范文一:工农业生产活动与布局
工农业生产活动与布局
【考向预测】
1.结合某地农业(或工业)分布图或文字材料,考查影响农业(或工业)的主要区位因素及其变化。
2.结合典型的农业(或工业)区域示意图或者农业(或工业)活动示意图,分析其生产类型、区位条件、特点及优势;并分析农业(或工业)生产活动出现的问题及其对地理环境的影响。
3.以工业地域的形成为背景,以示意图、演变图和说明图为载体,考查工业联系的类型、工业集聚或分散的原因和意义。
探究点一 农业区位分析与选择看“宏”“微”
发展农业须因地制宜,亦须科技创新。读我国某区域耕
地分布图,分别归纳图中甲、乙两地形区种植业地域分
布特点,并分析各自特点形成的自然环境原因。
探究点二 农业地域类型的判断与评价技巧
读三地区的农业资料比较图,回答(1)~(2)题。
(1)与图示资料相符合的农业地域类型是( )
A.①——美国商品谷物农业B.②——澳大利亚混合农业
C.③——亚洲水稻种植业 D.①——城郊乳畜业
(2)下列属于①地区发展农业的主要优势条件的是( )
A.地广人稀,土地面积广阔 B.便利的交通运输条件
C.人口稠密,劳动力丰富 D.常年高温少雨的气候
探究点三 工业区位选择的一般思路
根据图文材料(图1为黄河三角洲示意图,图2为珠江三角洲示意图),完成下列问题。 材料一 胜利油田在渤海采取“海油陆采”的方式开采石油,
即建设自海岸线向海中延伸的入海道路。在入海道路的末端建设人工岛,并在岛上钻井开采海
底石油,这种开采方式可显著降低生产成本。 材料二 根据经济社会发展现状和资源环境承载能力,广东省将深圳市划为优化开发区域,将
汕尾市和英德市划为重点开发第37题图2第37题图
1区域。深圳市计划转出化学、造
特别行政区铁路河流纸等行业的部分企业,
汕尾市和
港口
城市水域°
1 油气田盐场
英德市为承接深圳市转出企业的备选地。
(1)简析“海油陆采”一般在什么自然条件下进行。(6分)
(2)分析深圳市需转出企业的主要原因,从环境承载力和运输条件角度考虑,判断深圳市转出企业应转至何地并说明理由。(10分)
探究点四 工农业生产活动对地理环境的影响
阅读图文资料并结合所学知识,完成下列各题。
20世纪50年代以来,下图中我国境内某些区域
建立了许多国营农场,引种优质长绒棉。目前,
这些区域的棉区是我国最大的商品棉生产基地,
种植规模大、机械化水平高。近年来,每至棉花
收获季节,数10万外地民工前来这里采摘棉花。
(1)推断并说明这些国营农场的分布规律。分析
这些地区种植优质长绒棉的有利条件。
(2)说明该区域商品棉生产的限制性因素。
(3)分析该区域过度扩大棉花种植面积对区域环境的影响。
阅读图文资料,完成下列要求。
下图所示区域的沿海地区年降水量约50毫米,东部山地雪线高度在4 480米~5 000米之间。自20世纪90年代,该地区开始种植芦笋(生长期耗水量较大),并发展成为世界上最大的芦笋出口区。
(1)分析图示沿海地区气候干旱的原因。
(2)推断图示沿海地区芦笋种植用水的来源。
(3)你认为图示沿海地区是否应大力发展芦笋种植,请说明理由。
2
范文二:化学与工农业生产
课时作业(四十一) 化学与工农业生产
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.下列有关硬水及其软化的说法中错误的是( )
A.离子交换法可以软化硬水
++B.硬水中含有较多Ca2、Mg2
C.生产、生活使用的天然水必须经软化
+D.加热可使暂时硬水中的Ca2生成CaCO3沉淀
2.目前,我国城市供水处理技术由混凝、沉淀、过滤和消毒等过程组成。下列说法中不正确的是( )
A.传统的无机混凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系两大类
B.NCl3可用于水消毒的原因是NCl3跟水反应生成了NH3
C.用ClO2代替Cl2作消毒剂可减小水中有害氯代有机物的浓度
D.新型水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)既是消毒剂又是混凝剂
3.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( )
A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
4.下列说法中不正确的是( )
A.煮沸暂时硬水后,水的硬度一定降低
B.硬水中加入适量石灰水后,由于生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀,水就软化了
++C.永久硬水主要是由含有Ca2、Mg2的硫酸盐和氯化物形成的,加热煮沸是不能软
化的
+D.如果用RH型离子交换树脂软化硬水,则发生的交换反应可以表示为Ca2+
+2HR===CaR2+2H
5.下列有关工业生产的叙述正确的是( )
+A.用明矾净水是因为Al3水解生成的Al(OH)3胶粒具有很强的吸附性
B.合成氨生产过程中采用高温高压条件都是为了提高N2、H2的转化率
C.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用硫铁矿燃烧时放出的热量
D.工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物是氮的固定
6.下列关于合成氨工业的说法中正确的是( )
A.从合成塔出来的混合气体中,氨气占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低
B.由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.我国合成氨厂采用的压强是10~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大
7.下列使用化肥、农药的描述中正确的是( )
A.高温多雨时比较适合施用钾肥
B.长期施用硫铵会造成土壤板结
C.石硫合剂必须与硫酸混合后才能施用
D.过磷酸钙必须经硫酸处理后才能施用
8.下列叙述不正确的是( )
A.在家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒,以防止内胆腐蚀
B.草木灰(主要成分为K2CO3)和铵态氮肥混合施用会降低肥效
C.施用适量石灰乳可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
++D.除去废水中的Cu2、Ag等重金属离子可使用硫化钠溶液
