题目内容
16．I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀．下列物质不能作为沉淀剂的是ACA．氨水 B．硫化氢气体
C．硫酸钠溶液D．纯碱溶液
II、合成氨的流程示意图如右图：
回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢 气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是液化、分馏，与碳反应后除去CO2；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2，CH4+H2O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO+3H2；
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称合成塔，其中发生的化学反应方程式为N2（g）+3H2（g $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g）；
（3）设备B的名称冷凝塔或冷凝器，其中m和n是两个通水口，入水口是n（填“m”或“n”）不宜从相反方向通水的原因高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，逆向冷凝效果好；
（4）设备C的作用将液氨与未反应的原料气分离；
（5）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90%，则起始物中c（H2O）：c（CO）不低于13.8．
分析 Ⅰ、各项所加试剂均应过量才符合题目要求，A项溶液形成络离子，B项生成硫化铜、硫化汞、硫化铅等沉淀，C项硫酸铜不是沉淀，D项均能通过双水解调节pH转化为沉淀；
Ⅱ（1）分离空气提取氮气的方法有两种：一种是液化、分馏空气，另一种为空气与碳反应生成二氧化碳，反应后除去二氧化碳气体；制取氢气可用碳和水反应或甲烷与水反应；
（2）合成氨的设备为合成塔，发生N2（g）+3H2（g $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g）；
（3）冷凝分离设备为冷凝塔或冷凝器；水流和气流方向应逆向；
（4）分离器用来分离液氨和原料气；
（5）根据平衡常数用三段式法计算．
解答 解：ⅠA．加入氨水，易形成络离子，不能生成沉淀，故A错误；
B．加入硫化氢气体，生成硫化铜、硫化汞、硫化铅等沉淀，故B正确；
C．不能使Cu2+生成沉淀，故C错误；
D．均能通过双水解调节pH转化为沉淀，故D正确．
故答案为：AC；
Ⅱ、（1）分离空气提取氮气的方法有两种：一种是液化、分馏空气，另一种为空气与碳反应生成二氧化碳，反应后除去二氧化碳气体；
C和水反应的方程式为：C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2，甲烷与水反应的方程式为：CH4+H2O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO+3H2，
故答案为：液化、分馏；与碳反应后除去CO2；C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2；CH4+H2O$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CO+3H2；
（2）合成氨的设备为合成塔，发生反应为：N2（g）+3H2（g $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g）；
故答案为：合成塔；N2（g）+3H2（g $?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3（g）；
（3）冷凝分离设备为冷凝塔或冷凝器，水流和气流方向应逆向，则入水口是n，高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，可使冷水充满冷凝器，逆向冷凝效果好，
故答案为：冷凝塔或冷凝器；n；高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，逆向冷凝效果好；
（4）分离器用来分离液氨和原料气；
故答案为：将液氨与未反应的原料气分离；
（5）设CO的起始浓度为xmol，H2O的起始浓度为ymol，则转化的CO的最小值为0.9x，
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
起始 x y 0 0
变化 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x
平衡 0.1x y-0.9x 0.9x 0.9x
平衡常数K=$\frac{（0.9x）^{2}}{0.1x×（y-0.9x）}$=0.627，
解得：$\frac{y}{x}$=13.8．故此只要此值大于13.8，转化率就会超过90%．
故答案为：13.8．
点评 本题综合考查工业合成氨，涉及物质的分离、化学平衡的等问题，题目难度中等，注意把握物质的性质，根据性质选择分离方法，易错点为（5），注意利用三段式法计算较为直观．
| A． | 铝和铜具有良好的导电性，所以电工操作时，可以把铜线和铝线绞接在一起 | |
| B． | 汽车尾气中含有能污染空气的氮的氧化物，原因是汽油燃烧不充分 | |
| C． | 用新制备的Cu（OH）2悬浊液与病人尿液共热，可检验病人尿液中是否含有葡萄糖 | |
| D． | 某雨水样品采集后放置一段时间，pH值由4.68变为4.28，是因为水中溶解了较多的CO2 |
．请根据图回答：
．
； ②CH3CHO+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$CH3COOH+Cu2O↓+2H2O．
| A． | 在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内活动 | |
| B． | 核外电子总是先排在能量低的电子层上，例如只有排满了L层后才排M层 | |
| C． | 两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 | |
| D． | 微粒的最外层只能是8个电子才稳定 |
| A． | 2.4g金属镁所含电子数目为0.2NA | B． | 16gCH4所含原子数目为NA | ||
| C． | 17g NH3所含质子数为10 NA | D． | 18g水所含分子数目为18NA |
