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工业上生产硫酸的流程图如下:请回答下列问题: (1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,...

工业上生产硫酸的流程图如下:请回答下列问题:

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(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料,理由是          

(2)在气体进入催化反应室前需净化的原因是                         

(3)在催化反应室中通常使用常压,在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3,采取加压措施的目的除了加快反应速率外,还可以                               ,从而提高生产效率。

(4)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染,废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理:                                                       

(5)除硫酸工业外,还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是         

A.海水提溴:海水浓缩满分5 manfen5.com溴蒸气满分5 manfen5.com液溴

B.海水提镁:海滩贝壳满分5 manfen5.com石灰水满分5 manfen5.comMgO满分5 manfen5.com

C.工业制硝酸:空气满分5 manfen5.comNO2满分5 manfen5.com硝酸→尾气处理

D.工业合成氨:天然气满分5 manfen5.com氢气满分5 manfen5.comNH3、H2、N2满分5 manfen5.com

 

(15分)(1)以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高(2分) (2)防止催化剂中毒(2分)    (3)使平衡向正方向移动,有利于提高SO2的转化率(2分) (4)SO2+NH3+H2O=NH4HSO3(2分)     2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑(3分) 或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(2分)   (NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑(3分) (5)A  D(各2分) 【解析】 试题分析:(1)黄铁矿中杂质太多,因此以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多,处理成本高。而硫燃烧的产物只有SO2,易于处理,因此现在工厂生产硫酸以硫黄为原料。 (2)由于生成的气体中含有很多杂质,容易造成催化剂中毒,所以在气体进入催化反应室前需净化的原因是防止催化剂中毒。 (3)根据方程式2SO2+O22SO3可知,该反应是体积减小的可逆反应,因此增大压强可以使平衡向正方向移动,有利于提高SO2的转化率。 (4)氨气是碱性气体,SO2是酸性气体,因此氨气可以吸收SO2生成亚硫酸氢铵或亚硫酸铵。生成的亚硫酸氢铵或亚硫酸铵再与稀硫酸反应又转化为SO2,从而达到目的。有关反应的方程式为SO2+NH3+H2O=NH4HSO3、2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑。 (5)A、氯气具有氧化性,可以氧化溴离子生成单质溴,然后再利用SO2吸收溴蒸汽以达到富集的目的。最后再利用氯气的氧化性将溴离子还原生成单质溴,因此选项A可以实现海水提溴,A正确;B、工业上是通过电解熔融的氯化镁来冶炼金属镁,因此氧化物的熔点太高,需要消耗大量能源,B不正确;C、空气中的氮气在放电的条件下与氧气化合只能生成NO,得不到NO2,C不正确;D、天气热的主要成分是甲烷,在一定条件下可以准备氢气,氢气与氮气可以合成氨气,因此选项D可以实现工业合成氨,D正确,答案选AD。 考点:考查工业制备硫酸的有关判断
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碱式碳酸盐A可用作胃药,其组成可表示为Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O。某校化学兴趣小组欲测定其化学式,实验设计如下:

实验I:称取一定质量的A,加热分解至恒重。

实验Ⅱ:称取一定质量的A与足量的酸反应,测量生成CO2气体的质量。

可供选择的仪器和药品如图所示:(酸溶液限选6mol/LHCl或6mol/LH2SO4,其它试剂任选。)

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回答下列问题:

(1)仪器乙的名称为________。

(2)请选择必要的装置完成实验II,正确的连接顺序为________ (按气流方向,用接口字母表示);选用的酸溶液是________。

(3)有人提出不采用实验I,可在实验II结束后,在A完全反应后所得溶液中滴加足量的氨水,用无灰滤纸过滤,用蒸馏水洗涤反应容器2〜3次,将洗涤液过滤,洗涤沉淀2〜3次,将附着沉淀的滤纸放到坩埚中加热分解至恒重。判断沉淀已洗涤干净的方法是_________________,实际上未采用该方案的原因是不符合实验设计的________原则(填字母编号)。

A.科学性         B.安全性       C.可行性       D.简约性

(4)x与y的关系式是________ (用等式表示)。

(5)通过实验I的相关数据,经计算可得A的摩尔质量为602.0g. mol-1。实验II中称得样品A的质量为9.030g,与足量酸完全反应后,CO2吸收装置增重0.660g,则A 的化学式为________。

 

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(15分)随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g)    ⊿H= -574 kJ·mol1

②CH4(g) +4NO(g)=2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)    ⊿H=-1160 kJ·mol1

③H2O(g)=H2O(l)     △H=-44.0 kJ·mol1

写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式                   

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为                                  

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)满分5 manfen5.comN2(g)+CO2(g)。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

    浓度/mol·L1

时间/min

NO

N2

CO2

0

1.00

0

0

10

0.58

0.21

0.21

20

0.40

0.30

0.30

30

0.40

0.30

0.30

40

0.32

0.34

0.17

50

0.32

0.34

0.17

 

①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为                        

②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为          (保留两位小数)。

③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率       (填“增大”、“不变”或“减小”) 。

④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是           (填序号字母)。

A.容器内压强保持不变          B.2v(NO)=v(N2)

C.容器内CO2的体积分数不变      D.混合气体的密度保持不变

⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是           。请在右图中画出30min至40min 的变化曲线。

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铜是生物必需的微量元素,也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________________。

(2)为了保护环境和节约资源,通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜,最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式__________________________________________________。

(3)工业上以黄铜矿为原料,采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+ Cu2S满分5 manfen5.com6Cu+SO2,该反应的氧化剂是___________________;当生成19.2gCu时,反应中转移的电子为____________mol。

(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈,铜诱的主要成分为Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。试写出上述过程中负极的电极反应式__________________________。

(5)研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中CuSO4·5H2O(不含能与I-反应的氧化性杂质)的含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取25.00mL,滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式________________________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生,溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定,发生反应的化学方程式为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,平均消耗cmol/L的Na2S2O3 溶液VmL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为____________。

 

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对反应14CuSO4+5FeS2+12H­2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4的下列说法正确的是

A.该反应的氧化剂只有CuSO4

B.SO42-既不是氧化产物也不是还原产物

C.1 mol CuSO4还原了满分5 manfen5.commol的S

D.被还原的S和被氧化的S的质量比为7:3

 

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25℃时,水的电离可达到平衡:H2O满分5 manfen5.comH++OH-   △H>0,下列叙述正确的是

A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低

B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变

C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低

D.将水加热,Kw增大,pH不变

 

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