9.下列有关肥皂的叙述中错误的是( )
A.肥皂与纯碱的去污原理相同
B.肥皂可以加速油污在水中的分散
C.肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的
D.肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团
10.“节能减排,保护环境”已经深入人心,下列举措与这一主题不吻合的是( )
A.用“绿色化学”工艺,使原料完全转化为产物
B.推广燃煤脱硫技术,防治SO2污染
C.推广垃圾的分类存放、回收、处理
D.大量使用农药化肥提高粮食产量
二、非选择题(本题包括5小题,共60分)
11.(12分)南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请回答下列问题:
(1)该泉水属于________硬水(填写“暂时”或“永久”)。
++(2)若要除去Ca2、Mg2,可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加________后加
________,原因是
________________。
(3)目前常用阳离子交换树脂,如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交
++换树脂,则水中的Ca2、Mg2与交换树脂的________起离子交换作用。若使用NaR作为阳
离子交换树脂,失效后可放入5%~8%的________溶液中再生。
(4)岛上还可以将海水淡化来获得淡水。下面是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图,
+-++-已知海水中含Na、Cl、Ca2、Mg2、SO24等离子,电极为惰性电极。
①阳离子交换膜是指________(填“A”或“B”)。
②写出通电后阳极区的电极反应式:__________________;阴极区的现象是________________________________________________________________________。
12.(10分)工业合成氨以大气中的氮气和水煤气中的氢气为原料,反应原理可以表示为 N2(g)+3H2(g) 高温、高压
催化剂 2NH3(g)
请回答下列问题:
(1)除催化剂外,工业合成氨与工业生产硫酸所需要的条件不同的是________。
(2)原料气氮气来源于空气,工业分离氮气通常有两种方法,即物理法和化学法,请叙述化学方法分离氮气的措施:__________________________;原料气氢气则主要来源于碳氢化合物,请写出一个利用碳氢化合物和水制备氢气的化学方程式:____________________。
(3)合成氨的原料气必须纯净,否则容易导致__________。原料气中往往含有H2S、CO和CO2等,其中CO可以在催化剂作用下与水蒸气作用生成原料气H2,同时增加了CO2杂质,对于H2S和CO2常分别用大量的稀氨水、K2CO3溶液来吸收,请写出这种方法吸收H2S和CO2的化学方程式:______________________________、______________________________。
(4)工业合成氨中氨的转化率不高,从氨合成塔中出来的气体中含有大量的原料气,分离得到氨的方法是______________,分离出的原料气的作用是______________________。
13.(10分)纯碱一直以来都是工业生产的重要原料,很长一段时间以来纯碱的制法都被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生,经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法(又称侯氏制碱法),并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂,其制碱原理的流程如下:
(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件(举两例说明)________、________。
(2)合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体X和Y,其化学式分别为________、________。这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序________(填“是”或
“否”),原因为
________________________________________________________________________。
(3)在沉淀池中发生的反应的化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)使原料水中溶质的利用率从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。从母液中提取的副产品的应用是________(举一例)。
14.(8分)化学与技术在工农业生产中具有极其重要的作用。请回答下面工农业生产中的问题:
(1)工业合成氨是在________(填工艺装置名称)中完成的。请你列举一条工业合成氨中与节能减排、更好地创造生产效益有关的措施:
________________________________________________________________________。
(2)制备肥皂的主要有机物原料是________,肥皂的制备原理为________。
(3)联合制碱法也叫________。这种制碱法相对于“氨碱法”的优点有________(填写符合条件的序号)。
a.原料利用率高 b.生产成本低
c.环境污染小 d.设备腐蚀弱
15.(12分)氮、磷、钾号称肥料的“三要素”,化学肥料的施用,使农业增产增收,经济效益显著。但是,化学肥料的滥施乱用也对环境产生了许多不良影响。请根据相关知识和信息回答下列问题:
(1)
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②关于该氮肥的处置和施用正确的方法是________。
A.与草木灰混合施用
B.如果结块,可用铁锤敲击
C.与钙镁磷肥混合施用
D.在经常排灌水的稻田中施用肥效最高
③若该化肥的杂质中不含氮元素,则该化肥的纯度是
