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Ⅰ.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1: (1)工业合成氨的原料是N2和H2。装...

.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1

1)工业合成氨的原料是N2H2。装置A的名称是                 ;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气           ,然后                即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为       

2)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)来实现。已知1100 K时该反应的平衡常数K0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于           

利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(NONO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如上图2。已知NONO21:1通入碱液中生成亚硝酸盐。

1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是               ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是          (填化学式)

2)该工艺需控制NO NO2 物质的量之比接近11。若n(NO)n(NO2)>11,则会导致            ;若n(NO)n(NO2)<11,则会导致                     

 

(15 分) Ⅰ (1) 合成塔(1分) 液化 (1分) 蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发(1分) CH4+H2O(g) CO+3H2 (写等号也给分 2分) (2) 5.8 (2分) Ⅱ. (1) 使尾气中的NO、NO2 被充分吸收 (2分) Ca(OH)2(2分) (2)排放气体中NO 含量升高(2分) 产品Ca(NO2)2 中Ca(NO3)2 含量升高(2分) 【解析】 试题分析:Ⅰ.(1)工业合成氨的原料是N2和H2,合成氨的设备依次有:压缩机、合成塔、冷凝器、氨分离器、循环压缩机,装置A为合成塔,在其中为压缩的氮气和氢气反应生成氨气,反应原料N2可从空气中分离出来,方法是先将空气液化,然后蒸馏或控制N2的沸点加热蒸发,氮气先汽化,即可得到,水蒸气和甲烷反应生成一氧化碳和氢气,反应为CH4+H2O(g) CO+3H2(2)设CO的起始浓度为xmol,H2O的起始浓度为ymol,则转化的CO的最小值为0.8x, CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始 x y 0 0 变化 0.8x 0.8x 0.8x 0.8x 平衡 0.2x y-0.8x 0.8x 0.8x, 根据平衡常数列式:解得:y/x=5.8,故此只要此值大于5.8,转化率就会超过80%。Ⅱ. :(1)使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触,NO、NO2被充分吸收;滤渣主要成分是Ca(OH)2,故答案为:使尾气中NO、NO2被充分吸收;Ca(OH)2; (2)若n(NO):n(NO2)>1:1,则一氧化氮过量,排放气体中NO含量升高;若n(NO):n(NO2)<1:1,则二氧化氮过量,二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2,故答案为:排放气体中NO含量升高;产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高。 考点:工业制取硝酸 含氮物质的综合应用  
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考点分析:
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研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。

I.污染物SO2NOxO2预处理后用CaSO3悬浊液吸收,可减少尾气中SO2NOx的含量。T℃时,O2氧化烟气中SO2NOx的主要反应的热化学方程式为:

(1) T℃时,反应3NO(g)+O3(g)3NO2g)的△H=        kJ·mol1

(2) T℃时,将0.6 mol NO0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。

T℃时,反应3NO(g) +O3 (g) 3NO2 (g)的平衡常数K=             

不能说明反应达到平衡状态的是          (填写字母)。

A.气体颜色不再改变       B.气体的平均摩尔质量不再改变

C.气体的密度不再改变     D.单位时间内生成O3NO2物质的量之比为1∶3

IINO2的二聚体N2O4是火箭中常用氧化剂。完成下列问题:

(3) 如图2所示,A是由导热材料制成的恒容密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2,将各1 molNO2通过K1K3分别充入真空AB中,反应起始时AB的体积相同均为aL(忽略导管中的气体体积)。

容器A中到达平衡所需时间ts,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)=          

平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数(填变大变小不变        

平衡后,打开K2,重新到达新平衡,B气囊的体积为0.8aL,则在打开K2之前,气囊B的体积为       L

 

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氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含Cu2+Fe3+H+Cl中制备氯化亚铜。

请回答下列问题:

1)写出步骤中发生的两个主要反应的离子方程式:               

2)步骤的操作名称是:                   

3)步骤中所加物质X为:                

4)步骤的操作是:                      

5)步骤应调节溶液pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体,目的是:           

6)在CuCl的生成过程中,可以循环利用的物质是             ,理论上          (填)需要补充(不考虑调节等消耗);理由是                        

7)工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。电解CuCl2溶液,阴极上发生的电极反应式是                          

 

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某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究,实验装置如下图所示:

请回答下列问题:

1)装置B的作用是                

2)设计装置C的目的是验证SO2          性,装置C中发生反应的离子方程式是              。装置DNaOH全部转化为NaHSO3的标志是              

3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:

IHSO3ClO恰好反应

NaClO不足

NaClO过量


甲同学分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:(已知酸性:H2SO3>H2CO3>HClO

4)请设计简单实验证明:室温下HSO3-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小:                         

 

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一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是

ApH=5H2S溶液中,c(H+)= c(HS)=1×10-5 mol·L-1

BpH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1

CpH=2H2C2O4溶液与pH=12NaOH溶液任意比例混合:

c(Na)+ c(H)= c(OH)+c( HC2O4)

DpH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na)

 

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WXYZ是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知:四种元素的电子层数之和为10,且它们分别属于连续的四个主族;四种元素的原子中半径最大的是X原子。下列说法正确的是

A. 四种元素中有两种元素在第二周期

B. W所在主族元素的原子次外层电子数可能为28,不可能为18

C. XYZ的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应

D. 工业上获得XY单质的方法主要是电解其熔融的氯化物

 

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