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一、选择题
1.以下离子中，引起水质硬度较大的是〔 〕
①Ca2＋②Al3＋③Na＋④Mg2＋⑤HCO⑥SO
A.全部 B.①④⑤⑥
C.⑤⑥ D.①④
解析：含Ca2＋、Mg2＋较多的水为硬水，由Ca〔HCO3〕2、Mg〔HCO3〕2造成的硬水为暂时硬水，由CaSO4、MgSO4造成的硬水为永久硬水。
答案：D
2.钠型离子交换剂磺化煤〔NaR〕可使硬水中的钙、镁离子通过离子交换而软化。海水的一种淡化方法是使海水〔含钠离子、镁离子、氯离子等〕依次通过两种离子交换树脂A、B〔如下列图〕，以下表达不正确的选项是〔 〕
A.A为氢型离子交换树脂〔HR〕，B为羟型离子交换树脂〔ROH〕
B.A为羟型离子交换树脂〔ROH〕，B为氢型离子交换树脂〔HR〕
C.HR与镁离子的反响可表示为：
2HR＋Mg2＋===MgR2＋2H＋
D.ROH与氯离子的反响可表示为：
ROH＋Cl－===RCl＋OH－
解析：假设使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH－，这样使海水中的Mg2＋转化为Mg〔OH〕2沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败。所以A为氢型离子交换树脂〔HR〕，B为羟型离子交换树脂〔ROH〕。
答案：B
3.［双选题］在合成氨工业中，为增加氨的日产量，在实现此目的过程中与平衡移动无关的是〔 〕
B.使用催化剂
C.采用500℃左右的高温
D.采用20 MPa～50 MPa的压强
解析：选项A不断将氨别离出来，可以降低生成物的浓度，使平衡向正反响方向移动，从而提高氨的产量；选项B使用催化剂，只能同等倍数地增加正、逆反响速率，缩短反响到达平衡所需要的时间，但平衡不发生移动；选项C采用高温，平衡左移，实际上是抑制了氨的合成；选项D采用高压，使平衡向生成氨的方向移动，有利于氨的生产。
答案：BC
4.以下氮肥中，氮的百分含量最高的是〔 〕
A.NH4Cl B.〔NH4〕2CO3
C.CO〔NH2〕2D.〔NH4〕2SO4
解析：A项，含氮量：×100%；
B项，含氮量：×100%；
C项，含氮量：×100%；
D项，含氮量：×100%。
答案：C
5.以下有关工业生产的表达正确的选项是〔 〕
A.用明矾净水是因为Al3＋水解生成的Al〔OH〕3胶体具有很强的吸附性
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
解析：合成NH3是放热反响，高温不利于N2、H2的转化率的提高；接触室内热交换器是降低SO3的温度，利于吸收；氮的固定是将N2转化为化合态氮。
答案：A
二、非选择题
请答复以下问题：
〔1〕操作①的名称是，操作④的名称为。
〔2〕写出②的化学方程式。
〔3〕合成塔出来的高温高压气体中仅含体积分数为25%的氨气，从混合气中别离出氨气的操作是，别离出的氮气和氢气那么重新回到合成塔中。
〔4〕检验合成塔中出来的气体中含有氨气的方法是_____________________________。
〔5〕以下属于氮的固定的是〔 〕
A.由氮气合成氨
B.由氨制氯化铵
C.雷雨天气由氮气得硝酸盐
D.碳酸氢铵受热分解
答案：〔1〕干馏 蒸馏
〔2〕C＋H2O〔g〕CO＋H2〔生成水煤气〕 〔3〕降温
〔4〕使气体接触湿润的红色石蕊试纸，假设试纸变蓝，证明气体中含有氨气 〔5〕AC
7.某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN－，另一种废水中含有Cr2O。该厂拟定如下列图的废水处理流程。
答复以下问题：
〔1〕上述处理废水的流程中主要使用的方法是。
〔2〕②中使用的NaClO溶液呈碱性，用离子方程式解释原因。
〔3〕②中反响后无气体放出，该反响的离子方程式为。
〔4〕③中反响时，当有0.4 mol Cr2O参加反响时转移2.4 mol e－，该反响的离子方程式为。
〔5〕取少量待检水样于试管中，先参加NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续参加NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再参加Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因。
解析：〔1〕由题图可知CN－被氧化，Cr2O被复原，故处理废水的流程中主要使用的方法是氧化复原法。
〔2〕NaClO溶液呈碱性是因为ClO－发生水解，离子方程式为：ClO－＋H2OHClO＋OH－。
〔4〕0.4 mol Cr2O参加反响时转移2.4 mol 电子，即1 mol Cr2O参加反响时转移6 mol电子，故反响中Cr元素化合价从＋6变为＋3，那么离子方程式为：3S2O＋4Cr2O＋26H＋===6SO＋8Cr3＋＋13H2O。
〔5〕参加氢氧化钠溶液后有蓝色沉淀产生，说明水样中有Cu2＋；参加Na2S有黑色沉淀产生，说明蓝色沉淀转变为黑色的CuS沉淀，涉及的反响为Cu〔OH〕2〔s〕＋S2－〔aq〕===CuS〔s〕＋2OH－〔aq〕或Cu〔OH〕2Cu2＋＋2OH－，Cu2＋＋S2－===CuS↓，即CuS比Cu〔OH〕2更难溶［或CuS比Cu〔OH〕2的溶解度更小］。
答案：〔1〕氧化复原法
〔2〕ClO－＋H2OHClO＋OH－
〔3〕CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－
〔5〕待检水样中还有Cu2＋，
Cu2＋＋2OH－===Cu〔OH〕2↓，
Cu〔OH〕2〔s〕＋S2－〔aq〕===CuS〔s〕＋2OH－〔aq〕。
或Cu〔OH〕2Cu2＋＋2OH－，
Cu2＋＋S2－===CuS↓，
CuS比Cu〔OH〕2更难溶［或CuS比Cu〔OH〕2的溶解度更小］
8.〔2022·固原模拟〕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答复以下问题：
〔1〕以下列图是某品牌化肥包装袋中的局部文字
①写出以氨为原料制取该化肥的各步化学方程式______________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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假设该化肥的杂质中不含氮元素，那么该化肥的纯度是。