________________________________________________________________________。
(2)甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:
→CO→CO2—??―原料—??→CO(NH2)2 →H2→NH3—??―
①甲厂以焦炭和水为原料;②乙厂以天然气和水为原料;③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?__________。
(3)近年来“水华”和“赤潮”时有发生,据专家分析,是因水体富营养化造成的,试分析水体富营养化的原因。
________________________________________________________________________。
课时作业(四十一)
1.C A、B、D是一些常识,C中生活使用的硬水不是“必须”经软化使用。
2.B NCl3消毒是因为NCl3水解生成HClO,HClO具有强氧化性。
3.D A项中离子交换法使用了离子交换树脂;B项中通常选用石棉隔膜,可阻止气体通过,而不阻止水分子和离子通过;C项,通常选用阴、阳离子交换膜;只有D项没直接使用离子交换技术。
++4.B 加入石灰水后只能除去暂时硬度,并将Mg2引起的永久硬度转化为Ca2引起的
+永久硬度,仍然存在大量Ca2。
5.A B项,合成氨生产过程中采用400~500 ℃是为了提高反应速率,而且催化剂在此温度下活性较高,但N2、H2的转化率会降低;C项,硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO2转化为SO3时放出的热量;D项,氮的固定是由游离态的氮转化为化合态的氮的过程,工业上将氨转变为硝酸及其他氮的化合物不是氮的固定。
6.B 虽然从合成塔出来的气体中NH3只占15%,但由于N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以生产NH3的工厂的效率还是很高,故A错误,B正确;控制反应温度,一是为了使反应速率加快,二是为了使催化剂活性最大,故C项不正确;增大压强有利于NH3的合成,但压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,故采用20~50 MPa,但与催化剂的活性无关,故D项也不正确。
7.B 高温多雨时施用化肥易使肥料分解损失或随雨水流失,A错误;石硫合剂中加硫酸会因石灰、硫酸间发生化学反应而失去相应的功效,C错误;过磷酸钙用硫酸处理后可能会得到酸性较强的磷酸,这对农作物、土壤有害,D错误。
8.C 石灰乳呈碱性,盐碱地施用石灰乳不能降低碱性,C错。
9.A A项,肥皂去污是利用亲油基与油污作用,亲水基溶于水达到去污目的,而纯碱是让油污水解生成易溶于水的物质而除去,两者原理不同。
10.D 大量使用农药化肥会造成环境污染;按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”是原子利用率为100%。
11.解析: (1)这种山泉水的阴离子是氯离子和硫酸根离子,故这种水为永久硬水。(2)加入石灰,可以将镁离子沉淀下来,水中除原来的钙离子外,又增加了石灰中的钙离子,这些钙离子用纯碱可以除去。(3)阳离子交换树脂中的阳离子可以与硬水中的阳离子发生交换,故HR中的氢离子与水中的钙离子、镁离子交换;NaR阳离子交换树脂失效后生成了CaR2和MgR2,此时可以用5%~8%的氯化钠溶液进行处理。(4)通电后,溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,故图示中A为阴离子交换膜,B为阳离子交换膜;阳极发生氧
---化反应,是Cl失电子生成Cl2,阴极区发生还原反应,水得电子生成H2和OH,OH与
+Mg2生成白色的Mg(OH)2沉淀。
答案: (1)永久
(2)石灰 纯碱 钙离子可通过纯碱完全沉淀下来
+(3)H NaCl
--(4)①B ②2Cl-2e===Cl2↑ 电极上产生无色气体,溶液中出现少量白色沉淀
12.解析: (1)工业合成氨与工业生产硫酸都需要催化剂,而且温度都是400~500 ℃,只是前者需要10~30 MPa的高压,而后者为常压。(2)液化空气可以得到氮气,这是物理方法;化学方法则是通过化学反应除去空气中的氧气,余者即为氮气。(3)原料气含有杂质容易导致合成氨过程中的催化剂中毒;利用碱性溶液(氨水、碳酸钾溶液)可以吸收酸性气体。
(4)氨容易液化,所以液化可以得到液态氨,而没有反应的原料气可以循环利用。
答案: (1)压强(或答“合成氨采用高压,而生产硫酸采用常压”)
(2)用炽热的炭除去空气中的氧气,剩余的即为氮气 CH4+H2O(g)=====CO+3H2或催化剂
CH4+2H2O(g)=====CO2+4H2(写出其中任何一个即可) 催化剂
(3)催化剂中毒 NH3·H2O+H2S===NH4HS+H2O K2CO3+CO2+H2O===2KHCO3
(4)液化 作为制备氨气的原料气循环使用
13.解析: (1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址,便利条件有原料丰富、运输便利等。(2)根据纯碱的制取原理,需要的两种原料气为CO2、NH3。使用过程中先通入NH3,后通入CO2,因为氨气在水中溶解度大,先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多,有利于碳酸氢高温高温
钠析出。(3)沉淀池中发生的反应为碳酸氢钠和氯化铵的生成。(4)从母液中回收氯化铵,从而使氯化钠的利用率得以提高。
答案: (1)原料丰富 运输便利
(2)CO2 NH3 是 氨气在水中溶解度大,先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多,有利于碳酸氢钠析出
(3)NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(4)循环Ⅰ 作化肥
14.解析: (1)合成氨的反应装置为合成塔。氮气与氢气反应是可逆反应,而且原料转化率不高,所以为了提高原料的利用率,需要对原料气进行循环利用,另外生产中的废渣、废水都可以再综合利用。(2)肥皂是油脂在强碱溶液中进行水解反应而得到的高级脂肪酸盐。
(3)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,所以也叫侯氏制碱法。这种制碱法的优点是使氯化钠的利用率提高到96%以上,从而降低了生产成本、减少了环境污染,但原料的重复利用,增大了设备循环处理的量,加重了对设备的腐蚀。
