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【化学-选修2化学与技术】(15分) 如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图:...

【化学-选修2化学与技术】(15分)

如图是现今常规生产发烟硫酸和硫酸的流程图:

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(1)在④处二氧化硫被氧化成三氧化硫,④的设备名称是    .该处发生反应的方程式为                                  .为提高三氧化硫的产率,该处应采用    (填“等温过程”或“绝热过程”)为宜.

(2)在⑦处进行二次催化处理的原因是                               

(3)⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫.此时气体经过⑥后不立即进入⑦是因为:                                      .

(4)20%的发烟硫酸(SO3的质量分数为20%)1吨需加水    吨(保留2位有效数字)才能配制成98%的成品硫酸.

(5)在②处发生1500℃的“不完全燃烧”,即先混入少量干燥空气,然后在③处于700℃下再继续燃烧.试简述这种燃烧方式对环境保护是有利的原因                                                  

 

⑴ 接触室;2SO2+O22SO3;等温过程 ⑵该反应为可逆反应,二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3,可以降低成本提高原料利用率和保护环境 ⑶通过吸收塔⑥后,混合气体中SO3含量较多,不利于SO2的催化氧化反应进行。 ⑷0.066 ⑸在高温下,空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物,有污染。低温下,氮氧化物被还原,生成N2,对环境保护有利 【解析】 试题分析:(1)二氧化硫被氧化成三氧化硫是在接触室内进行的,该处发生反应的方程式为2SO2+O22SO3;为提高三氧化硫的产率,该处应采用等温过程。(2)该反应为可逆反应,在⑦处进行二次催化使尚未反应的SO2尽量催化氧化成SO3,可以降低成本提高原料利用率和保护环境;(3)⑤处气体混合物主要是氮气和三氧化硫,通过吸收塔⑥后,混合气体中SO3含量较多,不利于SO2的催化氧化反应进行,故不立即进入⑦;(4)1吨20%的发烟硫酸中含SO3的质量为0.2t,加水后可生成H2SO40.245t,即硫酸的总质量为1.245t,换算为98%的浓硫酸质量为1.245t÷98%=1.066t,故加入的水的质量为0.066t;(5)因为在高温下,空气的氮气和氧气反应生成氮氧化物,有污染;低温下,氮氧化物被还原,生成N2,对环境保护有利。 考点:考查工业制备硫酸的原理。  
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考点分析:
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(14分)催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。

人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成           (填“CO、CO2或HCHO”)。

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②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) 

△H=       

③在稀硫酸催化下,HCHO可以通过反应生成分子式为C3H6O3的环状三聚甲醛分子,其分子中同种原子的化学环境均相同。写出三聚甲醛的结构简式:         

④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式:                              。

一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程:

①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为:

2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4

从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为                          ;每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为

        g。

利用图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式                                         

 

 

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(15分)Ⅰ.某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):

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(1)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                      

(2)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤,取一定量配成样液,并加入BaCl2溶液,出现白色沉淀并有气体产生,其离子方程是                                     

.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:

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(1)仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)_____________。

(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为_______________。

(3)F中读取气体体积前,应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。

(4)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________(填序号)。

a.B装置实验前后质量差mg;     b.F装置实验前后液面差VL

c.D装置实验前后质量差mg;     d.E装置实验前后质量差mg;

(5)E装置中浓硫酸的作用是__________________________________________。

 

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(14分)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A与E、D与G分别同主族;E、F、G、H同周期;A分别与C、D可形成含有10个电子的共价化合物M、N;B的最外层电子数是其电子层数的2倍;D是地壳中含量最多的元素;F位于B的前一主族。请回答下列问题:

(1)元素B在周期表中的位置              ,M的空间构型是       

(2)A、D、E三种元素组成一种常见化合物,W与该化合物的阴离子具有相同的原子种类和数目且不带电,W的电子式为          ,工业上利用某一个反应可同时生产该化合物和H的单质,写出该反应的化学方程式                        

(3)E、F元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式       

(4)M、N均能结合H+,其中结合H+能力较强的是       (填化学式),用离子方程式证明                                          

(5)E分别与D、G形成摩尔质量相等的化合物X、Y,其中Y的水溶液显碱性的原因是        (用离子方程式表示)。常温下7.8 g X与水反应放出Q kJ热量(Q>0),写出该反应的热化学方程式                   

 

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下列溶液中离子浓度的关系一定正确的是

A.满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com溶液中:满分5 manfen5.com

B.一元弱碱MOH对应的盐MCl溶液中:满分5 manfen5.com

C.等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中:满分5 manfen5.com

D. pH=3的一元酸HX和pH=11的一元碱MOH等体积混合:满分5 manfen5.com

 

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将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。.则下列说法不正确的是

A.镁和铝的总质量为9 g

B.最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸

C.硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L-1

D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L

 

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