题目内容
(12分)【化学——化学与技术】合成氨工业、硝酸工业、硫酸工业是化学工业的重要组成部分。请回答下列问题:
(1)右图是工业制硫酸的流程示意图:
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①设备A的名称为 。
②试剂X为 。
③B设备中热交换器的作用是 。
(2)工业制硝酸时,酸吸收塔中的水吸收NO2是放热反应,为使NO2更好被吸收,可采取措施是 ;工业上用Na2 CO3溶液吸收NO2的化学方程式为 。
(3)工业合成氨的化学方程式为 ,选择天然气做为合成氨原料气的优点是 。
(1)①沸腾炉。②98.3%的硫酸。③充分利用能量,提高SO2的转化率。(2)低温、加压;
Na2 CO3+2NO2
NaNO3+NaNO2+CO2。(3)N2+3H2
2NH3,原料价格低,能耗低,资源丰富,管道运输投资省,能耗低。
【解析】
试题分析:(1)①根据工业制硫酸的流程示意图判断,设备A的名称为沸腾炉。②为提高SO3的吸收率,吸收塔内试剂X为98.3%的硫酸。③接触室中热交换器的作用是充分利用能量,提高SO2的转化率。(2)工业制硝酸时,酸吸收塔中的水吸收NO2是3NO2+H2O====2HNO3+NO,该反应为放热反应,为使NO2更好被吸收,可采取措施是低温、加压;工业上用Na2 CO3溶液吸收NO2生成硝酸钠、亚硝酸钠和二氧化碳,化学方程式为Na2 CO3+2NO2
NaNO3+NaNO2+CO2。(3)工业合成氨的化学方程式为N2+3H2
2NH3,选择天然气做为合成氨原料气的优点是原料价格低,能耗低,资源丰富,管道运输投资省,能耗低。
考点:考查化学与技术,涉及合成氨工业、硝酸工业、硫酸工业。
(22分)黄铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4,又能制得H2。
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(1)该过程中能循环利用的物质为 。
(2)写出反应器中发生反应的离子方程式 。
(3)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀,进行如下实验。
已知浓硫酸的沸点为338oC,加热时酒精灯火焰的温度为400oC~500oC。
①甲同学用装置I(如下图)进行实验,发现BaCl2溶液中出现白色沉淀,且白色沉淀不溶于盐酸,该实验结论不能说明SO2能与BaCl2溶液发生反应,请解释生成该白色沉淀的两种可能原因(用文字和离子方程式表示):
,
;
②乙同学设计了装置Ⅱ(夹持装置和A的加热装置略去)进行实验,发现C中没有出现白色沉淀。
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装置Ⅱ改进了装置I的四处不足,请填表说明另外的三处。
改进的操作或装置(注明必要的试剂) | 改进的作用 |
使用分液漏斗滴加浓硫酸 | 控制反应速率 |
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(4)丙同学取乙同学实验后的C中溶液少许,滴加一种无色溶液,产生不溶于盐酸的白色沉淀,丙同学滴加的试剂可能是 (填字母序号)。
a.NaOH溶液 b.H2O2溶液 C.新制氯水 d.酸性KMnO4溶液