题目内容

海水中有丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，下图是海水综合利用——合成氨——纯碱的联合生产工艺流程：

（1）写出反应器中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）分离器中进行的操作名称是　　　　，图中操作①是　　　　　　　　　　。
（3）产品Ⅱ是　　　　　　(填化学式)。
（4）写出合成氨厂里用天然气和水蒸气在催化剂和高温下反应制备原料气H2的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）设计用卤水和石灰及其他必要试剂提取镁的过程：(用化学方程式表示)。
（1）（2分）
　（2）过滤（2分）；蒸发结晶（2分）        （3）（2分）
　（4）（或）（2分）
　（5）（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
略
练习册系列答案
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（12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。
回答下列问题：
（1）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                          。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                      。
（2）500℃、50MPa时，在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝         。
（3）甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部
分物质的燃烧热数据如下表：
物 质
燃烧热（kJ·mol－1）
H2(g)
－285.8
CO(g)
－283.0
CH4(g)
－890.3
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式                                            。
（4）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl－NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式               。
一工厂用软锰矿（含MnO2约70%及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80%及FeS）共同生产MnO2和Zn（干电池原料）：

已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
② IV中的电解反应式为MnSO4＋ZnSO4＋2H2OMnO2＋ Zn＋2H2SO4。
（1）A中属于还原产物的是___________。
（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是_____________________________；II需要加热的原因是___________；C的化学式是____________。
（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是______________。
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是___________。
（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等。
（6）从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________。
从含铜、银、金和铂的块状金属废料中提取铂、金、银的一种工艺如下：

根据以上工艺回答下列问题：
（1）电解时，以_____________为阳极，纯铜为阴极，CuSO4溶液为电解液，则阴极的电极反应方程式为                             
（2）AgCl溶于氨水后所得的溶液含有的一种阳离子，在碱性条件下，也可用葡萄糖将其还原为银，写出该反应的离子方程式：                                        
（3）写出步骤④的离子方程式：
                                                                  
（4）金和浓硝酸反应的化学方程式为：Au +6HNO3(浓)Au(NO3)3+3NO2↑+ 3H2O，因该反应正向进行的程度极小，所以金几乎不溶于浓硝酸，但金却可以溶于王水，试简要解释之：                                                                
                                                      
（5）写出反应⑤的化学反应方程式
____________________________________________________________________________
（15分）[化学与技术]硫酸在日常生产生活中应用非常广泛。请回答硫酸工业中的如下问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料，以硫黄为原料的优点是              。
（2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3，是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO27％；O211％；N2 82％）；
压强/Mpa
转化率/%
温度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是：温度_______ ℃，压强 ___________MPa。
（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率? _______（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量?          （填“是” 或“否”）。
（4）为提高SO3吸收率，实际生产中用          吸收SO3。
（5）在催化反应室中设有热交换装置，以下叙述与热交换装置的作用有关的是______（填写序号）。
A．保护环境。防止空气污染B．充分利用热量，降低生产成本
C．升高温度，提高SO2的转化率D．防止催化剂中毒
（6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用        ________（填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式_______________________________________。
下图是我国农村采用的一种沼气池的剖面示意图：使用时由进料口放进农作物的废弃物如秸杆、杂草、树叶等以及人、畜、家禽的排泄物，然后加满水到一定位置以留下贮气空间，经过一段时间的发酵之后，便有沼气产生。

(1)在沼气发酵的过程中，有一种生物具有除臭的作用，这种微生物是什么？是如何除臭的？
(2)在对醋酸盐进行的甲烷发酵研究中，曾做过如下同位素示踪实验：


(3)下面是由乙醇经奥氏甲烷杆菌及一种硫微生物等作用下产生甲烷的方程式：

合并以上两步反应并写出一个方程式：_______。
实验室合成氨装置如图所示，则以下说法中错误的是（　）
A．装置甲的作用是干燥
B．装置甲的作用是化合
C．乙处导出的气体是，，
D．检验产物的简单化学方法是用湿润的石蕊试纸或浓盐酸等
下列说法不正确的是（    ）
A．通过煤的干馏可以获得焦炭
B．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来
C．通过煤的干馏可以获得粗氨水
D．煤液化后可以得到甲醇
下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是                  (      )
A．邓稼先B．李四光C．华罗庚D．侯德榜

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