4）元素E形成的简单离子的水溶液与C的氢化物的水溶液反应的离子方程式为：　
（5）2007年7月2日，美、德两国科学家成功合成了具有独特化学特性的E₂A₆化合物，该物质在D₂中能燃烧，写出它在D₂中完全燃烧的化学方程式：　

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类型： 解答题 难度系数：中

Ⅰ（5分）⑴用14.2g无水硫酸钠配制成500 ml溶液，其物质的量浓度为 mol／L。
⑵若从上述溶液中取出10 ml，则这10 ml 溶液的物质的量浓度为　 mol／L，含溶质的质量为　 g。
⑶若将上述10 ml 溶液用水稀释到100 ml，所得溶液中Na⁺的物质的量浓度为　 mol／L；若将稀释后溶液中的SO₄^2-全部沉淀下来，至少需要加入0.1 mol／L的BaCL₂溶液
　 ml 。
Ⅱ（6分）现有36%的醋酸（CH₃COOH），密度为1.04g／ml^.，
欲配制0.1 mol／L的醋酸250 ml，需要取用36%的醋酸　 ml。
需要使用的实验仪器有烧杯、　、　、　、　，
若配制时仅有其中一步操作（如图所示）有错误，其他操作全部正确，则所配醋酸的浓度　（填“正确”、“偏大”或“偏小”）。

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类型： 解答题 难度系数：易

Ⅰ（4分）⑴通常状况下，甲同学取1 mol H₂O加热到100℃时，液态水会汽化为水蒸气（如图所示），该过程属于 ▲ 变化。

在保持压强不变的情况下，水蒸气的体积　 ▲
（填“＞”、“＜”或“＝”）22.4L 。
⑵乙同学做H₂在O₂中燃烧的实验，该实验过程属于　变化，在该变化过程中，一定保持相等的是　（填序号）。
A、反应物分子数目与生成物分子数目 B、反应物原子总物质的量与生成物原子总物质的量
C、反应物总质量与生成物总质量 D、反应物体积与生成物体积
Ⅱ（6分）如图所示为常见仪器的部分结构。

⑴请写出下列仪器的名称： A　，B　，C　。
⑵仪器B上标记有　（填序号）。
①质量 ②温度 ③刻度线 ④浓度 ⑤容积
⑶检验仪器B是否漏水的方法是　
　
　

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类型： 解答题 难度系数：易

（6分）（1）、将CO、O₂2种气体分别盛放在2个容器中，并保持2个容器内气体的温度和密度均相等，这2种气体对容器壁所施压强的大小关系是。
（2）、同温、同压下某瓶充满O₂时重116克，充满CO₂重122克，充满某气体时重114克。则某气体的相对分子质量为　。
（3）、A物质按下式分【解析】
2A=B↑+2C↑+2D↑，测得生成的混合气体在相同条件下的密度是H₂密度的m倍，则A的摩尔质量为　。

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类型： 解答题 难度系数：易

喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。

（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：。
（2）收集氨气应使用　法。
（3）要得到干燥的氨气可选用下列　做干燥剂。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C. NaOH固体 D.P₂O₅固体
（4）用图1装置进行喷泉实验，烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是　。该实验的原理是　。
（5）如果只提供如图2的装置，请举例说明引发喷泉法　。

答案解析

类型： 解答题 难度系数：易

（12分）某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。

（1）比较两实验装置，图2装置的优点是：
①能更好的吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；
② 。
（2）导气管e有两个主要作用：一是在反应过程中，因导管插入液面下，可起到“液封”作用阻止SO₂气体逸出而防止污染环境；二是　。
（3）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe³⁺；Ⅱ：只含有Fe²⁺；Ⅲ：既有Fe³⁺又有Fe²⁺。
为验证Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：
A．稀HCl溶液 B．稀H₂SO₄硫酸 C．KSCN溶液 D．KMnO₄溶液
E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液 G．H₂O₂溶液
验证Ⅲ：步骤1. 取试样，滴加少量的　（填试剂序号），溶液的颜色变　色, 则试样中含有Fe³⁺。
步骤2. 再取适量的试样滴加到少量的　（填试剂序号），观察到的现象为　，则试样中含有Fe²⁺。

答案解析

类型： 解答题 难度系数：易

(7分)某含有一个双键的气态烯烃和另一气态烷烃的混合气体，在同温同压下其密度是H₂的13．2倍。在标准状况下将4．48L混合气体通过足量的溴水，结果溴水增重3．36g，求原混合气体中各烃的体积分数。 (注：此题必须写出过程，否则不得分)

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类型： 解答题 难度系数：易

（14分）实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO₃，实验装置如下图所示：

请回答：
（1）实验中取一定量Cu片和一定量浓H₂SO₄放在圆底烧瓶中共热，至反应结束后，发现烧瓶中还有少量Cu剩余，有人认为还有一定量的H₂SO₄剩余，原因是
　，在不增加浓H₂SO₄的前提下，若使剩余铜片溶解可再加入　（填写两种属于不同类别的物质）。
（2）向反应后的溶液中加入足量的CuO，使剩余的H₂SO₄全部转化为CuSO₄，过滤后将滤液加热浓缩，冷却结晶制得硫酸铜晶体（CuSO₄·XH₂O）某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水X的值；
①在他们的实验操作中至少称量　次。
②下面是其中一次实验的数据

