题目内容

化工生产中涉及较多的化学原理、生产方法和工艺流程，请回答下列问题：
（1）工业上用硫铁矿生产硫酸的主要设备有__________、__________、__________。
（2）工业上制备硫酸，常采用__________（填编号）为吸收剂，以高效吸收三氧化硫。
a.自来水            b.蒸馏水            c.稀硫酸        d.98.3%硫酸
（3）侯氏制碱法中，用二氧化碳和氨气与饱和食盐水反应制碳酸氢钠，应先向饱和食盐水中通入_____。
（4）石油裂化分为热裂化、催化裂化和_______，其目的为__________________。
（5）为降低电解液熔点，工业上生产铝时需要加入的熔剂为____________________。
（每空1分，8分）（1）沸腾炉、接触室、吸收塔 （2）d （3）氨气
（4）加氢裂化；提高轻质液体燃料（汽油，煤油，柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量
（5）Na3AlF6或冰晶石或六氟合铝酸钠

试题分析：（1）工业上制硫酸的主要反应如下，在沸腾炉中反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；在接触室内反应：2SO2+O22SO3；在吸收塔内反应：SO3+H2O＝H2SO4，所以工业上用硫铁矿生产硫酸的主要设备有沸腾炉、接触室、吸收塔。
（2）吸收塔中用水吸收SO3，易产生酸雾，阻碍SO3的吸收，所以吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3。
（3）因为氨气的水溶液呈碱性，更易吸收二氧化碳，所以制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。
（4）石油裂化分为热裂化、催化裂化和加氢裂化，石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料（汽油，煤油，柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量。
（5）氧化铝的熔点很高，所以为降低电解液熔点，工业上生产铝时需要加入的熔剂为冰晶石（化学式为：Na3AlF6）。
练习册系列答案
相关题目
关于工业生产的叙述，错误的是  (　　)。
A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B．氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C．将二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后，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
对于可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应），下列说法中正确的是（　　）。
A．达到平衡后加入N2，当重新达到平衡时，NH3的浓度比原平衡的大，H2的浓度比原平衡也大
B．达到平衡后，升高温度，既加快了正、逆反应的速率，又提高了NH3的产率
C．达到平衡后，缩小容器的体积，既有利于加快正、逆反应速率，又有利于提高氢气的转化率
D．加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大了，逆反应速率减小
下列物质不能以食盐为原料而生产的是（    ）
A．盐酸B．硫酸C．烧碱D．纯碱
下列物质的制备，符合工业生产实际的是
A．电解饱和氯化钠溶液制备金属钠
B．将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀，再生成纯碱
C．将氢气和氯气混合后点燃，产物用浓盐酸吸收制备盐酸
D．将SO2和O2的混合气加压后，通过接触室制备SO3
（l）火法炼锌是将闪锌矿（主要成分是ZnS）通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦 炭混合，在鼓风炉中加热到1100~1300℃，使锌蒸馏出来。
①写出火法炼锌的主要反应：
焙烧反应：                                    。
鼓风炉中可能发生的反应：                     （任写一个）
②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？
                                                                  
（2）工业上冶炼铝就是电解氧化铝
①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品      （填物质名称）
②氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石（Na3AlF），其作用是____          。
③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3，而不是AlCl3，其原因是                   。
（3）工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是                       。其中的CO2来源于             。
（4）磁酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为：
，若在上述条件下，把l000ag CaCO3和60ag SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为      （用含a的代数式表示）。
氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
（1）传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为： 。
①该反应的平衡常数K的表达式为：K＝_________。升高温度，K值________（填“增大”“减小”或“不变”）。
②不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2的起始物质的量之比为1：3）。分析表中数据，__________（填温度和压强）时H2转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是________________。

③下列关于合成氨说法正确是___________（填字母）
A. 使用催化剂可以提高氮气的转化率
B. 寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C. 由于△H<0、△S>0，故合成氨反应一定能自发进行
（2）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通人空气，另一电极通入氨气。其电池反应为
你认为电解质溶液应显______性（填“酸性”、“中性”、“碱性”），写出负极电极反应式________。
（14分）工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g) + 3H2(g) ≒ 2NH3(g)，其部分工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)  已知： N2(g) + O2(g)  2NO(g)  ΔH+180.5kJ/mol 
4NH3(g) + 5O2(g)  4NO(g) + 6H2O(g) ΔH?905kJ/mol
2H2(g) + O2(g)  2H2O(g)  ΔH?483.6kJ/mol
则N2(g) + 3H2(g) ≒ 2NH3(g) ΔH________________。
(2)  如果工业上，在一定温度下，将1.5 mol N2气体和6 mol H2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为_______。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是__________。
①增大压强                  ②增大反应物的浓度           ③使用催化剂        ④降低温度
(3)  合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列方法中的________（填编号），其理由是__________。
①过滤    ②蒸馏    ③渗析   ④萃取
(4)  可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成分为氯化铵）生成，该反应的化学方程式为__________。
(5)  假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20 mol/L，实验室若需用80 mL浓度为5 mol/L的氨水时，需取20 mol/L的氨水__________mL（用100 mL的容量瓶）。假如该氨水的，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH__________（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（14分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

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），实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、溶解、沉淀、　　　　、蒸发、冷却结晶、　　　　、烘干。
（2）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　　　　　　　　　　　　　　。
（3）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：　　　　　　　　　　　　　。
（4）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰乳产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）产品纯碱中含有碳酸氢钠。取a克产品用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，充分加热并在干燥器中冷却得b克固体。 纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：              。

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