题目
题型:不详难度:来源:
下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去)
请回答下列问题:
(1)流程中所涉及的化学工业 (写出两个即可)。
(2)反应I需在500℃进行,主要原因是 ;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是 。
(3)写出反应III的化学方程式 。
(4)工业上,析出K后,再向母液中继续通入E,并加入细小食盐颗料,其目的是 。
(5)工业上常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2,生成NaNO3、NaNO2和一种气体,写出反应的化学方程式 。
答案
(2)500℃时,该反应的催化剂的活性最高;铂铑合金作催化剂,高温
(3)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)增大NH4+和Cl-的浓度,析出副产品NH4Cl
(5)2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
解析
(1)流程分析推断反应Ⅰ是工业合成氨;Ⅱ是工业上制硝酸的第一步氨气的催化氧化;Ⅲ是工业上候氏制碱法或联合制碱法;
(2)反应I合成氨是放热反应,需在500℃进行是为了提高反应速率,催化剂活性最大;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是铂铑合金做催化剂高温加热进行氨气的催化氧化反应;
(3)反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理,氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)工业上,析出NaHCO3后,再向母液中继续通入NH3,并加入细小食盐颗料,是为了增大铵根离子和氯离子浓度,降低氯化铵的溶解度利于晶体析出;
(5)根据信息产物知,反应方程式是2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2。
核心考点
举一反三
(1)右图是工业制硫酸的流程示意图:
①设备A的名称为 。
②试剂X为 。
③B设备中热交换器的作用是 。
(2)工业制硝酸时,酸吸收塔中的水吸收NO2是放热反应,为使NO2更好被吸收,可采取措施是 ;工业上用Na2 CO3溶液吸收NO2的化学方程式为 。
(3)工业合成氨的化学方程式为 ,选择天然气做为合成氨原料气的优点是 。
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,可通过以下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中的c(H2O):c(CO)不低于 。
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)在上述工业制硝酸的生产中,B设备的名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 。
(2)此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是 。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨,2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和③的含义分别是 、 。
(3)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是 ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。
(4)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2催化剂△ 7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
以上两种方法中,符合绿色化学的是 。
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。
(6)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,应注意的事项及理由是:
| 注意事项 | 理由 |
① | | |
② | | |
钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链(如图所示),将大大提高资源的利用率,减少环境污染。
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,其最外层电子数为2,请写出铁原子结构示意图____。
(2)写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。
(3)氯碱厂获得Cl2的离子方程式为 。
(4)由TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
(5)为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁,当NaCl与FeTiO3的物质的量之比为 时,理论上Cl2的利用率最大。
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:请回答下列问题。
(1)ClO2中所有原子 (填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用 。
A饱和食盐水 B碱石灰 C浓硫酸 D蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是 。
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理 |
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期 |
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围 |
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置 |
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是 ,此法相比欧洲方法的优点是 。
(5)科学家最近又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为 ,此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是 。
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