〔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：
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，假设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，那么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。
________________________________________________________________________。
解析：〔1〕铵态氮肥不能与草木灰混合使用，以免大量NH3逸出；NH4NO3结块，用铁棒击碎易引起爆炸；NH4NO3的含氮量为35%，那么纯度＝＝98%。
〔2〕甲、乙、丙的主要反响分别为
C＋H2O〔g〕CO＋H2，CH4＋H2OCO＋3H2，C5H12＋5H2O5CO＋11H2，三厂都把CO转成CO2，其反响式CO＋H2OCO2＋H2，故甲、乙、丙厂的H2和CO2的物质的量比为：
甲：＝2∶1，乙：＝4∶1，
丙：＝16∶5，
而合成尿素的＝3∶1时，丙利用率最高。
答案：〔1〕①4NH3＋5O24NO＋6H2O；
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，假设不采用污水处理措施，必将导致水体富营养化，而爆发“水华〞、“赤潮〞
9.〔1〕有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2－、NO和CN－等有毒有害的复原性酸根离子氧化除去。
请写出用ClO2将废水中含有剧毒的CN－氧化成无毒气体的离子方程
式，并说明该方法的优点。
〔2〕以下列图为某饮用水厂从天然水制备纯洁水〔去离子水〕的工艺流程示意图。
活性炭的作用是；O3消毒的优点是。
A、B中放置的物质名称分别是：A；B。
解析：〔1〕书写氧化复原方程式时，根据题意先确定反响产物：应将CN－氧化成无毒的CO2和N2两种气体，而ClO2被复原为Cl－；再利用化合价升降法配平化学方程式：Cl元素由＋4―→－1价，C元素由＋2―→＋4，N元素由－3―→0价。
〔2〕天然水去除水中不溶性杂质通过吸附作用去除有毒、有异味的分子去除水中的阳离子去除水中的阴离子杀菌消毒。
答案：〔1〕2ClO2＋2CN－===2CO2↑＋N2↑＋2Cl－
产物为无毒的气体〔CO2和N2〕
〔2〕吸附水中的有机物〔或去除水中的异味〕 反响产物无毒无害 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
〔1〕天然水中溶解的气体主要有、；
〔2〕天然水在净化处理过程中参加的混凝剂可以是
〔填其中任何两种〕，其净水作用的原理是_____________________________________；
〔3〕水的净化与软化的区别是___________________________________________；
〔4〕硬度为1°的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质〔如7.1 mg MgO〕。
假设某天然水中［Ca2＋］＝1.2×10－3 mol·L－1，［Mg2＋］＝6×10－4 mol·L－1，那么此水的硬度
为；
〔5〕假设〔4〕中的天然水还含有［HCO］＝8×10－4 mol·L－1，现要软化10 m3这种天然水，那么需先参加Ca〔OH〕2g，后参加Na2CO3g。
解析：〔1〕天然水中溶解的气体主要是空气中的主要成分，如氧气、氮气、二氧化碳等。
〔2〕天然水中含有一些悬浮物，除去的方法通常是在水中参加一些混凝剂，如明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等盐，它们的净水原理是相同的，都是金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反响生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，到达净化水的目的。
〔3〕水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来，不能把水中溶解的盐除去；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去。
〔4〕m〔CaO〕＝1.2×10－3 mol·L－1×1 L×56 g·mol－1＝67.2×10－3 g，由钙离子引起的水的硬度为6.7°；由镁离子引起的硬度为：m〔MgO〕＝6×10－4 mol·L－1×1 L×40 g·mol－1＝24×10－3 g，由镁离子引起的硬度为：24÷7.1≈3.3°，总硬度为10°。
〔5〕n〔HCO〕＝8×10－4 mol·L－1×10 000 L＝8 mol，将其转化为CO需要氢氧化钙的物质的量为4 mol，沉淀水中的镁离子需要氢氧化钙的物质的量n［Ca〔OH〕2］＝
n〔Mg2＋〕＝6×10－4 mol·L－1×10 000 L＝6 mol，共需参加Ca〔OH〕2的质量为：10 mol×74 g·mol－1＝740 g；n〔Ca2＋〕＝1.2×10－3 mol·L－1×10 000 L＋10 mol＝22 mol，将其完全转化为沉淀需要的碳酸根离子的总量为：n〔CO〕＝22 mol，需参加n〔Na2CO3〕＝22 mol－8 mol＝14 mol，m〔Na2CO3〕＝14 mol×106 g·mol－1＝1 484 g。
答案：〔1〕氧气 二氧化碳〔或氮气〕
〔2〕明矾、硫酸铁 金属阳离子如Al3＋、Fe3＋在水中发生水解反响，生成相应的氢氧化物胶体，它们可吸附天然水中的悬浮物并破坏天然水中的其他带异种电荷的胶体微粒，使其发生聚沉，到达净化水的目的
〔3〕水的净化指的是用混凝剂将水中的悬浮物、胶体微粒沉淀下来；水的软化是指用化学试剂或者利用离子交换膜等方法将水中溶解的钙离子、镁离子除去
〔4〕10°
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