题目内容
工业上生产硫酸的流程图如下:请回答下列问题:![]()
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料,理由是 。
(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。
(3)在催化反应室中通常使用常压,在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3,采取加压措施的目的除了加快反应速率外,还可以 ,从而提高生产效率。
(4)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染,废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理: 。
(5)除硫酸工业外,还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。
| A.海水提溴:海水浓缩 |
| B.海水提镁:海滩贝壳 |
| C.工业制硝酸:空气 |
| D.工业合成氨:天然气 |
(15分)(1)以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高(2分)
(2)防止催化剂中毒(2分) (3)使平衡向正方向移动,有利于提高SO2的转化率(2分)
(4)SO2+NH3+H2O=NH4HSO3(2分) 2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑(3分)
或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(2分) (NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑(3分)
(5)A D(各2分)
解析试题分析:(1)黄铁矿中杂质太多,因此以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高。而硫燃烧的产物只有SO2,易于处理,因此现在工厂生产硫酸以硫黄为原料。
(2)由于生成的气体中含有很多杂质,容易造成催化剂中毒,所以在气体进入催化反应室前需净化的原因是防止催化剂中毒。
(3)根据方程式2SO2+O2
2SO3可知,该反应是体积减小的可逆反应,因此增大压强可以使平衡向正方向移动,有利于提高SO2的转化率。
(4)氨气是碱性气体,SO2是酸性气体,因此氨气可以吸收SO2生成亚硫酸氢铵或亚硫酸铵。生成的亚硫酸氢铵或亚硫酸铵再与稀硫酸反应又转化为SO2,从而达到目的。有关反应的方程式为SO2+NH3+H2O=NH4HSO3、2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑。
(5)A、氯气具有氧化性,可以氧化溴离子生成单质溴,然后再利用SO2吸收溴蒸汽以达到富集的目的。最后再利用氯气的氧化性将溴离子还原生成单质溴,因此选项A可以实现海水提溴,A正确;B、工业上是通过电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁,因此氧化物的熔点太高,需要消耗大量能源,B不正确;C、空气中的氮气在放电的条件下与氧气化合只能生成NO,得不到NO2,C不正确;D、天气热的主要成分是甲烷,在一定条件下可以准备氢气,氢气与氮气可以合成氨气,因此选项D可以实现工业合成氨,D正确,答案选AD。
考点:考查工业制备硫酸的有关判断
下列金属冶炼的反应原理中正确的是
| A.2AlCl3(熔融) |
| B.MgO+H2 |
| C.ZnO+CO |
| D.2CuO |
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):![]()
请填写下列空白:
(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是 。
(2)上述流程中,工业上分离H2、CO2合理的方法是 。
| A.混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加入盐酸 |
| B.混合气加压冷却,使CO2液化 |
| C.混合气用氨水洗涤 |
| D.混合气先通入石灰浆中,然后高温煅烧固体 |
(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,也是对社会、对全人类负责的表现,请用线段和箭头画出图中的两处合理利用资源情况。
我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机,这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的,这种材料是( )。
| A.氧化铝陶瓷 | B.氮化硅陶瓷 |
| C.光导纤维 | D.玻璃钢 |