时间:2025-06-25 23:18:06
1、填空题 (15分)尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g) 
?H2O(l)＋H2NCONH2 (l)? △H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) ?H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)?△H1
第二步：H2NCOONH4(l) ?H2O(l)＋H2NCONH2(l)?△H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝_______________________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2__________0（填“＞”“＜”或“＝”）
参考答案：15分）⑴B?
⑵①2? 55?②0.148 mol/(L·min)? ③＞
（每空3分，共15分）
本题解析：（1）由方程式2NH3(l)＋CO2(g) ?H2O(l)＋H2NCONH2 (l)? △H＝－103.7 kJ·mol－1，可知正反应方向为气体体积减少的方向，在高压条件下，平衡将正反应方向移动，从而提高尿素的产率
（2）①合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) ?H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)?△H1
第二步：H2NCOONH4(l) ?H2O(l)＋H2NCONH2(l)?△H2；
从图形分析，第一步反应达平衡时时间更短，第二步反应达平衡时间更长，所以，合成尿素总反应的快慢由第二步决定；总反应进行到55min时到达平衡。
②v(CO2)＝0.148 mol/(L·min)；
③由图II可得，△H2＞0；
本题难度：一般
2、填空题 （1）铝土矿的主要成分是Al2O3·3H2O，假设杂质是Fe2O3，写出由铝土矿制备金属铝的各步骤的化学方程式。（2013年高考题片段，源于高一教材）
（2）炼铁的原料有赤铁矿（假设杂质为SiO2）、焦炭、石灰石，设备为高炉，写出炼铁时所发生的主要的化学反应方程式?
（3）工业上用石英砂先煅烧制取粗硅，最后经过还原反应制取高纯硅，其反应方程式分别为：?
（4）假设没有Fe，生活会?
假设没有Al，生活会??
假设没有Si，生活会?
参考答案：（27分）方程式各2分，（4）问共3分
（1）①Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O?②NaAlO2+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+NaHCO3
③2Al(OH)3
Al2O3+3H2O?④2Al2O3
4Al+3 O2↑
（2）①C+O2
CO2?②CO2+C
2CO?③Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
④CaCO3CaO+CO2↑?⑤CaO+SiO2CaSiO3
（3）①SiO2+2CSi（粗硅）+2CO↑?②Si+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2===Si（高纯硅）+4HCl
（4）合理答案都给分。没有Fe，过原始人的生活，没有Al，过封建社会生活，没有Si，没法过信息时代的生活。
本题解析：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3·3H2O，杂质是Fe2O3，则提纯氧化铝时必须除去氧化铁。根据氧化铝两性氧化物可知，姜铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中，氧化铝溶解，生成偏铝酸钠，过滤得到偏铝酸钠溶液。向偏铝酸钠中通入CO2即生成氢氧化铝沉淀，过滤即得到氢氧化铝。氢氧化铝分解生成氧化铝，电解氧化铝即得到金属铝。
（2）高炉炼铁时焦炭燃烧生成CO2，高温下碳和CO2反应又生成CO。生成的CO具有还原性，在高温下可以还原氧化铁。在高温下石灰石分解生成氧化钙和CO2，生成的氧化钙在高温下在和二氧化硅反应生成硅酸钙。
（3）石英砂的主要成分是二氧化硅，在高温下和二氧化硅反应生成粗硅。粗归和氯气在高温下反应生成四氯化硅，然后利用氢气还原四氯化硅置换出单质硅。
点评：该题是基础性试题的考查，试题基础性强，紧扣教材基础知识，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。
本题难度：一般
3、填空题 技术的发展与创新永无止境，我国化工专家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下图：
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气，应先通入________(填化学式)，原因是________________。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是________________。
(3)母液中的溶质主要是________。向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入氨气的作用是________________。
(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，物质X是________，从沉淀池中提取沉淀的操作是________________。
(5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式____________________________。
(6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是________(填化学式)，为检验该杂质的存在，具体操作是__________________________________。
参考答案：(1)NH3 因为CO2溶解度较小，而NH3易溶于水，先通NH3有利于CO2吸收
(2)NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)NH4Cl 增大NH4+浓度，使NH4Cl更多析出
(4)循环Ⅰ CO2 过滤
(5)2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(6)NaCl 取少量试样溶解，加用HNO3酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀，说明含有NaCl杂质
本题解析：向沉淀池中通入氨气，使溶液显碱性，有利于CO2吸收；母液中的溶质主要是副产品NH4Cl，通氨气及加入细小食盐颗粒都可使NH4Cl的溶解平衡向结晶方向移动；采取循环操作可提高原料的利用率；由于用了饱和食盐水使析出的碳酸氢钠含氯化钠，则纯碱中含氯化钠。
本题难度：一般
4、实验题 二氧化铈
是一种重要的稀土氧化物.。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含
以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除?（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是?。
（2）第②步反应的离子方程式是?，滤渣B的主要成分是?。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP?（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有?、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的
产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol?
溶液（铈被还原为
）,消耗25.00mL溶液，该产品中
的质量分数为?。
参考答案：（1） Fe3+?；取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加2-3滴KSCN，如果不出现红色，则洗涤干净。（2）2CeO2+H2O2+6H+ =" 2" Ce3+ +O2↑+ 4H2O?；SiO2（3）不能；分液漏斗（4）97.01%
本题解析：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除 Fe3+ ，检验该离子是否洗净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加2-3滴KSCN，如果不出现红色，则洗涤干净；（2）第②步反应为二氧化铈氧化过氧化氢的反应，所以其离子反应方程式为：2CeO2+H2O2+6H+ =" 2" Ce3+ +O2↑+ 4H2O，由于二氧化硅不与酸反应，所以滤渣B的主要成分是二氧化硅，（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，根据萃取的条件可以知道，TBP不与水互溶；实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等；（4）用0.1000mol?溶液（铈被还原为）,消耗25.00mL溶液，所以铈质量为=0.1000×0.025×140g=0.35g，所以的质量为0.35g×208/140=0.52g，故的质量分数=0.52/0.536×100%=97.01%。
点评：本题考查了元素及其化合物，该考点是高考考查的重点，本题由一定的综合性，该题有利于培养学生的分析能力，该题难度不大。
本题难度：困难
5、选择题 下列有关复合材料的说法中，正确是的
[? ]
A．复合材料就是两种材料未经处理掺杂在一起来使用的材料
B．玻璃钢是目前合成的唯一一种复合材料
C．合成复合材料时不仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过以身改变各种组分材料的含量来满足不同的需要
D．复合材料的研究已过一定程度，从应用来看没有广阔的前景
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单