题目内容

10．某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备（NH4）2SO4，其工艺流程如下：下列推断不合理的是（　　）
A．先通二氧化碳、后通氨气、效果相同B．生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3
C．CO2可被循环使用D．往甲中通CO2有利于制备（NH4）2SO4

分析 硫酸钙悬浊液通入足量的氨气，使溶液成碱性，再通适量的二氧化碳，与溶液中的氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，经过过滤分离得到碳酸钙沉淀再煅烧生成生石灰，而旅游硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体，以此分析．
A、根据氨气在水中的溶解性大，二氧化碳小来分析；
B、根据原子N守恒解答；
C、煅烧CaCO3时可收集其产物CO2，循环使用；
D、甲中含Ca（OH）2当通CO2时，生成CaCO3沉淀，所以有利于（NH4）2SO4生成．

解答 解：硫酸钙悬浊液通入足量的氨气，使溶液成碱性，再通适量的二氧化碳，与溶液中的氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液，经过过滤分离得到碳酸钙沉淀再煅烧生成生石灰，而旅游硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体；
A、因为氨气在水中的溶解性大，二氧化碳小，所以如果先通二氧化碳，后通氨气，则溶液中的碳酸根就会很小，就很难沉淀出碳酸钙，故A错误；
B、根据原子N守恒知，生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3，故B正确；
C、在煅烧CaCO3时可收集其产物CO2，所以CO2可被循环使用，故C正确；
D、往甲（甲中含Ca（OH）2）中通CO2生成CaCO3沉淀，有利于（NH4）2SO4生成，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了流程分析判断，物质性质的分析应用，熟记常用的化学方程式，掌握了解物质的相互转化和制备的方法及注意事项，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
4．NaCl与MgCl2中，Na+与Mg2+的物质的量之比为3：2
①求混合物中两种物质的质量比；
②如果混合物中共有28molCl-，求混合物中NaCl和MgCl2各多少克？
1．某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应）．
据此回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，若在标准状态下收集到33.6L的氯气，则被氧化的HCl的物质的量是3mol．
（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是2Ca（OH）2+2Cl2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（3）C装置的作用是吸收未完全反应的氯气，防止污染空气．
（4）此实验所得漂白粉的有效成分偏低．该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应．
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将B装置冷却（或将B装置放在冷水浴中）．
②试判断另一个副反应为（用化学方程式表示）Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O．为避免此副反应的发生，可将装置作何改进在A和B之间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶．
（5）家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是B
A．食盐         B．食醋          C．烧碱           D．纯碱．
18．实验室可用氯气制备无水氯化铁，查阅资料得知：无水氯化铁里棕红色、容易潮解、在100℃左右升华．某课外学习小组设计了如下实验装置制备无水氯化铁，D中硬质玻璃管内的固体为铁粉，E用于收集无水氯化铁．

回答下列问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗，F装置的作用是吸收未反应的氯气，防止污染环境．
（2）D中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3，A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）上述实验装置的设计还有不完善的地方，主要有两点，分别是导管易被产品堵塞，不安全产品易受潮而水解，导致产品不纯，
．
5．重庆有丰富的天然气资源．以天然气为原料合成氨的主要步骤如图1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2mol甲烷与水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是CH4（g）+H2O （g）═CO（g）+3H2（g）△H=+$\frac{a}{2}$ kJ/mol．
（2）如图1中X为N2，Y为H2（填化学式）；常用K2CO3溶液吸收分离出的CO2，其离子方程式为CO3-+CO2+H2O=2HCO3-
（3）在合成氨工业中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来．请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由：减小生成物浓度，促进平衡正向移动．
（4）联合制碱法中，合成氨产生的NH3与CO2通入饱和食盐水最终可制得纯碱，如图2所示
①应先向食盐水通足量NH3气体（写化学式，后同）；副产品Z为NH4Cl，可用作氮肥；W为CO2．
②若生产 Na2CO3 5.3吨，理论上至少可制得副产品Z5.35吨．
15．实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1-溴丁烷，已知有关物质的性质如下：
熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3
正丁醇-89.53117.250.81
1-溴丁烷-112.4101.61.28

（1）生成1-溴丁烷的化学方程式为CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O．
（2）由于副反应的发生而可能产生的副产物有CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3．（至少两种，有机物用结构简式表示）
（3）为了将反应混合物中1-溴丁烷及时分离出，应选用的装置是D（填序号），该操作应控制的温度t2范围是101.6℃≤t＜117.25℃．
（4）在得到的1-溴丁烷的产物中出现了分层现象，某同学选择用分液的方法进行分离．在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的下口放出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）本实验所用的正丁醇质量为20.0g，最后得到纯净的1-溴丁烷的质量为22.2g，本实验的产率约是C（填正确答案标号）．
A.40%    B.50%    C.60%    D.70%
2．氮、硫、碳的氧化物有多种，其中SO2和NOx都是大气污染物，对它们的研究有助于空气的净化．
（1）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）　K1△H1＜0　（Ⅰ）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）　          K2△H2＜0　（Ⅱ）
4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K1、K2表示）．
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，NO的转化率α1=75%．其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2＞α1（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化的情况如图1．

