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1、填空题 (12分)最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。已知磷灰石的主要成分是Ca3(PO4)2,具体生产磷铵流程如下:

回答下列问题:
(1)操作a的名称是? ▲?,实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有? ▲?;在实验室中操作b的名称是? ▲?。
(2)装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是? ▲?。
(3)依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是? ▲?(结晶水部分不写)。
(4)热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的,气、液热交换时通常使用的仪器是? ▲?。
(5)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是? ▲?。(选填字母)
A.NaOH溶液、酚酞试液
B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液
D.氨水、酚酞试液
参考答案:(12分)(1)过滤(1分),?铁架台(含铁圈)、滤纸(2分),
蒸发浓缩、冷却结晶(2分);?
(2)NH4H2PO4? (NH4)2HPO4(2分)
(3)CaSO4(2分)?(4)冷凝管(1分)?(5)BC(2分)
本题解析:略
本题难度:简单
2、填空题 卤水中的主要成分为食盐(假设其所含杂质仅为NaBr),为了充分利用资源,有研究人员开发了以晒盐卤水和化肥碳酸氢铵为原料制取纯碱的工艺,其生产流程如下图。


(1)写出卤水和碳酸氢铵反应的化学方程式_______________;
(2)操作I是_________(填操作名称),试剂X为________,残液除NH4Cl外,还含有_________;
(3)若滤渣中含有NH4Cl杂质,则可能导致纯碱中混有杂质,写出煅烧时产生杂质的副反应的化学方程式__________________;
(4)实验室检测滤渣中是否含有NH4Cl的操作是_________________;
(5)碳酸氢铵与氯化钠的配料比是影响纯碱质量的因素之一,右图是(摩尔比)对NaHCO3产率的影响。实际生产中选择=1.2。
①下列相关说法正确的是___________。
a.碳酸氢铵过量是为了充分利用卤水?
b.碳酸氢铵过量是为了减少纯碱中的NaCl
c.碳酸氢铵过量太多将会导致生产成本过高
②不考虑生产过程中的损耗,生产1mol纯碱,需消耗碳酸氢铵________mol。
参考答案:(1)NaCl +NH4HCO3?→ NaHCO3↓ + NH4Cl(2分)
?
本题解析:略
本题难度:一般
3、实验题 (13分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:

(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)
CO2+H2。t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气。反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol·L-1。该温度下此反应的平衡常数K=_____(填计算结果)。
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)?△H<0。下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1____300℃(填“>”、“<”或“=”)。
T/℃
| T1
| 300
| T2
|
K
| 1.00×107
| 2.45×105
| 1.88×103
|
(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应,不同温度下NH3产率如图所示。温度高于900℃时,NH3产率下降的原因?。

(4)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为___________。
(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)?△H= -574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g) +2H2O(g)?△H= -1160kJ·mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:________________________。
(6)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式____________________,科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是__________(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________。
参考答案:(1)1?(2)<?(3)温度高于900℃时,平衡向左移动。(4)
(5)CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)?△H=-867kJ/mol
(6)4NH3+3O2
?2N2+6H2O;负极;? 2NH3 — 6e- + 6OH- =N2 +6H2O
本题解析:(1)起始时CO和水蒸气的物质的量浓度分别是0.2mol/L和0.3mol/L。平衡时氢气时0.12mol/L,所以生成CO2也是0.12mol/L,消耗CO和水蒸气都是0.12molL/L,因此平衡时CO和水蒸气的物质的量浓度分别是0.08mol/L和0.18mol/L,因此平衡常数K=
。
(2)因为是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,所以T1<300℃。
(3)因为是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,即温度高于900℃时,平衡向左移动,所以产率降低。
(4)氧化炉中发生的是氨的催化氧化,所以方程式为
。
(5)考查盖斯定律的应用,(①+②)÷2即得到CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g),所以反应热是(-574kJ·mol-1-1160kJ·mol-1)÷2=-867kJ/mol。
(6)根据反应物和生成物可知,方程式为4NH3+3O2
?2N2+6H2O。氨气在反应中失去电子,所以在负极通入,电极反应式为2NH3 — 6e- + 6OH- =N2 +6H2O。
本题难度:一般
4、选择题 下列化工生产原理错误的是(?)
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电解法制铝时,原料是氯化铝④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
A.②③
B.①③
C.①②③
D.②③④
参考答案:D
本题解析:钠、镁、铝都是活泼的金属,冶炼都需要电解。①正确,②不正确,钠极易和水反应,应该电解熔融的氯化镁。氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,③不正确。反应是放热反应,但并不意味着反应不需要加热,④不正确。答案选D。
本题难度:简单
5、选择题 下列关于工业生产的叙述中错误的是( )。
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂
B.工业上电解熔融的氯化钠来制取钠
C.将二氧化硫催化成三氧化硫后,在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D.制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石
参考答案:C
本题解析:硫酸虽然由三氧化硫和水化合得到,但工业上并不直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫,因为那样易形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收,C错误。
本题难度:一般