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文檔簡介

1、2016高考化學實驗八大注意事項一、儀器的排列組合根據(jù)實驗的原理選擇儀器和試劑,根據(jù)實驗的目的決定儀器的排列組裝順序,一般遵循氣體制取除雜(若干裝置)干燥主體實驗實驗產品的保護與尾氣處理。其中除雜與干燥的順序,若采用溶液除雜則為先凈化后干燥。尾氣處理一般采用溶液吸收或將氣體點燃。若制備的物質易水解或易吸收水分及CO2氣體,如2000年高考題第24題就涉及主產品的保護,應在收集FeCl3的裝置后除去Cl2的裝置前連接一個裝有干燥劑的裝置,以防止主產品FeCl3的水解。二、接口的連接一般應遵循裝置的排列順序。對于吸收裝置,若為洗氣瓶則應“長”進(利于雜質的充分吸收)“短”出(利于氣體導出),若為盛

2、有堿石灰的干燥管吸收水分和CO2,則應“大”進(同樣利用CO2和水蒸氣的充分吸收)“小”出(利于余氣的導出),若為排水量氣時應“短”進“長”出,排出水的體積即為生成氣體的體積。三、氣密性檢查凡有制氣裝置都存在氣密性檢查問題。關鍵是何時進行氣密性檢查?如何進行氣密性檢查?顯然應在儀器連接完之后,添加藥品之前進行氣密性檢查。氣密性檢查的方法雖多種多樣,但總的原則是堵死一頭,另一頭通過導管插入水中,再微熱(用掌心或酒精燈)容積較大的玻璃容器,若水中有氣泡逸出,停止加熱后導管中有一段水柱上升則表示氣密性良好,否則須重新組裝與調試。四、防倒吸用溶液吸收氣體或排水集氣的實驗中都要防倒吸。一般來說防倒吸可分

3、為兩種方法:一是在裝置中防倒吸(如在裝置中加安全瓶或用倒扣的漏斗吸收氣體等),例如1993年高考題未冷凝的氣體用盛有NaOH溶液的倒扣的漏斗吸收,以防倒吸;1996年高考題用排水法收集H2的裝置前加裝一個安全瓶防倒吸;1992年高考題中用NaOH溶液吸收SO2,CO2前加裝一個安全瓶b防倒吸。一般來說在加熱制氣并用排水集氣或用溶液洗氣的實驗中,實驗結束時應先撤插在溶液中的導管后熄滅酒精燈以防倒吸。五、事故處理在化學實驗過程中由于操作不當或疏忽大意必然導致事故的發(fā)生。問題是遇到事故發(fā)生時要有正確的態(tài)度、冷靜的頭腦,做到一不驚慌失措,二要及時正確處理,三按要求規(guī)范操作,盡量避免事故發(fā)生。例如濃硫酸

4、稀釋時,濃硫酸應沿著容器的內壁慢慢注入水中,邊加邊攪拌使熱量均勻擴散。在做有毒氣體的實驗中,應盡量在通風櫥中進行。不慎將苯酚沾到手上時,應立即用酒精擦洗,再用水沖洗等等。六、實驗方案的評價對實驗方案的評價應遵循以下原則:能否達到目的;所用原料是否常見易得、廉價;原料的利用率高低;過程是否簡捷優(yōu)化;有無對環(huán)境污染;實驗的誤差大小有無創(chuàng)意等等。能達到上述六點要求的實驗方案應該說不失為最優(yōu)實驗方案。例如1994年高考題:甲乙兩學生制備Mg3N2的實驗就屬于一個簡單的實驗方案評價題。2000年高考題中FeCl3蒸氣有兩種收集裝置和尾氣處理裝置同樣也屬于實驗設計方案的評價。七、實驗設計實驗設計屬于一種較

