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煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术,发展煤制油对我国而言具有重大意义。...

煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术,发展煤制油对我国而言具有重大意义。下列是煤通过间接液化技术制汽油和丙烯的主要工艺流程图。

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已知甲醇制烃的反应原理为:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)为了提高原料利用率,上述工艺中应控制合成气中V(CO):V(H2)=                

(2)由二甲醚在催化剂作用下转化为丙烯的化学方程式为:                        

(3)每生产1t甲醇约耗煤1.5t,每生产1 t汽油约需耗2.4t甲醇,2015年我国煤制油将达到1000万吨,则2015年当年需消耗原煤约         万吨。

(4)采用MTG法生产的汽油中,均四甲苯(1,2,4,5-四甲基苯)质量分数约占4 %~7%,均四甲苯的结构简式为:                              

(5)采用DMTO技术,若获得乙烯和丙烯及丁烯3种烃,生成丁烯的选择性(转化丁烯的甲醇的物质的量与甲醇总物质的量之比)为20%,其余生成乙烯和丙烯,设丙烯的选择性为x,今有403.2L(标准状况)合成气,且完全转化为甲醇,甲醇转化为烯烃的总转化率亦为100%,请作出丙烯的物质的量随x变化的曲线。说明: 满分5 manfen5.com

 

(14分)(1)1∶2(1分) (2)3CH3OCH32CH3-CH=CH2 + 3H2O(2分) (3)3600(4分)(4)(3分)(5)(4分) 【解析】 试题分析:(1)根据甲醇的化学式CH4O可知,为了提高原料利用率,上述工艺中应控制合成气中V(CO):V(H2)=1:2。 (2)根据原子守恒可知,二甲醚在催化剂作用下转化为丙烯的通式必然还有水生成,所以化学方程式为3CH3OCH32CH3-CH=CH2 + 3H2O。 (3)根据题意可知: 汽油  ~   甲醇  ~  煤 1t          2.4t       2.4t×1.5 1000万t                 3600万t (4)根据苯的同系物命名原则可知,均四甲苯的结构简式为。 (5)合成气的物质的量是403.2L÷22.4L/mol=18mol,则可以生成甲醇6mol,生成二甲醚是3mol。其中转化为丁烯的选择性未20%,则转化为丙烯的选择性最多是80%,所以根据方程式可知最多生成丙烯是,所以图像是(见答案)。 考点:考查工业生产煤制油的有关判断、方程式的书写、计算以及图像绘制
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考点分析:
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水合肼作为一种重要的精细化工原料,在农药、医药及有机合成中有广泛用途。用尿素法制备水合肼,可分为两个阶段,第一阶段为低温氯化阶段,第二阶段为高温水解阶段,总反应方程式为:(NH2)2CO +NaClO+2NaOH → H2N—NH2·H2O+NaCl+Na2CO3

主要副反应:N2H4+2NaClO= N2↑+2H2O+2NaCl △H<0

3NaClO=" 2NaCl" +NaClO3     △H>0

CO(NH2)2 +2NaOH= 2NH3↑+Na2CO△H>0

【深度氧化】:(NH2)2CO+3NaClO= N2↑+3NaCl+CO2↑+2H2O  △H<0

实验步骤:

步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl2

步骤2.静置后取上层清液,检测NaClO的浓度。

步骤3.倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液。

步骤4.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴。将一定体积步骤3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,继续搅拌0.5h。

步骤5.将步骤4所得溶液,加入5g KMnO4作催化剂,转移到三口烧瓶(装置见图),边搅拌边急速升温,在108℃回流5 min。

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步骤6.将回流管换成冷凝管,蒸馏,收集( 108~114℃)馏分,得产品。

(1)步骤1温度需要在30℃以下,其主要目的是      

(2)步骤2检测NaClO浓度的目的是      

a.确定步骤3中需NaClO溶液体积及NaOH质量

b.确定步骤4中冰水浴的温度范围

c.确定步骤4中称量尿素的质量及所取次氯酸钠溶液体积关系

d.确定步骤5所需的回流时间   

(3)尿素法制备水合肼,第一阶段为反应            (选填:“放热”或“吸热”)。

(4)步骤5必须急速升温,严格控制回流时间,其目的是      

(5)已知水合肼在碱性条件下具有还原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI)。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:

a.准确称取2.000g试样,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液。

b.移取l0.00 mL于锥形瓶中,加入20mL水,摇匀.

c.用0.l000 mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且Imin内不消失,计录消耗碘的标准液的体积。

d.进一步操作与数据处理

①滴定时,碘的标准溶液盛放在     滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”)。

②若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL,可测算出产品中N2H4-H2O的质量分数为     

③为获得更可靠的滴定结果,步骤d中进一步操作主要是:     

 

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某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石(SiO2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其流程图如下:

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已知: ①当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;②反萃取后的水层是硫酸铜溶液,Cu2+浓度约为50g/L。回答下列问题:

(1)矿石用稀硫酸浸出过程中氧化亚铜发生的反应为:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;请写出该过程中发生的另一个氧化还原反应的离子方程式:                    

(2)写出用惰性电极电解水层的电解总反应方程式:                   

(3)循环中反萃取剂B的主要成分是                   

(4)某铜矿石样品中,若仅含氧化亚铜、三氧化二铁和脉石三种物质。取该矿石样品200.0g,用100mL1.0mol?L—1H2SO4溶液浸取后,还需加入10mL 1.0mol?L—1 Fe2(SO4)3溶液才能使铜全部浸出,浸取液经充分电解后可得到 6.4gCu。求铜矿石样品中氧化亚铜和氧化铁的质量分数?

 

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药物G是一种抗精神病药物,一种工业合成G的路线如下:

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(1)有机物B中含氧官能团有          及羟基(填官能团名称)。

(2)写出反应类型,B→C      ;C→D    

(3)X的分子式为:C10H13N2Cl,则X的结构简式为    

(4)设计步骤A→B的目的是:      

(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式    

①苯的衍生物,含有两个互为对位的取代基;

②能发生水解反应,产物之一是甘氨酸,另一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应;

③分子中有手性碳原子说明: 满分5 manfen5.com

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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:

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已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出。

②ClO2气体只能保持在稀释状态下以防止爆炸性分解,且需现合成现用。

③ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。

(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应方程式:                                 

(2)反应生成ClO2气体需要X酸酸化的原因为:                   。X酸为      

(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为:           

(4)吸收塔内ClO2随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为ClO2或Cl。ClO2被S2—还原为ClO2、Cl的转化率与溶液pH的关系如右图所示。

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请写出pH≤2时ClO2与S2—反应的离子方程式:                                      

(5)第二步向NaClO3溶液中通SO2的同时通入空气的原因为:                 

(6)从滤液中得到NaClO2●3H2O粗晶体的操作步骤为

                                     

 

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在25mL 0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是

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A.在A、B间任一点(不含A、B点),溶液中可能有c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H+)

B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO)=c(OH)=c(H+)

C.在C点,c(CH3COO)>c(Na+)>c(OH)>c(H+)

D.在D点,c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(Na+)

 

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