氨气是一种重要的化工产品.工业上可以按照下图所示流程生产氨气:(1)原料气之一氮气的工业制取方法是分离液态空气.写出氨气的工业用途作制冷剂或制硝酸可制氮肥．(2)写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式N2+3H2$? {高温高压}^{催化剂}$2NH3．在冷却塔中对混合气体进行冷却.冷水的入口n．(3)设备C的作用将生成� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是分离液态空气，写出氨气的工业用途（任答一点）作制冷剂或制硝酸可制氮肥．
（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃．
在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口n（答m或n）．
（3）设备C的作用将生成的液态氨气与未反应的原料气分离．
其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率．（试结合平衡移动原理回答）
（4）在原料气制备过程中混有 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）+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的转化超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于5.9（精确到小数点后一位）．

分析（1）空气中的近五分四的是氮气，所以工业上用分离液态空气的方法得到氮气，根据氨气的物质确定用途；
（2）工业合成氨中合成塔中的反应为氮气和氢气在高温高压条件下生成氨气；采用逆流的方式冷却效果好；
（3）设备C是分离塔，将生成氨气及时分离出来，有利于平衡正向移动；
（4）根据K=$\frac{c（{H}_{2}）c（C{O}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$，结合CO的转化率进行计算．

解答解：（1）空气中的近五分四的是氮气，所以工业上用分离液态空气的方法得到氮气，氨气可以作制冷剂或制硝酸可制氮肥，
故答案为：分离液态空气；作制冷剂或制硝酸可制氮肥；
（2）工业合成氨中合成塔中的反应为氮气和氢气在高温高压条件下生成氨气，反应方程式为N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃，采用逆流的方式冷却效果好，所以冷水从n处进入，
故答案为：N₂+3H₂$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH₃；n；
（3）设备C是分离塔，将生成的液态氨气与未反应的原料气分离，氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率，
故答案为：将生成的液态氨气与未反应的原料气分离；氨气不断被液化分离，减小氨气的浓度，促使平衡不断正向移动，提高原料的利用率；
（4）设开始CO为amol/L，H₂O为bmol/L，
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），
a b
0.2a b-0.8a 0.8a 0.8a
根据K=$\frac{c（{H}_{2}）c（C{O}_{2}）}{c（CO）c（{H}_{2}O）}$=$\frac{0.8a×0.8a}{0.2a×（b-0.8a）}$=0.627，所以b：a=5.9，所以起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于5.9，
故答案为：5.9．

点评本题考查了合成氨的原理、化学平衡的计算等知识，综合性较强，中等难度，注意化学平衡原理在工业生产的中的应用．

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19．下列说法正确的是（　　）

	A．	碱性氧化物一定是金属氧化物，但酸性氧化物不一定都是非金属氧化物
	B．	胶体会产生电泳现象是因为胶体吸附带电离子而显电性
	C．	电解质与非电解质的本质区别是水溶液能否导电
	D．	离子反应是否能够发生要看离子之间能否发生复分解反应