5、高層次的能力考查,它分為實驗原理設計和實驗操作程序設計。最優(yōu)方案的設計應遵循上述實驗方案評價的六原則。方案敲定后為確保實驗目的實現(xiàn),必須具有簡捷而正確的操作程序.八、實驗結果的分析實驗是手段,要達到目的還需對實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)進行科學的分析、處理,去偽存真,由表及里,剝去假像方能識得廬山真面目。實驗是培養(yǎng)學生科學品質與各種能力的有效手段和途徑。一般從以下四方面考慮:方案是否合理,這是決定實驗成敗的關鍵;操作不當引起的誤差;反應條件不足可導致反應不能發(fā)生或反應速率過慢引起實驗誤差;所用試劑不純,雜質甚至參與反應均可導致實驗誤差等等。化學選修2化學與技術第一單元 走進化學工業(yè)教學重點(難點):1、

6、化工生產過程中的基本問題。2、工業(yè)制硫酸的生產原理。平衡移動原理及其對化工生產中條件控制的意義和作用。3、合成氨的反應原理。合成氨生產的適宜條件。4、氨堿法的生產原理。復雜鹽溶液中固體物質的結晶、分離和提純。知識歸納:1制硫酸反應原理造氣:S+O2=SO2 (條件 加熱)催化氧化:2SO2+O22SO3吸收:SO3+H2O=H2SO4 98.3%的硫酸吸收。原料選擇黃鐵礦:FeS2 硫磺:S反應條件2SO2+O22SO3 放熱 可逆反應(低溫、高壓會提升轉化率)轉化率、控制條件的成本、實際可能性。400500,常壓。釩觸媒:V2O5三廢處理廢氣:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O Ca

7、SO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O廢水:酸性,用堿中和廢渣:黃鐵礦廢渣煉鐵、有色金屬;制水泥、制磚。局部循環(huán):充分利用原料能量利用熱交換:用反應放出的熱預熱反應物。補充:1)用黃鐵礦的原理?為什么要粉碎黃鐵礦,以及通入強大空氣流?2)用來吸收三氧化硫的硫酸的質量分數(shù),既不可太高,也不可太低,以質量分數(shù)為98.3%為最適宜。3)氮氣的實驗室制法加熱氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉晶體(或飽和溶液)的混合物可制備氮氣。此反應是放熱反應,當反應開始時就應停止加熱。化學方程式為: 2制氨氣反應原理N2+3H22NH3 放熱、可逆反應(低溫、高壓會提升轉化率)反應條件:鐵觸媒 400500

8、,10MPa30MPa生產過程1、造氣:N2:空氣(兩種方法,(1)液化后蒸發(fā)分離出氮氣和液氧,沸點N2196,H2183;(2)將氧氣燃燒為CO2再除去)。H2:水合碳氫化合物(生成H2和CO或CO2)2、凈化:避免催化劑中毒。除H2S:NH3H2O+H2S=NH4HS+H2O 除CO:CO+H2O=CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O=2KHCO33、氨的合成與分離:混合氣在合成塔內合成氨。出來的混合氣體中15為氨氣,再進入冷凝器液化氨氣,剩余原料氣體再送入合成塔。 工業(yè)發(fā)展1、原料及原料氣的凈化。2、催化劑的改進(磁鐵礦)3、環(huán)境保護三廢處理廢氣:H2S直接氧化法(選擇性催化氧化)、

9、循環(huán)。 CO2生產尿素、碳銨。廢液:含氰化物污水生化、加壓水解、氧化分解、化學沉淀、反吹回爐等。 含氨污水蒸餾法回收氨,濃度較低可用離子交換法。廢渣:造氣階段產生氫氣原料的廢渣。煤渣(用煤),炭黑(重油)。  3制純堿氨堿法(索爾維)1、CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl2、2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O缺點:CO2來自CaCO3,CaOCa(OH)22NH3+CaCl2+2H2O CaCl2的處理成為問題。和NaCl中的Cl沒有充分利用,只有70。CaCO3的利用不

10、夠充分。聯(lián)合法(侯德榜)與氨氣生產聯(lián)合起來:NH3、CO2都來自于合成氨工藝;這樣NH4Cl就成為另一產品化肥。綜合利用原料、降低成本、減少環(huán)境污染,NaCl利用率達96。1)循環(huán)思維: 使沒有起反應的物質從反應后的混合物中分離出來,并重新回到反應器中。從原因來說,很多化學反應并不能一次反應進行到底,常常不能得到唯一需要的產品,特別是一些轉化率低、副反應多的有機反應,因此,有必要進行循環(huán)操作;從結果來說,循環(huán)操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本;從工藝設計以及環(huán)境保護角度來說,循環(huán)操作有利于實現(xiàn)全封閉、連續(xù)化生產,有利于減少工序、控制廢棄物的排放,因此,循環(huán)操作常常成為化學工藝設計時重點

