题目内容

2．工业生产玻璃会产生大量的窑炉气（含SO2和氮氧化物等）．为减少环境污染，某工厂生产玻璃与处理窑炉气的工艺流程如下：

（l）生产普通硅酸盐玻璃的主要原料是石英砂、纯碱和石灰石．其中，石灰石参与的反应方程式是SiO2+CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑．
（2）窑炉气中的SO2一部分来源于原料中添加剂Na2SO4的热分解，该反应方程式为2Na2SO4═2Na2O+2SO2↑+O2↑；氮氧化物主要源于空气中N2与O2的反应，该类气体在高温下基本无色，随温度的降低逐渐偏向红棕色，原因是NO与O2反应生成红棕色NO2，且该反应为放热反应．
（3）“脱硫塔”中反应形成的灰分，除亚硫酸钠和氮的含氧酸盐外，主要还有Na2CO3和Na2SO4；用于喷雾的火碱溶液应选用软化水配制，原因是减少不溶或微溶盐的生成，避免堵塞喷头．
（4）在“脱硝装置”中，催化剂设计成蜂窝而非平板状结构．原因是增大催化剂的表面积，加快反应速率．

分析 （1）普通硅酸盐玻璃的主要原料为石英砂、纯碱和石灰石；碳酸钙与二氧化硅在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳气体；
（2）硫酸钠分解生成二氧化硫，结合化合价变化判断反应产物，然后写出反应的化学方程式；根据NO与O2反应生成红棕色NO2，该反应为放热反应分析；
（3）根据生成普通硅酸盐玻璃的主要原料分析；根据硬水会生成不溶物堵塞喷头分析；
（4）根据催化剂表面积大小对反应速率的影响分析．

解答 解：（1）生产玻璃的原料是纯碱、石英和石灰石，碳酸钙可以和二氧化硅之间发生反应生成硅酸钙和二氧化碳，反应方程式为：SiO2+CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑，
故答案为：纯碱；SiO2+CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑；
（2）窑炉气中的SO2一部分来源于原料中添加剂Na2SO4的热分解，根据化合价变化可知还会生成氧气和氧化钠，该反应方程式为：2Na2SO4═2Na2O+2SO2↑+O2↑；
氮氧化物主要源于空气中N2与O2的反应，该类气体在高温下基本无色，随温度的降低逐渐偏向红棕色，生成的气体为NO，NO与氧气反应生成二氧化氮，且该反应为放热反应，
故答案为：2Na2SO4═2Na2O+2SO2↑+O2↑；NO与O2反应生成红棕色NO2，且该反应为放热反应；
（3）根据生成原理可知灰分中除亚硫酸钠和氮的含氧酸盐外，还含有Na2CO3和Na2SO4；减少不溶或微溶盐的生成，避免堵塞喷头，则用于喷雾的火碱溶液应选用软化水配制，
故答案为：Na2CO3和Na2SO4；减少不溶或微溶盐的生成，避免堵塞喷头；
（4）在“脱硝装置”中，催化剂设计成蜂窝而非平板状结构，可增大催化剂的表面积，加快反应速率，
故答案为：增大催化剂的表面积，加快反应速率．

点评 本题考查较为综合，涉及普通玻璃的制备、化学方程式书写、化学反应速率的影响等知识，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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12．化学工业在经济发展中的作用举足轻重，下列有关工业生产的叙述中，正确的是（　　）
A．硫酸生产中常采用高压条件提高SO2的转化率
B．合成氨中采用及时分离氨气提高反应速率
C．电解精炼铜时，溶液中c（Cu2+）会略有减小
D．氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极得到氢氧化钠和氢气
13．常温下，下列溶液肯定呈碱性的是（　　）
A．溶液中含有OH-B．与氯化铵溶液反应放出氨气
C．与金属铝反应放出氢气D．滴入甲基橙试液后，溶液呈黄色
10．实验室制取硝基苯的装置如图所示．
（1）导管a的作用导气兼冷凝回流．
（2）b是温度计，为了控制反应温度在55～60℃，图示的加热方法是水浴加热．
（3）反应的化学方程式为．
17．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
元素代号XYZMRQ
原子半径/（10-10m）1.860.991.431.600.750.74
主要化合价最高正价+1+7+3+2+5--
最低负价---1------3-2
下列叙述不正确的是（　　）
A．由元素X和Q组成的化合物不可能含有共价键
B．X、Z、R的最高价氧化物对应水化物可彼此反应
C．Y-半径比Q2-半径大
D．M（OH）2的碱性比XOH的碱性弱
7．非金属性最强的元素是（　　）
A．CB．SiC．SD．Cl
14．下列说法不正确的是（　　）
A．煤、石油、天然气均为化石燃料，它们属于可再生资源
B．生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量
C．氢气的燃烧产物是水，不会污染环境，是理想的清洁燃料
D．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用
11．取100mL等物质的量浓度的盐酸和硫酸混合溶液，当加入100mL 3.0mol•L-1的Ba（OH）2溶液时，溶液显中性．请计算：
（1）原混合液中H+的物质的量浓度为6.0mol•L-1．
（2）当加入的Ba（OH）2体积为75mL时，产生的沉淀质量为46.6g．
9．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是（　　）
A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物选择相同的气体发生装置
B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化和干燥气体
C．制氢气时，用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快
D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气

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