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硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程,但在生产过程中会产生大量污染,需要在生产...

硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程,但在生产过程中会产生大量污染,需要在生产工艺中考虑到绿色工艺。

I尾气的吸收和综合利用。

以工业制硫酸的尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯铵和KCI为原料可以合成硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:

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1)反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为            

2)反应Ⅳ的化学方程式为                      

3)反应V25℃、40%的乙二醇溶液中进行,该反应能顺利进行的原因为           

Ⅱ催化剂的回收利用。

SO2的催化氧化所使用的催化剂为V2O5,实际生产中,催化剂在使用一段时间后,会含有V2O5VOSO4SiO2等,其中VOSO4。能溶于水。回收V2O5,的主要流程如下:

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4)若反萃取使用的硫酸用量过大,进一步处理时会增加____        的用量。

5)浸取还原过程的产物之一是VOSO4,反应的化学方程式为                  

氧化过程的化学方程式为KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O;若两步所用试剂Na2SO3KC1O3的物质的量之比为127,则该催化剂中V2O5VOSO4的物质的量之比为               

 

(1)1︰4 (2)NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (3)K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小 (4)NH3•H2O (5)Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O , 2︰3。 【解析】 试题分析:(1)反应III的化学方程式为:CaSO4+4CCaS+4CO↑.在该反应中CaSO4作氧化剂,C作还原剂,它们的物质的量的比为1︰4 。(2)由框图中的信息可知反应Ⅳ的化学方程式为NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。(3)反应V在25℃、40%的乙二醇溶液中进行,该反应能顺利进行的原因为K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。(4)若反萃取使用的硫酸用量过大,为中和硫酸消耗的氨水就会增多。所以进一步处理时会增加NH3•H2O的用量。(5)浸取还原过程的产物之一是VOSO4,反应的化学方程式为Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O。氧化过程的化学方程式为KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O;若两步所用试剂Na2SO3与KC1O3的物质的量之比为12:7,则该催化剂中V2O5、VOSO4的物质的量之比为12:(7×6-12×2)=2:3. 考点:考查化学工艺中涉及的氧化还原反应的概念 、性质、方程式的书写、混合物的分离、试剂的使用及物质的量的比有关计算的知识。  
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考点分析:
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正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:

2CH3CH2CH2CH2OH满分5 manfen5.com (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O

反应物和产物的相关数据如下

 

相对分子质量

沸点/

密度/g/cm3

水中溶解性

正丁醇

74

1172

08109

微溶

正丁醚

130

1420

07704

几乎不溶

合成反应:

①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。

②加热A中反应液,迅速升温至135,维持反应一段时间。分离提纯:

③待A中液体冷却后将其缓慢倒人盛有70 mL水的分液谝斗中,振摇后静置,分液得粗产物。

④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g

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请回答:

1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为                       

2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。

3)步骤③的目的是初步洗去            ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的        (填“上”或“下”)口分离出。

4)步骤③中最后一次水洗的目的为                    

5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集        (填选项字母)左右的馏分。

A100     B117     C135℃       D142

6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为            

7)本实验中,正丁醚的产率为           

 

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工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:

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已知:①阳极泥的主要化学成分,如表1所示

表一

主要成份

Cu    Ag     Au      Se     Te

百分含量/%

234    121     09     67     31

 

②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表2所示

表二

 

固定浸出温度

 

 

固定H2SO4浓度

 

H2SO4浓度

mol/L

浸出率/%

 

浸出温度/

浸出率/%

Cu  Ag  Au  Se  Te

 

Cu  Ag  Au  Se  Te

4

951 467  <02  083 893

 

30

871 458  <02 008 683

3

945 465  <02  028 690

 

40

945 465  <02  028 690

2

781 265  <02  005 285

 

50

961 590  <02  064 873

 

1)步骤I的主要目的为浸出铜,此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据,可知步骤I最适合的条件为                   

2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为____

3)步骤Ⅲ的操作方法为                     

4)步骤Ⅳ中,反应温度为75。加入H2O2溶液的作用为                   ;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值,原因为                  

5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为                       

6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为     

7)步骤Ⅷ中得到的AuAg混合物可以用____进行分离(填选项字母)。

A.稀硝酸    B.浓盐酸     C.浓氢氡化钠溶液     D.王水

 

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合成氯是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:

N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g) ΔH=-930kJ/mol

1)某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下

            时间/h

物质的量/mol

0

1

2

3

4

N2

20

183

17

16

16

H2

60

549

51

48

48

NH3

0

034

06

08

08

 

0~2 h内,vN2=           

②平衡时,H2的转化率为____;该温度下,反应2NH3(g) 满分5 manfen5.com N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=  

③若保持温度和体积不变,起始投入的N2H2NH3的物质的量分别为a molb molc mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同的为       (填选项字母)。

Aa=lb=3c=0         Ba=4b=12c=0

Ca=0b=0c=4       Da=lb=3c=2

2)另据报道,常温、常压下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成NH3O2。已知:H2的燃烧热ΔH=-286kJ/mol,则陪制NH3反应的热化学方程式为        

3)采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H'),通过电解法也可合成氨,原理为:

N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g)。在电解法合成氨的过程申,应将N2不断地通入   ___极,该电极反应式为                      

 

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关于下列图像的叙述正确的是

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A.图I表示:反应I2(g)+H2(g) 满分5 manfen5.com2HI(g) ΔH<0发热v-t关系,其中t1时刻改变的条件为升高温度

B.图Ⅱ表示:25时,用醋酸溶液滴定4000 mL 01000 mol·L-1NaOH溶液的滴定曲线,其中c(CH3COOH)=01000mol/L

C.图Ⅲ表示:反应2NO2(g) 满分5 manfen5.comN2O4(g)的平衡体系中,N2O4的百分含量与温度(T)、压强(P)的变化关系,其中△H<0P­1<P2

D.图Ⅳ表示:25时,分别稀释等体积,等pHNaOH溶液与氨水时的pH变化,其中曲线a对应氨水

 

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下列选项正确的是

A0l mol·L-1NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)

B.等物质的量浓度的三种溶液:①(NH4)2CO3 NH4Cl (NH4)2Fe(SO4)2中,c(NH4+)的大小顺序为:③>>

C25时,pH=4KHC2O4溶液中:c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)

DCH3COONa溶液和盐酸混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)

 

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