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为NO的分解反应是放热反应，升温有利于反应逆向进行；在$\frac{n（NO）}{n（CO）}$=1的条件下，应控制的最佳温度在870℃左右．
②NO2尾气常用NaOH溶液吸收，生成NaNO3和 NaNO2．已知NO2-的水解常数K=2×10-11mol•L-1，常温下某NaNO2和 HNO2 混合溶液的PH为5，则混合溶液中c（NO2-）和c（HNO2）的比值为50
（4）利用图2所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2．阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO42-生成．该反应的离子方程式为4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O
（5）消除汽车尾气，可以通过反应2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）．当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图3表示在其他条件不变时，NO的浓度c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．
①该反应的△H＜（填“＞”或“＜”）0．
②若催化剂的表面积S1＞S2，在右图中画出c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）．
（6）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．查阅资料得知常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7，饱和亚硫酸中c（SO32-）=6.3×10-8 mol•L-1． 将0.1mol•L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中，不能 （填“能”或“不能”）生成BaSO3沉淀，原因是若溶液中c（Ba2+）=0.1 mol•L-1，c（SO32-）=6，3×10-8mol•L-1，其浓度积Q=c（Ba2+）×c（SO32-）＜0.1×6.3×10-8=6.3×10-9＜Ksp（BaSO3）=5.48×10-7 （请写出必要的推断过程）．
19．肉桂酸是一种香料，具有很好的保香作用，通常作为配香原料，可使主香料的香气更加清香．实验室制备肉桂酸的化学方程式为：
（苯甲醛）+（CH3CO）2O（乙酸酐）$→_{140-170℃}^{K_{2}CO_{3}}$（肉桂酸）+CH3COOH（乙酸）
主要试剂及其物理性质
名称分子量性状密度g/cm3熔点℃沸点℃溶解度：克/100ml溶剂
水醇醚
苯甲醛106无色液体1.06-26178-1790.3互溶互溶
乙酸酐102无色液体1.082-73138-14012溶不溶
肉桂酸148无色结晶1.248133-1343000.0424溶
密度：常压，25℃测定
主要实验步骤和装置如下：

Ⅰ合成：按图1连接仪器，加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾．在140～170℃，将此混合物回流45min．
Ⅱ分离与提纯：
①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟，并用水蒸气蒸馏，从混合物中除去未反应的苯甲醛，得到粗产品
②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液，再加90ml水，加热活性炭脱色，趁热过滤、冷却；
③将1：1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中，至溶液呈酸性，经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸；
水蒸气蒸馏：使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率．同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物．回答下列问题：
（1）合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行，实验前仪器必须干燥．实验中为控制温度在140～170℃需在BD中加热（请从下列选项中选择）．
A．水     B．甘油（沸点290℃）    C．砂子    D．植物油（沸点230～325℃）
反应刚开始时，会有乙酸酐（有毒）挥发，所以该实验应在通风橱或通风处中进行操作．
（2）图2中水蒸气蒸馏后产品在三颈烧瓶（填仪器名称）
（3）趁热过滤的目的防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗，方法：用热过滤漏斗或采取保温措施．
（4）加入1：1的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸，析出的肉桂酸晶体通过减压过滤与母液分离．下列说法正确的是ACD．
A．选择减压过滤是因为过滤速度快而且能得到较干燥的晶体
B．放入比布氏漏斗内径小的滤纸后，直接用倾析法转移溶液和沉淀，再迅速开大水龙头抽滤
C．洗涤产物时，先关小水龙头，用冷水缓慢淋洗
D．抽滤完毕时，应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管，再关水龙头
（5）5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.1g，则产率是41.9%（保留3位有效数字）．
20．金属锂在通讯和航空航天领域中有重要的应用．以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如下图，其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2，另含有FeO、MgO、CaO等杂质．

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
氢氧化物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如表：
温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
请回答下列问题：
（1）锂矿中的FeO在反应 I中发生的化学反应方程式为2FeO+4H2SO4（浓）=Fe2（SO4）3+SO2↑+4H2O
（2）反应 II中pH的范围是4.7≤pH＜9.6
（3）沉淀B中主要成分为CaCO3和Mg（OH）2（填化学式）；沉淀C应使用热水 洗涤（选填“热水”或“冷水”）
（4）反应 IV发生的离子方程式为2Li++CO32-=Li2CO3
（5）电解熔融LiCl的阴极电极反应式为Li++e-=Li；阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时放电产生O2．

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