答案: (1)合成塔 从产物氨中分离出氢气、氮气,送到合成塔中再循环利用;将生产废渣用于生产建材、肥料;对废水进行处理,回收其中的有用物质(答出一条即可)
(2)油脂 油脂水解 (3)侯氏制碱法 abc
15.解析: (1)①首先以NH3为原料通过催化氧化法制得HNO3,然后使HNO3与NH3化合成NH4NO3。
②因K2CO3水解显碱性,与NH4NO3混合后生成氨气,挥发导致肥效降低;NH4NO3受热或重击时易发生爆炸;NH4NO3水解显酸性,可使Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2缓慢溶解,有
+-利于作物吸收;土壤胶粒带负电荷,易吸附阳离子(NH4),而NO3会随水流失。
34.3%③NH4NO3×100%=98%。 2×1480
(2)由反应方程式2NH3+CO2=====CO(NH2)2+H2O,N2+3H2催化剂2NH3可知,当H2和CO2体积之比为3∶1时原料利用率最高。
又由C+2H2O===CO2+2H2,CH4+2H2O===CO2+4H2,C5H12+10H2O===5CO2+16H2知所得H2和CO2物质的量之比最接近3∶1的是C5H12。
(3)水体富营养化是化肥、含磷洗衣粉的大量使用,以及生活污水排放到江河湖泊及海洋中,使水中含有丰富的氮、磷元素,导致藻类植物大量繁殖。
答案: (1)①4NH3+5O2=====4NO+6H2O; 高温
2NO+O2===2NO2;3NO2+H2O===2HNO3+NO;
NH3+HNO3===NH4NO3 ②C ③98%
(2)丙
(3)含N、P化肥的大量施用以及生活污水的大量排放,若不采用污水处理措施,必将导致水体富营养化,而发生“水华”或“赤潮”
Pt-Rh加热、加压高温、高压
范文三:“工农业生产活动与交通”专题
“●张明睿/河北省定州中学(073000)
一、考点扫描表1
考点及命题视角
高频考点
命题视角
农业区位因素
农业区位因素和区考查农业生产活动的特点及其主
位选择
要区位因素
农业地域类型的特结合2014年农业方面的热点问题农业地域类型点、分布与形成条或十八大有关农业问题,考查影响
件
农业区位的因素及其变化农业生产与粮农业生产活动对地中国农业分布概况及因地制宜发
食问题
理环境的影响展农业的必要性
工业区位因素及其
以区域为背景考查工业区位因素
工业区位因素
变化
的综合分析、动态分析,渗透因地制宜、可持续发展意识
工业指向类型
选取新颖图表考查工业区位选择主导因素的判断分析
工业地域的形工业集聚与工业分
以工业集群或分散示意图的形式
成条件与发展散
考查工业联系方式和工业集聚、分
特点,工业生
散的特点、影响等
产活动对地理传统工业区和新工
选取典型案例考查传统工业区、新
环境的影响业区
工业区的发展或不同工业地域的
比
较产业活动中地
举例说明产业活动以社会生产活动,如工业生产活动
域联系
中地域联系的重要为例,分析说明生产协作,商贸联
性和主要方式系及科技信息联系的意义及影响
二、知能构建
●
知识整合
图
1
图2
2
014年第12期
图
3
图4
●考点分析
考点一:农业区位因素
表2自然区位因素分析
自然区位因素
分析要点
①光照强,利于农作物的光合作用(如我国西北干旱地区的瓜果较甜);②光照弱,不利于谷物生长
(如西欧因光照不光照足,只适宜多汁牧草的生长,其农业以乳肉畜牧业为主);③
光照时间长,在一定程度上可弥补热量不足(如我国东北平
原,虽然纬度较高,但夏季光照时间长,有利于农作物生长)
①热量充足,生长期长,复种指数高,单产高(如我国海南,
因热量条件好,农作物可一年三熟);
②热量不足,生长期
气热量短,农作物只能一年一熟,甚至无法生长(如我国东北地区,
候
因热量条件差,农作物只能一年一熟,若夏季出现低温,则易造成农作物减产)
降水①降水量适中且雨热同期,利于农作物生长;②降水量过多量则易造成洪涝灾害,过少则易造成旱灾气温①气温日较差大,利于农作物的营养物质积累,农作物品质日较好(如新疆的瓜果特别甜,但要注意日温差过大对农作物易差
造成冻害);②气温日较差小,农作物的品质较差(如温室里栽培的农作物的品质不如室外同种农作物的品质)
25
范文四:第40讲 化学与工农业生产(2)
开卷速查 规范特训
课时作业 实效精练
开卷速查 (四十 ) 化学与工农业生产
1.氨在国民经济中占有重要地位。现在约有 80%的氨用来制造化肥, 其余的用作生产其他化工产品的原料。
材料一 图示为工业合成氨简易流程图:
材料二 某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品 CaSO 4,与相邻 的合成氨厂联合设计了以下制备 (NH4) 2SO 4的工艺流程:
(1)材料一合成氨所需的原料气制备中, 其中氮气的制备可以用 (填一种 方法 )______________,氢气的制备可以用甲烷与水蒸气在一定条件下反 应,生成二氧化碳和氢气,则 1 m 3甲烷理论上能生成氢气 ________L。原 料 气 要 进 行 彻 底 的 净 化 , 其 主 要 目 的 是 ________________________________。
(2)材料二沉淀池内发生的反应为 __________________,沉淀池中通入
足量氨气的目的是 ________________。
(3)材料三沉淀池内发生的反应为 __________________,侯德榜主要是 设计了上述流程中的循环 __________(填“Ⅰ”或“Ⅱ” ) , 使原料氯化钠的 利 用 率 从 70%提 高 到 90%以 上 。 从 沉 淀 池 中 提 取 出 沉 淀 的 操 作 是 __________。
解析:本题考查合成氨工业、纯碱工业等。合成氨中氮气可以通过分 离空气得到。无论在材料二还是材料三中,沉淀池通入氨气主要是为了使 溶液呈碱性,有利于 CO 2的吸收。
答案:(1)液化空气法 (合理均可 ) 4 000防止催化剂中毒
(2)CaSO4+CO 2+2NH 3+H 2O===CaCO3↓+(NH4) 2SO 4
一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于 CO 2的吸收
(3)NH3+CO 2+H 2O +NaCl===NH4Cl +NaHCO 3↓ Ⅰ 过滤 2. [2012·海南卷 ]污水经过一级、二级处理后,还含有少量 Cu 2+、 Hg 2 +、 Pb 2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂 的是 ________。
