题目内容

13．长效碳酸氢铵是我国自主开发的一种新型化肥，工业生产碳酸氢铵的工艺流程如图：

根据题意回答下列问题：
（1）操作Ⅰ有多步组成，包括冷却、过滤、洗涤、干燥；实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；，实验室进行该洗涤操作时宜用酒精代替水洗涤，理由是减少洗涤时固体碳酸氢铵的损失；
（2）分离工序是将氨从反应混合物中分离出来，其分离原理利用了氨的易液化性质，设计循环Ⅰ的目的是提高原料气的利用率；
（3）造气工序包括脱硫过程，目的是除去气体中的SO2等气体，实验室进行此操作可选用的试剂是AD（填写编号）；
A．NaHCO3溶液   B．NaOH溶液   C．Ca（OH）2溶液   D．Na2SO3溶液
（4）实验室实现吸氨过程可以是下列装置中的CD（填写编号）；

（5）索尔维创建氨碱法不久后的1898年，施莱信（Schlosing）就提出用碳酸氢铵固体与氯化钠饱和溶液作用生成碳酸氢钠再加热制纯碱的方法．写出生成碳酸氢钠的化学方程式：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl； 为了进一步提纯碳酸氢钠晶体，可采用的方法有：B（填写编号）；
A．加热灼烧法     B．重结晶法    C．酸中和法     D．碱沉淀法．

分析 流程分析利用碳、水蒸气和空气造气得到二氧化碳、氢气氮气等，碳酸化过滤得到碳酸氢铵晶体，剩余气体压缩合成氨气，分离氨气吸收后用于制备碳酸氢铵晶体，平衡混合气体循环使用；
（1）过滤实验装置选择仪器，酒精洗涤减少碳酸氢铵损失；
（2）分离过程是将氨从反应混合物中分离出来，其分离原理利用了氨加压易液化变为液体，反应是可逆反应，把原料气循化使用提高原料利用率；
（3）生成过程中需要造气通入二氧化碳酸性气体，所以除去二氧化硫 不能选用强碱，应选用不与 二氧化碳反应的碳酸氢钠和亚硫酸钠溶液吸收；
（4）氨气极易溶于水，水吸收需要防止倒吸；
（5）碳酸氢铵固体和饱和氯化钠溶液，利用溶解度不同反应生成碳酸氢钠和氯化铵；提纯碳酸氢铵可以利用重结晶的方法进行．

解答 解：（1）操作Ⅰ有多步组成，包括冷却、过滤、洗涤、干燥；实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；实验室进行该洗涤操作时宜用酒精代替水洗涤，理由是减少洗涤时固体碳酸氢铵的损失；
故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；减少洗涤时固体碳酸氢铵的损失；
（2）分离过程是将氨从反应混合物中分离出来，其分离原理利用了氨加压易液化变为液体，反应是可逆反应，把原料气氮气和氢气循化使用提，高原料利用率；
故答案为：易液化；提高原料气的利用率；
（3）生成过程中需要造气通入二氧化碳酸性气体，所以除去二氧化硫 不能选用强碱，BC不符合，碳酸氢钠、亚硫酸钠溶液可以吸收二氧化硫，不与二氧化碳反应，AD正确；
故答案为：AD；
（4）氨气极易溶于水，水吸收需要防止倒吸，AB装置水直接吸收氨气易发生倒吸，C装置吸收完全不易发生倒吸，D装置氨气不溶于四氯化碳上升过程中被水完全吸收防止了倒吸，D符合；
故答案为：CD；
（5）用碳酸氢铵固体与氯化钠饱和溶液作用生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，为了进一步提纯碳酸氢钠晶体，可采用的方法是重结晶，
故答案为：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl；B．

