11.图为工业合成氨生产简易流程图:

回答下列问题:
(1)合成氨所需的氮气来源于空气;合成氨所需的原料气氢气可由天然气制备,其主要反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);CH4和O2的反应:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g).CH4和H2O(g)及富氧空气(O2含量较高,不同富氧空气中氧气含量不同)混合反应,产物气体组成如表:
气体COH2N2O2
体积(L)2560152.5
计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2):V(N2)=2:3.
(2)在合成氨的原科气中混有的杂质必须除去的原因是防止催化剂中毒;
上述流程中热交换器的作用是热交换器是利用合成氨和氨冷凝放出的热量来加热原料气体或预热反应混合气.从合成塔出来的混合气体,通常仅含有15%(体积分数)的氨.为提高原料的利用率,通常采取的措施是将N2,H2循环利用.
(3)合成氮为放热反应,但工业上采用400℃-500℃的温度,主要原因是:
①该温度范围内反应速率较快.②该温度下催化剂的活性较大.
(4)氨可与CO2反应制备尿素(CO(NH22],反应过程分为两步,试写出有关的化学方程式:
①氮气与二氧化碳在加热加压条件下化合生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4):2NH3+CO2$\stackrel{加热加压}{→}$H2NCOONH4
②氨基甲酸铵受热分解为尿素与水:H2NCOONH4$\stackrel{△}{→}$CO(NH22+H2O.
(5)新法合成氨常采用电解法合成.即常压下将氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中,氢气和氮气在电极上合成了氨,大大提高了氨的产率.新法合成氨所用的电解质能传导H+,则阴极的电极反应式为N2+6H++6e-═2NH3
10.乙酸乙酯是无色的有水果香味的液体,沸点77.1℃,某次制取实验用到冰醋酸14.3mL,95%乙醇23mL,还用到浓H2SO4,饱和Na2CO3溶液以及极易与乙醇结合成六醇合物的氯化钙溶液,主要仪器装置如图所示,实验步骤是:
①先向A蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和所用的浓H2SO4后摇匀,再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗待用,这时分液漏斗里乙醇与冰醋酸的物质的量之比约为7:5;
②加热油浴,保持温度在135℃~145℃之间;
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里,调节加料速度使蒸出酯的速度与进料速度大体相等,直到加料完成;
④保持油浴温度一段时间,至不再有液体馏出后,停止加热;
⑤取下B吸滤瓶,将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里,边加边摇荡,直到无气泡产生为止;
⑥将⑤的液体混合物分液,弃去水层;
⑦将饱和CaCl2溶液(适量)加入到分液漏斗中,摇荡一段时间静置,放出水层(废液);
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品;
⑨然后再向其中加入无水硫酸钠,振荡.
试回答:
(1)写出用冰醋酸制乙酸乙酯的方程式CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O.
(2)用过量乙醇的主要目的是增大反应物乙醇的浓度,有利于反应向生成乙酸乙酯的方向进行,边加料,边加热蒸馏的目的是减小生成物乙酸乙酯的浓度,有利于反应向酯化方向进行.
(3)用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,如果用NaOH浓溶液代替Na2CO3,将引起的后果是致使乙酸乙酯水解.
(4)用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是除去粗酯中的乙醇.
(5)为什么操作③要使加料与馏出的速度大致相等使反应充分且能够及时冷凝蒸出产物.
(6)加入无水硫酸钠,其目的是除去粗产品中的水.
9.硫酸和纯碱都属于工业上常用的“三酸两碱”.回答下列问题:
Ⅰ目前,我国多用黄铁矿作原料采用“接触法”,设备如图1所示.
(1)图1中设备A的名称是沸腾炉,该设备中发生的主要反映的化学方程式为4FeS2+11O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2
(2)有关接触法制硫酸的下列说法中,错误的是cd
a.在吸收塔中用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫
b.煅烧含硫53.4%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失2%
c.B装置中反应的条件之一为较高温度,是为了提高SO2的转化率
d.硫酸工业中在接触室安装热交换器,是为了充分利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
(3)科研工作者开发了制备SO2、再利用电化学原理生产硫酸的方法,装置如图2所示,为了保持电解过程的稳定性,硫酸的浓度应维持不变,则通入的SO2和水的质量比为16:29
Ⅱ.工业上常用“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺来制造纯碱.
(1)“氨碱法”生成纯碱的过程中会产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)CO2是制造纯碱的重要材料,“联合制碱法”中CO2来源于合成氨厂,“氨碱法”中CO2来源于煅烧石灰石.
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