A .氨水 B .硫化氢气体
C .硫酸钠溶液 D .纯碱溶液
解析:选项 A ,加氨水会有络合离子生成,不可能全都生成沉淀。选 项 B , H 2S 与重金属离子均能生成沉淀。选项 C ,加入 Na 2SO 4溶液, Cu 2 +不能生成沉淀,不符合要求。选项 D ,加入纯碱,可调节溶液的 pH ,可 使重金属离子全部沉淀。
答案:AC
3. [2014·衡阳联考 ]工业接触法制硫酸的流程如下图所示:
(1)若沸腾炉中每燃烧 120 g FeS 2放出 85.3 kJ 热量,试写出 FeS 2燃烧 的 热 化 学 方 程 式 ____________________________________________________
______________________________________________________________。 (2)反应 2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)是在 500 ℃恒温密闭的接触室中 进行的,能充分说明此反应已达到平衡的标志是 ________(填序号 ) 。 ①气体的平均相对分子质量不再改变
② SO 2、 O 2、 SO 3的浓度相同
③ SO 2、 O 2、 SO 3的物质的量之比为 2∶ 1∶ 2
④压强不随时间变化而变化
(3)在接触室中, 下列措施有利于提高 SO 2转化率的有 ________(填字母 序号 ) 。
A .升高温度 B .减小压强
C .不断补充空气 D .及时分离出 SO 3
(4)从沸腾炉出来的气体经净化干燥处理后进入接触室,其气体体积组 成是:SO 2 7%, O 2 11%, N 2 82%。若有 100体积这样的混合气体在接触 室中反应,一段时间后,气体总体积变为 96.7体积,则反应后混合气体中 N 2和 SO 3的体积比为 ________,此时 SO 2的转化率为 ________。
(5)接触室采用常压而不采用高压的原因是 ____________________ _____________________________________________________________。 (6)某硫酸厂每天用含 FeS 2 60%的硫铁矿 500 t生产硫酸,如果在沸腾 炉内损失 5%的硫, SO 2的转化率为 90%。每天能生产 98%的硫酸
________t。
解析:(4)100体积混合气体含 N 282体积, SO 27体积, 设反应的 SO 2的体积为 V ,则
2SO 2+O 2 2SO 3ΔV
2 2 1
V V 100-96.7
V =6.6
则 N 2与 SO 3的体积比为 82∶ 6.6=410∶ 33
SO 2的转化率为 6.6
7×100%=94.3%
(6)设每天能生产 98%的硫酸 x t
FeS 2~2H 2SO 4 120 2×98
500×60%×(1-5%)×90% 98%x
x = 2×98×500×60%×(1-5%)×90% 120×98%
x =427.5(t).
答 案 :(1)4FeS2(s)+11O 2(g)===2Fe2O 3(s)+8SO 2(g)ΔH =-341.2 kJ·mol -1
(2)①④ (3)CD(4)410∶ 3394.3%
(5)常压时 SO 2的转化率已经很高,采用高压 SO 2的转化率提高不大却 会大大增加设备成本
(6)427.5
4. [2012·上海卷 ]碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳 通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。
完成下列填空:
(1)二氧化碳通入氨水的过程中,先有 ________晶体 (填写化学式 ) 析出, 然后晶体溶解,最后析出 NH 4HCO 3晶体。
(2)含 0.800 mol NH3的水溶液质量为 54.0 g, 向该溶液通入二氧化碳至 反应完全,过滤,得到滤液 31.2 g,则 NH 4HCO 3的产率为 ________%。 (3)粗盐 (含 Ca 2+、 Mg 2+) 经提纯后,加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验 步骤依次为:①粗盐溶解;②加入试剂至沉淀完全,煮沸;③ ________; ④加入盐酸调 pH ;⑤加入 ________;⑥过滤;⑦灼烧,冷却,称重。
(4)上述步骤②中所加入的试剂为 ________、 ________。
(5)上述步骤④中加盐酸调 pH 的目的是 ___________________________ ______________________________________________________________。 (6)为探究 NH 4HCO 3和 NaOH 的反应, 设计实验方案如下:含 0.1 mol NH 4HCO 3的溶液中加入 0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。 若 有 沉 淀 , 则 NH 4HCO 3与 NaOH 的 反 应 可 能 为 ______________________________(写离子方程式 ) ;
若 无 沉 淀 , 则 NH 4HCO 3与 NaOH 的 反 应 可 能 为 ______________________________(写离子方程式 ) ;
该实验方案有无不妥之处?若有,提出修正意见。
解 析 :(1)CO2气 体 通 入 氨 水 中 时 , 先 发 生 反 应 CO 2+ 2NH 3·H 2O===(NH4) 2CO 3+H 2O ,当 CO 2过量时发生反应 (NH4) 2CO 3+CO 2 +H 2O===2NH4HCO 3, 所 以 先 有 (NH4) 2CO 3晶 体 析 出 。 (2)由 CO 2+ NH 3·H 2O===NH4HCO 3知,当 0.800 mol NH3完全反应时,生成 NH 4HCO 3的物质的量为 0.800 mol ,参加反应的 CO 2的物质的量为 0.800 mol ,则
NH 4HCO 3的产率为 0.800 mol×44 g/mol+54.0 g-31.2 g
0.800 mol×79 g/mol
×100%≈ 92%。 (3)
