题目内容
(10分)化工生产中常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
(1) 从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是________。(填写化学式)
(2) "三酸”的稀溶液均能作为NH3的吸收剂广三酸”中的任意“一酸”与KH3反应的离子方程式是________________________________
(3) 纯碱生产工艺是沿用化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:![]()
①沉淀池中发生的化学反应方程式是________________
②使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环________ (填“ I ”或“II”)。
(4) 若将1mol/L盐酸逐滴加入0.5mol/L烧碱溶液至恰好完全中和,所得溶液中的离子浓度大小顺序是________________________
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解析
(10分)现代化学工业遵循可持续发展原则,利用淀粉、纤维素等可再生资源合成多种化工产品。
⑴ 以淀粉为原料可制取香料乙酸乙酯,生产流程为:
① 部分链状葡萄糖分子在水溶液中通过分子内加成反应,以六元环或五元环的形式存在,其中六元环
的结构为
,则葡萄糖在水溶液存在的五元环结构为 。
② 若用1000 kg 含(C6H10O5)n 90%的淀粉(杂质不参与反应)为原料制取乙酸乙酯。生产中,淀粉的水解率为90%,乙醇的产率为85%,酯化反应中乙醇、乙酸的转化率均为90%。计算生产中得到的乙酸乙酯的质量(kg)。
⑵ 纤维素的结构可表示为[(C6H7O2)(OH)3]n。10.00 g脱脂棉花(纤维素含量为100%)与乙酸、乙酸酐[(CH3CO)2O]的混合物在一定条件下发生酯化反应,可制得15.19 g醋酸纤维 (纤维素乙酸酯)。请通过计算推断该醋酸纤维的结构简式。
水煤气是重要
燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s) + H2O(g)
CO (g) +H2 (g) △H= +131.3 kJ•mol-1
(1)实际工业生产中,向炭层间隔交替通入水蒸气和空气,其原因是 。
(2)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
| 容器编号 | c(H2O)/mol·L-1 | c(CO)/mol·L-1 | c(H2)/mol·L-1 | ν正、ν逆比较 |
| I | 0.06 | 0.60 | 0.10 | ν正=ν逆 |
| Ⅱ | 0.12 | 0.20 | ________ | ν正=ν逆 |
| Ⅲ | 0.10 | 0.20 | 0.40 | ν正____ν逆 |
(3)生物乙醇可由淀粉或纤维素等生物质原料发酵获得。利用乙醇可进而获得合成气(CO、H2)。
用乙醇生产合成气有如下两条路线:
a、水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g)
b、部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g)
某生物质能研究所准备利用乙醇得到的合成气合成一种生物汽油。乙醇各分一半按a、b两式反应。合成气合成生物汽油的反应为:2mCO+(2m+n)H2→2CmHn+2mH2O。假定合成的生物汽油中含有X、Y两种成分,且X、Y都是有8个碳原子的烃,X是苯的同系物,Y是烷烃。
①X的分子式为 ,Y的分子式为 。
②50吨质量分数为92%的乙醇经上述转化(假定各步转化率均为100%),则最终可获得X的质量为多少吨?