坩埚质量	坩埚与晶体总质量	加热后坩埚与固体总质量
11.7g	22.7g	18.6g

根据上表数据计算判断x的实测值比理论值（x=5）　（填“偏大”或“偏小”）。
（3）装置乙的作用是：　；
（4）下列说法正确的是：　（填序号）。
a．甲装置使用的玻璃仪器有：酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b．KMnO₄溶液用于尾气处理
c．当把品红溶液滴入到锥形瓶中，若品红不褪色，说明无NaHSO₃产生
d．当把品红溶液滴入到锥形瓶中，若品红褪色，说明NaOH已完全转化为NaHSO₃
e．若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，并滴入到锥形瓶中，不显紫红色，说明NaOH已完全转化为NaHSO₃
f．此装置换上其它药品后，不能制取和收集少量纯净的氯气

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类型： 解答题 难度系数：易

向0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快。对其原因，某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究：实验组别试管标号所加药品实验现象
（褪色时间）一
（室温） 1 10ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO₄溶液适量 + 少量硫酸锰固体 2s 2 10ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO₄溶液适量 30s 二
（室温） 1 5ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO₄溶液+10滴稀硫酸 90s 2 5ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO₄溶液 100s 三
（65℃
的水浴） 1 5ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液
5滴0.1mol/L的 KMnO₄溶液 +10滴稀硫酸 90s 2 5ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO₄溶液 +1ml稀硫酸 100s 3 5ml 0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO₄溶液 +2ml稀硫酸 120s (1) 该研究性学习小组的实验目是：。
（2）该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法，该方法
叫　法；
（3）设计第一组实验对应的假设是　；
（4）由第二组实验和第三组实验得出的结论有　（填序号）
①温度对该反应速率影响不大
②硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响
③加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，而加入大量硫酸，反应速率比较慢
④在酸性范围呢，PH值越小，可能对反应越有利
（5）据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：
　。

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类型： 解答题 难度系数：易

（共20分）
(i) 今有分子量为58的几种有机物，试写出符合条件的有机物的结构简式
（1）若该有机物为烃，则可能的结构简式为：、　。
（2）若该有机物是一种饱和一元醛，则其结构简式为：　。
（3）若该有机物1mol能与足量银氨溶液作用可析出4molAg，则有机物的结构简式为：　。
（4）若该有机物既能与金属钠反应放出氢气，又能使溴的四氯化碳溶液褪色，则该有机物结构简式可能是　。（注：羟基连在双键上的有机物极不稳定）
（ii）已知：① R-CH₂-COOH

；
② R-ONa

R-O-R′ (R-、R′-代表烃基)。
又知某酯丁是一种具有特殊香气的食用香料，其生产路线（反应条件略去）如下：

请回答下列问题：
（1）若丙的相对分子质量为58，1 mol丙完全燃烧可产生3.0 mol CO₂和3.0 mol H₂O，且丙分子中不含甲基，为链状结构，则其结构简式是　。
（2）反应Ⅰ的条件是　；反应Ⅳ的反应类型是　。
（3）乙的结构简式是　；
反应Ⅵ的化学方程式是　。

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类型： 解答题 难度系数：易

（每空2分，共18分）
（一）实验室用下图装置制取少量溴苯，试填写下列空白。

（1）在烧瓶a中装的试剂是。
（2）长直导管b的作用：　。
（3）请你分析导管c的下口可否浸没于液面中？　（填“可”或 “否”）
（4）反应完毕后，向锥形瓶d中滴加AgNO₃溶液，有关反应的离子方程式：　。
（二）某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：

（1）甲装置常常浸在70～80℃的水浴中，目的是　
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
乙醇的催化氧化反应是　反应（填“放热”或“吸热”），
该反应的化学方程式为　。
（3）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是
（填戊装置中导管代号）：乙接　、　接丙；
若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在　中。

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类型： 解答题 难度系数：易

(13分)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为：
N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g) △H= -92.4 kJ/mol 据此回答以下问题：
（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是（填序号）。
①反应压强为20Mpa~50Mpa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂 ④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N₂、H₂循环到合成塔中。
（2）一定条件下NH₃的平衡体积分数随n(N₂)变化如图所示(T-温度)。则T₂　 T₁(填>、=、<)，判断的依据是：　

（3）合成氨气所需的氢气可以由水煤气分离得到。涉及反应信息如下：
反应一：C(s)+H₂O(g)

H₂(g)+CO(g) 　平衡常数K₁
反应二：CO(g)+H₂O(g)

H₂(g)+CO₂(g) 平衡常数K₂
① K₁的表达式：K₁＝　
②将一定量的H₂O(g)和CO(g)分别通入到体积为1L的密闭容器中，在不同条件下进行反应，得到以下三组数据：实验组别温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min H₂O CO H₂CO 1 650 1 2 0.8 1.2 5 2 900 0.5 1 0.2 0.8 3 3 T a b c d t （Ⅰ）实验1中，用CO₂表示反应开始到平衡的平均反应速率为　
（Ⅱ）在实验3，当a＝0.5、b＝1时，要使c、d数据与实验2相同，且t＜3，可以采取的措施为　 (填序号)
A．其它条件不变温度T<900℃ B．其它条件不变温度T>900℃
C．充入一定量氖气 D．使用高效催化剂
（Ⅲ）对于反应二，当升高温度时K₂　（填“增大”、“减小”或“不变”）。

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类型： 解答题 难度系数：易

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