过滤,除去反应产生的 CaCO 3、 Mg(OH)2等沉淀物;加入 NH 4HCO 3的目 的是产生 NaHCO 3沉淀。 (4)题述步骤 ② 中主要除去 Ca 2+、 Mg 2+,且不引
入其他杂质,因此选用 NaOH 和 Na 2CO 3。 (6)该实验是探究 NH 4HCO 3与 NaOH 等物质的量混合时, OH -与 NH +4反应,还是与 HCO -3反应,因此在 反应后滴加氯化钙是用 Ca 2+来检验产物中是否有 CO 2-3。 假设反应为 HCO -3 +OH -===CO2-3+H 2O ,则 CO 2-3与 Ca 2+反应生成 CaCO 3沉淀;假设反应 为 NH +4+OH -===NH3+H 2O ,则需加热煮沸使 NH 3逸出,再滴加 CaCl 2稀溶液,避免 NH 3·H 2O 的影响。
答案:(1)(NH4) 2CO 3(2)92
(3)过滤 碳酸氢铵 (4)氢氧化钠 碳酸钠
(5)中和过量的氢氧化钠和碳酸钠
(6)HCO-3+OH -===CO2-3+H 2O NH +4+OH -===NH3+H 2O
需先煮沸,然后滴加氯化钙稀溶液
5. [2014·西宁模拟 ](NH4) 2SO 4是农业生产中的常见化肥之一,某工厂 用石膏、 NH 3、 H 2O 、 CO 2制备 (NH4) 2SO 4, 首先将石膏磨成粉末制成 CaSO 4悬浊液,然后按如图工艺流程进行生产:
(1)操作 1与操作 2的顺序能否调换? ________(填“能”或“否” ) , 理由是 _____________________________________________________。 (2)若已知常温下 CaCO 3和 CaSO 4的溶解度分别为 1.5×10-3g 和 2.1×10-1g , 则 由 此 可 知 CaSO 4向 CaCO 3转 化 的 原 因 是 _______________________
_____________________________________________。
(3)判断操作 2通入的是“适量 CO 2” (非“过量” ) 的简单实验方法是 __________________________。
(4)从绿色化学角度考虑,该工艺流程中应增加一个操作,这个操作是 ________________________。
(5)豆腐是日常食品之一,它的制作过程中使用了石膏或盐卤,其中包 含的化学原理是 __________________。
解析:(1)先通入氨气的目的是使溶液显弱碱性,这样有利于二氧化碳 的溶解吸收。 (2)在溶液中溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀。 (3)若通入的二氧化碳过量,则溶液中会有 Ca(HCO3) 2生成,此时加 NaOH 会析出碳酸钙沉淀。 (4)原料的循环利用是工业节能减排的有效方法之一。 (5)豆腐的制作利用了胶体的聚沉。
答案:(1)否 中性条件下 CO 2的溶解度很小, 不能把 CaSO 4完全转化 为 CaCO 3
(2)由 CaSO 4向 CaCO 3的转化过程中并存着两个沉淀溶解平衡: CaSO 4(s) Ca 2++SO 2-4, Ca 2++CO 2-3 CaCO 3(s),随着 CO 2的通入, CO 2-3的浓度增大,平衡向 CaSO 4溶解和 CaCO 3沉淀生成的方向移动,即 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀
(3)取少量滤液至试管中,加入少量 NaOH 溶液,若无浑浊出现则证明 操作 2通入的是“适量 CO 2”
(4)将提纯 (NH4) 2SO 4后的滤液用于制 CaSO 4悬浊液
(5)胶体中加入电解质,胶体发生聚沉
6.我国著名化学家侯德傍先生发明的“侯氏制碱法”,因原料利用率 高,并能进行连续生产,从而享誉国内外。“侯氏制碱法”的基本做法是 向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸 氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表 示:
NaCl(饱 和 ) +NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO3↓ +
NH 4Cl,2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3+CO 2↑+H 2
O 。 某课外兴趣小组同学,按照“侯氏制碱法”原理,设计了如下一套实 验装置:
实验室可供选用的药品有:浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、 熟石灰、氯化铵、氯化钠。
(1)A、 D 中最合适的试剂为:
A______________; D______________(填名称 ) 。
(2)指出该装置中的错误 ________________________________________ __________________________________________________ (至少两处 ) 。
(3)在改进装置后,该同学进行了实验,实验所用的饱和 NaCl 溶液中 含溶质 58.5 g,实验最后得到无水碳酸钠 26.0 g,则其产率为 ________;该 同学针对其实验结果,认真分析了造成损失的原因,发现其操作步骤并没 有错误,则主要原因是
_________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)在“侯氏制碱法”工业生产中, 原料的利用率高, 大大降低了成本。 请问本实验中哪些物质可重复利用? ________________。
解析:本题以侯氏制碱法的原理为切入点,分别考查药品的选用、操 作过程分析、实验装置评价、化学计算、化工生产原理等。根据反应原理, 实验操作过程为先制得 NH 3(左边装置 ) 和 CO 2(右边装置 ) , 再将制得的气体
依次通入饱和食盐水中即得碳酸氢钠晶体,再加热碳酸氢钠晶体就可以得 到纯碱。
答案:(1)氯化铵和熟石灰 稀盐酸
(2)B、 C 之间缺少止水夹; B 装置应与大气相通,不能为密闭装置;通 NH 3的导管不应伸入液面以下 (任填两种 )
(3)49.1% NaHCO 3在水中有较大的溶解度,未能全部沉淀出来
(4)NH4Cl 、 CO 2
7.高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如图:
