2016年北京自主招生化学模拟题：获取洁净的水

2016年自主招生化学模拟题:获取洁净的水

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题目1：化学无处不在，与化学有关的说法不正确的是_____

? A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

? B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气

? C.碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物

? D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成

题目2：与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是_____

? A.提高了原料的原子利用率

? B.降低了生产成本

? C.减少了环境污染

? D.减轻了对设备的腐蚀

题目3：1942年中国科学家侯德榜发明了举世闻名的“侯氏制碱法”，成为世界上生产纯碱的重要方法．其主要化学原理是：NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3

；2NaHCO

△

.

2CO3+H2O+CO2↑．该原理中体现了NaHCO3的什么性质_____

? A.酸性

? B.碱性

? C.水溶性

? D.热不稳定性

题目4：符合实际并用于工业生产的是_____

? A.CO2通入氢氧化钠溶液中制Na2CO3

? B.H2和Cl2光照制HCl

? C.Cl2通入澄清石灰水中制漂粉精

? D.用硫磺制硫酸

题目5：与索尔维制碱法相比，侯德榜制碱法最突出的优点是_____

? A.原料利用率高

? B.设备少

? C.循环利用的物质多

? D.原料易得

题目6：

2或CaO,Na2CO3,溶解,过滤,蒸发,过滤,有晶体析出（或出现浑浊）,碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大,NH4Cl,取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子,防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀">工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：1）

粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式．A_____ B_____ 2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_____ 、沉淀、_____ 、_____ 、冷却结晶、_____ 、烘干．3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_____ ．碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是_____ ．4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是_____ （填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：_____ ．5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨．加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：NH4++OH-

加

热

.

NH3↑+H2O滤液D加石灰水前先要加热，原因是_____ ．6）产品纯碱中含有碳酸氢钠．如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：

84(m1-

m2)

m1

．（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

题目7：

目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．请填写下列空白：（1）“氨碱法”生产过程中产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生大量CaCl2的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2

△

.

2NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3

△

.

Na2CO3+CO2↑+H2O；（3）CO2是制碱工业的重要原料．“氨碱法”和“联合制碱法”中CO2的来源有何不同？_____ ．（4）根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：

m(Na2CO3)+m(NH4Cl)

m(NaCl)+m(NH3)+m(CO2)+m

(H2O)

．

题目8：

++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+,由于NH3在饱和NaCl溶液中溶解量比CO2大，先通NH3，溶液呈碱性，更易吸收CO2，有利NaHCO3的生成，所以应先通入NH3,取少量产物于试管，加热，将产生的气体通入澄清石灰水，若使澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCO3,（c）（d）,（g）（h）[或（h）（g）]→（i）">在常温下，某兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制取碳酸钠，流程如下：

在常温下，有关物质的溶解度

为：物质NH4Cl NaHCO3 Na2CO3 NaCl 溶解度/g 37.2 9.6 21.5 36.0（1）操作Ⅲ中的实验操作名称为_____ ；（2）操作I和操作II总反应的离子方程式为_____ ；（3）操作I和II不能颠倒的原因_____ ；（4）检验所得的碳酸钠粉末是否含有NaHCO3，的实验方案是（写出操作步骤、现象、结论）：_____ ；（5）为了测定所制取产物的纯度（假设杂质只有碳酸氢钠）．该小组的实验步骤为：i．使用下列装置组装实验

装置，并检查气密性；ii．称取Wg产品放入C装置的锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解iii．称量D装置的质量为W1giv．从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体为止v．从a处缓缓鼓入一定量的空气，再次称量D装置质量为W2g．vi．重复步骤v的操作，直到D装置的质量不再改变，称得D装置的质量为W3g．根据上述实验回答如下问题：①第i步，使用上述装置连接的接口顺序为：（b）→（e）（f）→_____ →_____ ②产物中碳酸钠的质量分数为（数字可不必化简）

53(11W+21W1-

21W3)

121W

．

题目9：

3、Mg（OH）2,2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O,NH3,NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,Na2CO3?H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ?mol-1,CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O">工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na2CO3．其过程如图1所

示．请回答：（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有_____ ．（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的化学方程式是_____ ．（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是_____ ，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是_____ ．（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如图2：Na2CO3?H2O （s）脱水反应的热化学方程式是_____ ．（5）产品纯碱中常含有NaCl．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体．则该产品中Na2CO3的质量分数是

106(b-

a)

11a

．（6）熔融Na2CO3可作甲烷--空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式是_____ ．

题目10：

3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,be,除去CO2中的HCl,降低温度有利于平衡向正方向移动,将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出，若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出．,过滤,洗涤,干

燥">工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体．该反应原理可以用以下化学方程式表示，此反应是放热反应．NH3+CO2+H2O+NaCl （饱和）═NaHCO3（晶体）+NH4ClⅠ、利用上述反应原理，设计如下图所示装置，制取碳酸氢钠晶体．B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，C烧杯中盛有冰水，D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．2，4，6可选用的药品有：a．石灰石 b．生石灰 c．6mol/L盐酸 d．稀硫

