题目内容
【题目】煤炭在我国能源结构中占有重要地位,合理使用有利于社会可持续发展.
①控制燃煤产生的SO2排放,能够减少型酸雨的形成.燃煤排放的烟气中还含有其他污染物,请列举一种: .
②燃煤产生的CO2用NH3处理可生产多种化工产品.用氨水吸收CO2可制得碳铵(NH4HCO3),写出该反应的化学方程式 . 用液氨与CO2反应可制备尿素[CO(NH2)2].尿素和碳铵这两种氮肥中,氮元素的质量分数较高的是 .
③煤的气化和液化是实现能源清洁化的重要途径.水煤气中CO和H2在加热、加压和催化剂存在条件下可以合成液体燃料(CH3OH),该反应的化学方程式为 .
【答案】硫酸;可吸入颗粒;CO2+H2O+NH3=NH4HCO3;尿素;CO+2H2 CH3OH
【解析】解:①煤中含有硫元素,燃烧时会生成二氧化硫,二氧化硫被氧化为三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,二氧化硫气体排放到空气中会形成硫酸型酸雨,煤不完全燃烧还生成可吸入颗粒,所以答案是:硫酸;可吸入颗粒;
②氨气、二氧化碳、水反应生成碳酸氢铵:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3;尿素的相对分子质量为60,尿素中氮元素的质量分数是 ×100%≈46.7%;
碳铵的相对分子质量为: ×100%=17.7%,所以氮元素的质量分数较高的是尿素,所以答案是:CO2+H2O+NH3=NH4HCO3;尿素;
③CO和H2在加热和催化剂条件下反应,可以制得液体燃料甲醇(CH3OH),故方程式为:CO+2H2 CH3OH,所以答案是:CO+2H2 CH3OH.
【题目】硅在地壳中的含量较高.硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用.回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”.这种“金属”可能是 .
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料.其中,生产普通玻璃的主要原料有 .
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
发生的主要反应 | |
电弧炉 | SiO2+2C Si+2CO↑ |
流化床反器 | Si+3HCl SiHCl3+H2 |
还原炉 | SiHCl3+H2 Si+3HCl |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为;碳化硅又称 , 其晶体结构与相似.
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 .
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | ﹣30.4 | ﹣84.9 | ﹣111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 .
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 .
【题目】半水煤气是工业合成氨的原料气,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g).半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料.
完成下列填空:
(1)半水煤气含有少量硫化氢.将半水煤气样品通入溶液中(填写试剂名称),出现 , 可以证明有硫化氢存在.
(2)半水煤气在铜催化下实现CO变换:CO+H2O CO2+H2 , 若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38:28:22,经CO变换后的气体中:V(H2):V(N2)= .
(3)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一.已知:
Na2CO3 | K2CO3 | |
20℃碱液最高浓度(mol/L) | 2.0 | 8.0 |
碱的价格(元/kg) | 1.25 | 9.80 |
若选择Na2CO3碱液作吸收液,其优点是;缺点是 . 如果选择K2CO3碱液作吸收液,用什么方法可以降低成本?写出这种方法涉及的化学反应方程式.
(4)以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案.取一定体积(标准状况)的半水煤气,经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数.
①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、方框中.
②该实验方案中,步骤(选填“Ⅳ”或“Ⅴ”)可以确定半水煤气中H2的体积分数.