废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行
H 2SO 4(l)=====500 ℃~850 ℃ SO 3(g)+H 2O(g) ΔH 1
=+176 kJ·mol -1 ① 2SO 3(g) 2SO 2(g)+O 2(g) ΔH 2=+196 kJ·mol -1 ②
为研究废硫酸的雾化和裂解情况,有关实验数据如下:
______________________________________________________________;
(2)废硫酸裂解成 SO 2总反应的热化学方程式为 ________________
______________________________________________________________;
(3)在催化氧化室中发生反应:
2SO 2+O 2(g) 2SO 3(g) ΔH =-196 kJ·mol -1
①某温度时,该反应的平衡常数 K =3.5,平衡后再充入一定量气体测 得 100 L的恒容密闭容器中含有 3.0 mol SO2, 16.0 mol O2和 3.0 mol SO3(g), 此时平衡 ____________________。 (填“向正反应方向”“向逆反应方向” 或“不” ) 移动;
②上述反应达到平衡后,改变下列条件,能使 SO 2的物质的量比原来 减小的是 ________(填字母 ) ;
A .保持温度和容器体积不变,充入 1.0 mol O2
B .保持温度和容器内压强不变,充入 3.0 mol N2
C .降低温度
D .在其他条件不变时,缩小容器的体积
(4)尾气 SO 2用饱和 Na 2SO 3溶液吸收可得到一种化工原料,反应的化 学方程式为 ______________________;
解析:(1)由表中数据得出,废硫酸液滴直径越小,完全裂解所需时间 越短,即裂解速率越快。
(2)由题目中
H 2SO 4(l)=====500 ℃ ~850 ℃ SO 3(g)+H 2O(g) ΔH 1
=+176 kJ·mol -1 ① 2SO 3(g) 2SO 2(g)+O 2(g) ΔH 2=+196 kJ·mol -1 ②
①×2+② 得
2H 2SO 4(l)===2SO2(g)+O 2(g)+2H 2O(g) ΔH =ΔH 1×2+ΔH 2=+548 kJ·mol -1
(3)① 再充入一定量气体时, c (SO2) =0.030 mol·L -1, c (O2) =0.160 mol·L -1, c (SO3) =0.030 mol·L -1,
则 Q =c 2(SO )c (SO 2)·c (O 2)
=(0.030 mol·L -1)2
(0.030 mol·L -)×0.160 mol·L -=10016
L·mol -1>K, 故平衡向逆反应方向移动。
② A 项, 平衡右移, SO 2的物质的量减小; B 项, 保持温度和压强不变, 再充入 3.0 mol N2,需要增大体积, SO 2、 O 2、 SO 3的浓度均降低,相当于 减压,故平衡左移; C 项,平衡右移; D 项,加压,平衡右移。
(4)化学反应方程式为:
SO 2+H 2O +Na 2SO 3===2NaHSO3。
答案:(1)废硫酸液滴直径越小裂解速率越快 (其他合理答案也可 )
(2)2H2SO 4(l)===2SO2(g)+O 2(g)+2H 2O(g) ΔH =+548 kJ·mol -1
(3)①向逆反应方向 ② A 、 C 、 D
(4)SO2+H 2O +Na 2SO 3===2NaHSO3 创新试题 教师备选
教学积累 资源共享
备 选 理 由
可作为例题的补充
[2013·杭州模拟 ]农作物生长不仅需要阳光、空气和水,还需要多种 化学元素。当植物缺乏 N 元素时,表现为植株生长缓慢、叶色发黄,严重 时叶片脱落直至死亡。而农作物的生长仅靠土壤中的 N 元素不能满足生长 的需要,必须靠施肥加以补充。
(1)下列可作氮肥的化合物是 ________, 其中含 N 量最高的是 ________。
A .碳酸氢铵
B .磷酸二氢钙
C .硫酸钾 D .硝酸钾
E .尿素
(2)尿素的 合成有多种方法 ,请写出一个合 成尿素的化学方 程式 __________________________________________。
(3)尿素在土壤中需经过水解后方可被农作物吸收,请写出尿素水解的 化 学 方 程 式 __________________________。 简 述 尿 素 作 氮 肥 的 优 点 ______________________、 __________________________________。 (4)氮肥的制备,首先涉及氨的合成,请填写下列合成氨工艺流程图中 的设备名称:A________、 B________。
解析:(1)碳酸氢铵、硝酸钾、尿素均可用作氮肥,其中含 N 量最高的 是尿素。
(2)尿素的合成有多种方法,如 CO 2+2NH 3===CO(NH2) 2+H 2O 等。
(3)尿素在土壤中需经过水解后方可被农作物吸收,尿素水解的化学方 程式为 CO(NH2) 2+H 2O===CO2↑ +2NH 3↑ 。用尿素作氮肥有许多优点, 如能够产生农作物光合作用必需的 CO 2、不会引起土壤酸化 (或板结 ) 等。 (4)合成氨工艺流程图中,设备 A 为合成氨塔,设备 B 为冷却塔。 答案:(1)A、 D 、 E E
(2)CO2+2NH 3===CO(NH2) 2+H 2O(其他合理答案也可 )
(3)CO(NH2) 2+H 2O===CO2↑+2NH 3↑
产生农作物光合作用必需的 CO 2不会引起土壤酸化 (或板结 )
(4)合成氨塔 冷却塔
范文五:第40讲 化学与工农业生产(1)
递进题组 提升素养
最有价值 备考训练
双 基 题 组
题组一 重要的化工生产
1.下列化工生产中不涉及氧化还原反应的是( )
A .工业合成NH 3
C .氯碱工业 B .接触法制H 2SO 4 D .联合制碱
解析:联合制碱,未涉及到元素化合价变化。
答案:D
2.在NH 3、H 2SO 4的工业生产中,具有的共同特点是( )
A .使用H 2作原料
C .使用催化剂
答案:D
3.工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
B .使用吸收塔设备 D .使用尾气吸收装置