酸 e．浓氨水f．饱和氯化钠溶液．①A中制备气体的离子方程式_____ ，E中制备气体时所需药品是（选填字母代号）_____ ②B中溶液作用是_____ C烧杯中冰水的作用是_____ ．③检验D出口处是否有氨气逸出的方法是：_____ Ⅱ、该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为wg．再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为mg．然后进

行如图所示实验：请填空：操作III的方法为_____ 、_____ 、_____ ；所得晶体中碳酸氢钠的纯度为

42

n

25

w

．

题目11：

目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．请填写下列空白：（1）“氨碱法”生产过程中产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生大量CaCl2的化学方程式_____ 4Cl+Ca（OH）2

△

2NH3↑+CaCl2+2H2O ；（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_____ 3+CO2+H2O+NaCl （饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3

△

Na2CO3+CO2↑+H2O ；（3）CO2是制碱工业的重要原料．“氨碱法”和“联合制碱法”中CO2的来源有何不同？_____ 2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气．（4）根据“联合

制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：

m(Na2CO3)+m(NH4Cl)

m(NaCl)+m(NH3)+m(CO2)+m(

H2O)

×100%；．

题目12：

【化学--选修化学与技术】（1）纯碱是一种重要的化工原料．目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：_____ 4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2O ；②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_____ 3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ；③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？_____ 2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；（2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．①炼

钢时，加入硅、锰和铝的目的是_____ ．②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹_____ （填“前”或“后”）加入，原因是_____ ．③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是_____ ．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作_____ ．

题目13：

在常温下，某兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制取碳酸钠，流程如下：

在常温下，有关物质的溶解度为：

物质NH4C

l

NaHCO

3

Na2CO

3

Na

Cl

溶解度/g 37.2 9.6 21.5

36.

（1）操作Ⅲ中的实验操作名称为_____ ；（2）操作I和操作II总反应的离子方程式为_____ ++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+；（3）操作I和II不能颠倒的原因_____ 3在饱和NaCl溶液中溶解量比CO2大，先通NH3，溶液呈碱性，更易吸收CO2，有利NaHCO3的生成，所以应先通入NH3；（4）检验所得的碳酸钠粉末是否含有NaHCO3，的实验方案是（写出操作步骤、现象、结论）：_____ 3；（5）为了测定所制取产物的纯度（假设杂质只有碳酸氢钠）．该小组的实验步骤为：i．使用下列装置组装实验装置，并检查气密性；

ii．称取Wg产品放入C装置的锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解iii．称量D装置的质量为W1giv．从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体为止v．从a处缓缓鼓入一定量的空气，再次称量D装置质量为W2g．vi．重复步骤v的操作，直到D装置的质量不再改变，称得D装置的质量为W3g．根据上述实验回答如下问题：①第i步，使用上述装置连接的接口顺序为：（b）→（e）（f）→_____ →_____ ②产物中碳酸钠的质量分数为（数字可不必化简）53(11W+21W1-

21W3)

121W

×100%或

106(11W+21W1-

21W3)

242W

×100% ．

题目14：

我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

（1）上述生产纯碱的方法称_____ ，副产品的一种用途为_____ ．（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是_____ 3+H2O+CO2+NaCl →NH4Cl+NaHCO3↓．（3）写出上述流程中X物质的分子式_____ 2．（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_____ （填上述流程中的编号）的循环．从沉淀池中取出沉淀的操作是_____ ．（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_____ ．（6）向母液氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_____ ．（a）增大NH4+的浓度，使NH4Cl 更多地析出（b）使NaHCO3更多地析出（c）使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度．

题目15：

（2010?模拟）工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体．该反应原理可以用以下化学方程式表示，此反应是放热反应．NH3+CO2+H2O+NaCl （饱和）═NaHCO3（晶体）+NH4ClⅠ、利用上述反应原理，设计如下图所示装置，制取碳酸氢钠晶体．B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，C烧杯中盛有冰水，D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．2，4，6可选用的药品有：a．石灰石 b．生石灰 c．6mol/L盐酸 d．稀硫酸 e．浓氨水f．饱和氯化钠溶液．①A中制备气体的离子方程式_____ 3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O ，E 中制备气体时所需药品是（选填字母代号）_____ ②B中溶液作用是_____ 2中的HCl C烧杯中冰水的作用是_____ ．③检验D出口处是否有氨气逸出的方法是：_____ Ⅱ、该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为wg．再将晶体加热到质量不再

变化时，称量所得粉末质量为mg．然后进行如图所示实验：请填空：操作III的方法为_____ 、_____ 、_____ ；所得晶体中碳酸氢钠的纯度为

42

n

25

w

×100% ．

答案部分

1、C解析：

解：A。侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有

NaHCO3的晶体析出，故A正确；B。浓盐酸易挥发，与NH3结合生成NH4Cl固体小颗粒，为白烟，故B正确；C。碘是人体必需元素，补碘常在食盐中加入KIO3固体而不是高碘酸，高碘酸为强酸性，具有强

