10.硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸.
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为:4FeS2 +11 O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,该反应在沸腾炉(填设备名称)中进行.
(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,正确的是C.
A、工业上SO2的催化氧化中SO2和O2的体积比恰好为2:1
B、吸收塔得到的是98.3%的浓硫酸
C、煅烧含硫48%的黄铁矿时,若黄铁矿损失了2%,则S损失2%
D、接触室中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO2的转化率
(3)科研工作者开发了制备SO2,再用电化学原理生产硫酸的方法,装置如图:为了稳定技术生产,硫酸的浓度应维持不变,则通入的SO2和水的质量比为16﹕29.
(4)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是4000C 1个大气压.
1个大气压5个大气压10个大气压15个大气压
 400℃ 0.9961 0.9972 0.9984 0.9988
 500℃ 0.9675 0.9767 0.9852 0.9894
 600℃ 0.8520 0.8897 0.9276 0.9468
(5)硫酸工厂排放的尾气中,含少量二氧化硫.为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用.硫酸工厂排放尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸处理.
①请写出这种尾气处理方法的优点(写出两点即可):原料生石灰、硫酸价格便宜且容易获得、可得到石膏副产品.
②若某硫酸厂每天排放的1万立方米(标准状况)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上用生石灰35kg,吸收的SO2最多占SO2总物质的量的70%.
7.N是重要的非金属元素,尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物.
(1)尿素[CO(NH22]是人类利用无机物合成的第一种有机物.
①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为
②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵,若与碱性肥料混合施用,会造成氮元素损失,请用离子方程式解释其原因NH4++OH-=NH3.H2O=NH3↑+H2O;
③已知:20℃时,H2CO3:Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11;NH3•H2O:Kb=1.7×10ˉ5,碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+);
(2)羟胺(NH2OH)可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质,常用作还原剂.
①利用羟胺的还原性,可以除去含Fe2+中的Fe3+,氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体,写出反应的离子方程式2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
②制备NH2OH•HCl(盐酸羟胺)的一种工艺流程如图所示:

ⅰ步骤中,发生反应的化学方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐,误食会中毒.可用电解法将工业废水中少量的NO2-转化为N2以降低其危害.写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O.
ⅲ步骤中,X为氯化钡(填名);若要使滤液Y中SO42ˉ、SO32ˉ浓度均小于1×10ˉ5mol/L,溶液中Ba2+浓度应不小于5.0×10-5mol/L.[已知KSP(BaSO3)=5.0×10ˉ10;KSP(BaSO4)=1.1×10ˉ10]
③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH.写出其阳极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(2)某恒温密闭容器中,可逆反应A(s)?B+C(g)△H=+Q kJ•mol-1(Q>0)达到平衡.缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等.以下分析正确的是BC
A.产物B的状态只能为固态或液态
B.平衡时,v(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量Q kJ.
3.DME(二甲醚、CH3OCH3)是一种重要的清洁能源,可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料,被誉为“二十一世纪的新能源”.另外,二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体.
(1)工业上一步法制二甲醚的生产流程如下:

在一定的温度(230-280℃)、压强(2-10MPa)和催化剂作用下,反应器中进行下列一些反应:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.7kJ•mol-1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ•mol-1
①反应器中总反应式可表示为:3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),则该反应的△H=:-246.1kJ/mol.
②在生产过程中反应器必须要进行换热,以保证反应器的温度控制在230-2800C,其原因是因为这些反应均为放热反应,随着反应的进行,反应器内温度必升高.而温度升高,化学平衡向左移动,同时,温度不断升高,催化剂的活性将降低,均不利于二甲醚的合成.
(2)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径.目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H>0.判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是BD.
A.容器中密度不变          B.容器内压强保持不变
C.v(CO2):v(H2)=1:3      D.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
(3)如图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图.请回答下列问题:

①A电极是正极.
②B电极上发生的电极反应式是CH3OCH3+3H2O-12e-═2CO2+12H+
③若燃料电池中通入二甲醚(沸点为-24.9℃)的速率为1.12L/min(标准状况),以该燃料电池作为电源电解2mol•L-1CuSO4溶液500mL,则通电30秒钟后理论上在阴极可析出金属铜7.2g(假设整个过程中,能量利用率为75%).
 0  171892  171900  171906  171910  171916  171918  171922  171928  171930  171936  171942  171946  171948  171952  171958  171960  171966  171970  171972  171976  171978  171982  171984  171986  171987  171988  171990  171991  171992  171994  171996  172000  172002  172006  172008  172012  172018  172020  172026  172030  172032  172036  172042  172048  172050  172056  172060  172062  172068  172072  172078  172086  203614 

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