点评 本题考查了物质分离方法和过程分析判断，主要是实验基本操作的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．下列有关化学反应与能量的关系叙述错误的是（　　）
A．能量变化是化学反应的基本特征之一
B．需加热的化学反应未必都是吸热反应
C．化学反应中的能量变化只与反应物的状态有关与其质量无关
D．石墨转化为金刚石是吸热反应说明金刚石总能量更高
6．氮是一种重要的非金属元素，可以形成多种不同类型的化合物，请根据要求回答下列问题：
（1）已知NA表示阿伏加德罗常数，在69g NO2和N2O4的混合气体中含有3NA个氧原子；在2L0.6mol/LFe（NO3）3溶液中含3.6NA个NO3-离子．
（2）三氟化氮（NF3）是一种无色无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3，
①写出该反应的化学方程式3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF．若反应中生成0.15molHNO3，则该反应中转移的电子数目为0.4NA个．
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F；据题意推测 NF3，F2，NO这三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为F2＞NF3＞NO．
（3）氨和联氨（N2H4）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，写出该反应的化学方程式NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O．
1．在一定温度下，向一个容积固定的容器中通入3mol SO2和2mol O2及固体催化剂，使之反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-196.6kJ•mol-1，平衡时容器内气体的压强为起始时的90%．保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4mol SO2、3mol O2、2mol SO3（g），下列说法正确的是（　　）
A．达平衡时用O2表示的反应速率为0.25 mol•L-1•min-1
B．第二次达平衡时SO3的体积分数大于$\frac{2}{9}$
C．第一次平衡时反应放出的热量为294.9 kJ
D．两次平衡SO2的转化率相等
8．（1）在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0 
CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol/（L•min）
（2）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表：
时间（min）023456
CO0.2000.138C1C10.1160.096
H2O0.3000.238C2C20.2160.266
CO200.062C3C30.084
H200.062C3C30.104
①表中3min～4min之间反应处于平衡状态；C1数值大于0.08mol/L（填大于、小于或等于）．
②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是D（单选），表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是A（单选）．
A．增加水蒸气     B．降低温度       C．使用催化剂      D．增加氢气浓度．
18．下表为元素周期表中某一周期元素的原子结构示意图．
元素名称钠镁铝硅磷硫氯氩
元素符号NaMgAlSipSClAr
原子结构
示意图
请回答下列问题：
（1）表中磷原子的核电荷数x=15．
（2）表中具有相对稳定结构的元素是氩元素．
（3）镁元素与氯元素形成的化合物的化学式为MgCl2．
（4）上述元素在周期表中处于同一周期的原因是原子核外电子层数相同．
（5）在化学反应中，每个铝原子失去3个电子形成铝离子．
（6）硫与氧气反应的化学方程式是：S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2；设N个氧气分子的质量为32g，则64g氧气与足量硫粉完全反应生成的二氧化硫分子数为2N．
5．在一定条件下，按下列物质的量关系进行反应，其对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是（　　）
A．n（Cl2）：n（Fe）=5：4          5Cl2+4Fe $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl2+2FeCl3
B．n（Cl2）：n（FeBr2）=1：1        Fe2++2Br-+Cl2═Fe3++Br2+2Cl-
C．n（MnO4-）：n（H2O2）=2：3     2MnO4-+3H2O2+6H+═2Mn2++4O2↑+6H2O
D．n（Fe）：n[HNO3（稀）]=1：3  4Fe+12H++3NO3-═3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O
2．下列离子方程式错误的是（　　）
A．铜溶于FeCl3溶液中：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
B．石灰石和盐酸反应制CO2：CaCO3+2H+=CO2↑+Ca2++H2O
C．Ca（ClO）2 溶液中通入过量的SO2：C1O-+SO2+H2O=HClO+HSO${\;}_{3}^{-}$
D．稀Fe（NO3）2溶液中加入稀盐酸：3Fe2++4H++NO${\;}_{3}^{-}$=3Fe3++NO↑+2H2O
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．32gO2中含有的分子数为NA
B．标准状况下，22.4L H2O中含有的分子数为NA
C．1mol Mg与足量O2反应转移的电子数为NA
D．1L 1mol•L-1 CaCl2溶液中含有的氯离子数为NA．

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