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:___________________。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:________________________________________________(注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 。
解析:此题考查了物质的提纯、化学实验基本操作、实验结果的处理等知识。
(1)沉淀剂A 来源于石灰窑,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;
(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;
(3)纯碱生产中碳酸化时,会看到溶液中析出晶体,析出的晶体不是碳酸钠晶体,这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠;
(4)根据操作过程,碳酸化后溶液中主要是NH 4Cl ;检验其中的氯离子时,要经过取样,加硝酸酸化,加硝酸银溶液有白色沉淀产生,则该阴离子是氯离子;
-(5)滤液中主要含有的是氯化铵,其和石灰水反应时:NH +
4+OH
===NH3↑+H 2O ;由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠,故加石灰水前先加热,是为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m 1,加热后的质量为m 2,则加热损失的质量为:m 1-m 2,纯碱中碳酸氢钠的质量为:
84(m 1-m 2)/31;故纯碱中含有碳酸氢钠的质量分数为:ω(NaHCO3) =84(m 1-m 2) 31m 1
答案:(1)Ca(OH)2或CaO Na 2CO 3
(2)溶解 过滤 蒸发 过滤
(3)有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
(4)NH4Cl 取样,加硝酸酸化,加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,则该阴离子是氯离子
(5)、(6)见解析。
题组二 化学与技术的发展
4.某工厂用CaSO 4、NH 3、H 2O 、CO 2制备(NH4) 2SO 4,其工艺流程如图所示,下列推断不合理的是(
)
A .直接蒸干滤液得到纯净的(NH4) 2SO 4
B .生成1 mol (NH4) 2SO 4至少消耗2 mol NH3
C .CO 2可被循环使用
D .往甲中通入CO 2有利于(NH4) 2SO 4生成
解析:因NH +逸出NH 3,最后得不到纯净的(NH4) 2SO 4,4受热水解加剧,
A 项错误;由元素守恒可判断B 项正确;从流程图中可看出,反应过程中
需用CO 2,而CaCO 3煅烧过程中产生CO 2,因此CO 2可循环使用,C 项正确;甲中含有足量的NH 3,通入CO 2,生成(NH4) 2CO 3,有利于生成(NH4) 2SO 4,D 项正确。
答案:A
5.普钙是目前使用最广泛的磷肥,其主要成分是( )
A .Ca 5(PO4) 3F
B .Ca(H2PO 4) 2·H 2O 和CaSO 4
C .Ca 3(PO4) 2和CaHPO 4
D .CaHPO 4和Ca(H2PO 4) 2
解析:普钙的主要成分是Ca(H2PO 4) 2·H 2O 和CaSO 4。
答案:B
高 考 题 组
[2012·海南高考]合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是________________________,________________________;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式________________________,________________________;
(2)设备A 中含有电加热器,触媒和热交换器,设备A 的名称是________________________,其中发生的化学反应方程式为
________________________;
(3)设备B 的名称是__________________________,其中m 和n 是两个通水口,入水口是________________________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是________________________;
(4)设备C 的作用是________________________;
(5)在原料气制备过程中混有的CO 对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO ,可通过如下反应来实现:CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g)
已知 1 000 K时该反应的平衡常数K =0.627,若要使CO 的转化率超过90%,则起始物中c (H2O) ∶c (CO)不低于________________。
解析:(1)提取空气中的氮气可用物理方法分离液态空气法,也可以用化学方法反应掉其中的氧气。
(3)冷凝分离产品设备为冷凝器,入水口应该在下面,因逆向冷凝效果好。
(4)分离器是气—液分离专用设备。
(5)以转化率为90%为基准计算,用平衡常数求水与一氧化碳浓度比。 设CO 、H 2O 起始浓度分别为x 、y
CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2O(g)
c 起 x y 0 0
c 变 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
c 平 0.1x y -0.9x 0.9x 0.9x
(0.9x )2
K =0.627 0.1x (y -0.9x )
y ∶x =13.8。只要水更多一些,则转化率会超过90%。
答案:(1)液化、分馏 与碳反应后除去CO 2
高温
C +H 2O=====CO +H 2
高温
CH 4+H 2O =====CO +3H 2 催化剂
(2)合成(氨) 塔
高温、高压
N 2+3H 2 2NH 3 催化剂
(3)冷却塔(或冷凝器) n 高温气体由冷却塔的上端进入,冷却水从下端进入,逆向冷却效果好
(4)将液氨与未反应的原料气分离 (5)13.8
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