14．

实验小组同学看到一则报道：某造纸厂误将槽车中漂白液（NaCl和NaClO的混合液）倒入盛放饱和KAl（SO₄）₂溶液的池中，造成中毒事件．该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验．
（1）小组同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测，漂白液中ClO^-具有氧化性．实验如下：
Ⅰ．用pH试纸检验，漂白液pH＞7，饱和KAl（SO₄）₂溶液pH＜7．
Ⅱ．取10mL漂白液，依次加入Na₂SO₃溶液和BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，经检验白色沉淀不溶于盐酸．
Ⅲ．另取10mL，漂白液，加入品红溶液，溶液红色逐渐变浅，一段时间后褪为无色．
Ⅳ．再取10mL漂白液，加入品红溶液，加入少量稀硫酸酸化后，溶液红色立即变为无色．
①漂白液pH大于7的原因是（用离子方程式表示）ClO^-+H₂O?HClO+OH^-．
②由实验Ⅱ得出ClO^-具有氧化性，写出反应的离子方程式Ba²⁺+ClO^-+SO₃^2-=BaSO₄↓+Cl^-．
③对比实验Ⅲ和Ⅳ说明ClO^-氧化性与溶液酸碱性的关系是ClO^-的氧化性随氢离子浓度增大而增大．
（2）小组同学依据（1）中的实验，提出：漂白液在酸性溶液中有Cl₂生成．用如图所示的装置继续实验，探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl₂．
①装置B的作用是吸收氯气防止污染空气．
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸，不久烧瓶中有黄绿色气体产生．A中反应的离子方程式ClO^-+Cl^-+2H+=Cl₂↑+H₂O．
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl（SO₄）₂溶液，首先观察到产生大量的白色胶状沉淀，不久烧瓶中有黄绿色气体产生．A中加KAl（SO₄）₂溶液反应的离子方程式是3ClO^-+Al³⁺+3H₂O=3HClO+Al（OH）₃↓．
（3）上述实验说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl₂．若取10mL漂白液与足量BaCl₂溶液混合后，不断通入SO₂至过量，在实验过程中可能的实验现象是生成白色沉淀．

1．铁、铝是现代金属材料的主角．但其腐蚀造成很大的经济损失，寻求金属制品抗腐蚀处理的方法意义重大．
（1）一种钢铁防腐的方法是将钢铁放在冷的浓硝酸中浸泡．但是加热或在稀HNO₃中，铁与硝酸会不断反应．不同浓度的HNO₃与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图1．
①钢铁在冷的浓硝酸中浸泡能防腐的原因是：铁在浓HNO₃中会“铁化”在钢铁表面形成一层致密氧化膜．
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是：硝酸易挥发，不稳定，见光易分解，故不易操作，生成物对环境污染严重．
③由图示可知，密度等于1.35g/mL 的硝酸与铁反应时，其还原产物主要是NO₂、NO；请用一句话概括该图2反映出的基本结论硝酸浓度（密度）越大，其还原产物化合价越高．
（2）以下为铝材表面处理的一种方法

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO+3H₂↑（用离子方程式表示）．为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的b．
a．NH₃ b．CO₂ c．NaOH d．HNO₃
②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为2Al+3H₂O-6e^-═Al₂O₃+6H⁺．电解后的铝材再经氨洗的目的是中和表面的酸溶液．
③取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是HCO₃^-与H⁺反应使H⁺浓度减小，产生Al（OH）₃沉淀．

11．下列广告用语在科学性上没有错误的是（　　）

	A．	这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素
	B．	这种饮料中不含任何化学物质
	C．	这种蒸馏水绝对纯净，其中不含任何离子
	D．	没有水就没有生命

18．下列措施中，能加快化学反应速率的是（　　）

	A．	食物储存在冰箱里
	B．	用MnO₂作H₂O₂分解反应的催化剂
	C．	用块状碳酸钙代替粉末状碳酸钙与稀盐酸反应
	D．	用1 mol/L H₂SO₄溶液代替3 mol/L H₂SO₄溶液与锌粒反应

13．常温，下列各组离子，在指定的环境中一定能大量共存的是（　　）

	A．	含大量Al³⁺的溶液中：Na⁺、AlO₂^-、SO₄^2-、I^-
	B．	在能使pH试纸变深蓝色的溶液中：Na⁺、S^2-、NO₃^-、CO₃^2-
	C．	由水电离出的c（OH^-）=10^-13mol•L^-1的溶液中：Na⁺、AlO₂^-、S^2-、CO₃^2-
	D．	c（H⁺）=10^-14mol•L^-1的溶液中：Mg²⁺、NO₃^-、Fe²⁺、ClO^-

13．下列反应属于取代反应的是（　　）

	A．	由乙烯制乙烷		B．	由甲烷制四氯化碳
	C．	乙烷在氧气中燃烧		D．	由乙醇制乙烯

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