烈刺激性和腐蚀性，故C错误；D。制备黑火药的原料为S、KNO3、C，三者比例为1：2：3，故D正确。故选C。

2、D解析：

A。氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%～74%；联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，故A正确；B。氨碱法：以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，氨碱法循环物质：氨气、二氧化碳，联合制碱法循环物质：氯化钠，二氧化碳，最大的优点是把合成氨和纯碱两种产品联合起来，降低了成本，故B正确；C。联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，废弃物少，故C正确；D。联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合起来，回收循环使用氯化钠，二氧化碳，设备利用率高，加大了对设备的腐蚀，故D错误；故选D。

3、D解析：

在食盐溶液入氨气和水的混合溶液，此时氯化钠和氨气的浓度均很大时，再通入二氧化碳，则氨水大量吸收二氧化碳生成浓度更大的碳酸氢铵溶液，这是碳酸氢铵与氯化钠反应因为碳酸氢钠溶解度小于氯化铵、碳酸氢铵和氯化钠，所以碳酸氢钠会以结晶的形式析出。析出的碳酸氢钠经分离出来以后，再加热，因为碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠差，所以碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。故，上述原理体现的是碳酸氢钠的溶解度小、热不稳定性等，故D正确；A、酸性要体现为与碱反应生成盐和水，此处未体现，故A错误；B、碱性要体现为与酸反应生成盐和水，此处未体现，故B错误；C、水溶性欠妥，可以改为溶解度比较小就可以了，故C错误；D、因为碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠差，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，故D正确。故选：D。

4、D解析：

解：A。二氧化碳和氢氧化钠反应，当二氧化碳量少时发生CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，当二氧化碳过量时发生：CO2+NaOH═NaHCO3，所以CO2通入氢氧化钠溶液中制Na2CO3，很难控制CO2量，无法

制得纯净的碳酸钠，工业上常用侯氏制碱法制取碳酸钠，将氨气和二氧化碳通入到饱和氯化钠中制备碳酸氢钠，再加热碳酸氢钠分解制取碳酸钠，故A错误；B。氢气和氯气混合气体，在光照时会发生爆炸，不能用于工业生产，工业上是将氢气在氯气中燃烧制取氯化氢，故B错误；C。氢氧化钙在水中的溶解度很小，澄清的石灰水中含有的氢氧化钙的量少，Cl2通入澄清石灰水中制漂粉精量少，不符合工业生产的需要，石灰乳中含有的氢氧化钙含量高，工业上将氯气通入到石灰乳中制取漂白精，故C错误；D。工业上生产硫酸时，第一步：SO2的制取，原料的选择要根据不同国家、不同地区矿石的分布情况确定，主要有S、FeS2、FeS、H2S、CuFeS2等含硫矿石，中国因为黄铁矿含量丰富，所以用的是黄铁矿，世界上很多国家都是用的硫磺，故D正确；故选D。

5、A解析：

解：索尔维法缺点：大量CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70%，约有30%的NaCl留在母液中，侯氏制碱法的优点：把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%，故选A。

6、Ca（OH）2或CaO,Na2CO3,溶解,过滤,蒸发,过滤,有晶体析出（或出现浑浊）,碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大,NH4Cl,取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子,防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀解析：

解：1）沉淀剂A源于石灰窑，说明其是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去，故答案为：Ca（OH）2或CaO；Na2CO3；2）实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步，故答案为：溶解；过滤；蒸发；过滤；3）纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故答案为：有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；4）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应，反应的化学方程式为：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，最终得到NH4Cl还有碳酸氢钠等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分是NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子，故答案为：NH4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；5）滤液中主要含有的是氯化铵，其和石灰水反应时：NH4++OH-

加

热

.

3↑+H2O；由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠，故此加石灰水前先加热，是为防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀，故答案为：NH4++OH-

加

热

.

3↑+H2O；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀；6）假设加热前纯碱的质量为m1，加热后的质量为m2，则加热损失的质量为：m1-m2，则纯碱中碳酸氢钠的质量为：84（m1-m2）/31m1；故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为

84(m1-

m2)

31m1

。

7、“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气解析：

解：（1）氨碱法工艺中产生大量CaCl2是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

△

3↑+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2

△

.

3↑+CaCl2+2H2O；（2）联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠，解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为，NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3

△

.

2CO3+CO2↑+H2O，故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3

△

.

2CO3+CO2↑+H2O；（3）CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO2来源于石灰石煅烧，氨碱法中CO2的来源于合成氨工业的废气，故答案为：“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；（4）联合制碱法的原理为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3

△

2CO3+CO2↑+H2O，原子利用率= m(Na2CO3)+m(NH4Cl)

m(NaCl)+m(NH3)+m(CO2)+m( H2O)

×100%，故答案为：