11、考慮的問題。2)聯(lián)合生產聯(lián)合生產可以使原料、產品等物料得到充分的利用,減少物流交通所耗費的人力、物力,降低產品的成本。可以實現(xiàn)能量和設備等資源、技術的共享,也是綠色化學工藝改進的一條重要思路。從經濟角度,聯(lián)合生產有可能實現(xiàn)大規(guī)模生產,以求得規(guī)模效益和綜合效益的最大化。例如,合成氨與硝銨、碳銨等氮肥生產的聯(lián)合,石油精煉廠與合成洗滌劑廠的聯(lián)合生產等3)設計思路,從元素入手,考慮易得原料以及原子利用率天然堿的主要成分為碳酸鈉,含有鈉離子和碳酸根離子。碳酸鹽是由自然界中的二氧化碳通過化學反應轉化而來,因此,二氧化碳或者能夠產生二氧化碳的碳酸鹽是生產原料之一;含有鈉離子的化合物很多,自然界中大量存在的、

12、最常見的是氯化鈉,因此,氯化鈉是比較理想的生產原料之一。而氯化鈉溶液為中性,碳酸鈉溶液為堿性,由氯化鈉轉化為碳酸鈉需要在堿性條件下進行,因此,原料中需要引入堿性物質,自然界中大量存在的堿性物質可以來自碳酸鈣,它既含有碳酸根離子,又是一種堿性物質。 4) 氨堿法與聯(lián)合制堿法區(qū)別:聯(lián)合制堿法利用合成氨生產中的氨和二氧化碳,生產過程中回收氯化銨,沒有像氨堿法那樣引入碳酸鈣后產生氯化鈣而無法合理地回收利用,侯氏制堿法的優(yōu)點在于綜合利用了合成氨生產中的物料,提高了氯化鈉的利用率,減少了環(huán)境污染,從綠色化學角度看,更加符合現(xiàn)代化工生產的設計要求。習題答案:1.(略)。2. 在廚房中區(qū)分食鹽和純堿

13、可以有多種方法,如品嘗味道、觀察顆粒狀態(tài)、用手觸摸是否有滑膩的感覺、試驗在水中的溶解性等方法;在實驗室則可以利用它們與其他物質發(fā)生化學反應時的現(xiàn)象進行判斷,如測定水溶液的酸堿性、分別與氯化鈣溶液反應、分別與硝酸銀溶液和稀硝酸反應等。 3. 以硫為原料制備二氧化硫S+O2SO2;利用催化氧化反應將二氧化硫轉化為三氧化硫;三氧化硫轉化為硫酸SO3+H2O=H2SO4。 5. (1)a;(2)c;(3)d;(4)b;(5)c。6. A 7. CaO+H2O=Ca(OH) 2 ;Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH  8. 73噸 9. 0.4

14、9 提高1.根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù),實驗室制備純堿Na2CO3的主要步驟是:將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫度在3035,攪拌下分批加入研細的NH4HCO3固體,加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,靜置、過濾得NaHCO3晶體用少量蒸餾水洗滌除去雜質,抽干后,轉入蒸發(fā)皿中,灼燒2小時,制得Na2CO3固體四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表35NH4HCO3會有分解溫度溶解度鹽0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0-NaHCO36.98.1

15、9.611.112.714.516.4-NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3請回答:(1)反應溫度控制在3035,是因為若高于35,則_,若低于30,則_;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為_;(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是_靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是_用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去_雜質(以化學式表示);(3)過濾所得的母液中含有_(以化學式表示),需加入_,并作進一步處理,使NaCl溶液循環(huán)使用,同時可回收NH4Cl;(4)測試純堿產品中NaHCO3含量的方法是:準確稱取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解

16、,加12滴酚酞指示劑,用物質的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示CO32-+H+=HCO3-反應的終點),所用HCl溶液體積為V1mL,再加12滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HCl溶液體積為V2 mL寫出純堿樣品中NaHCO3質量分數(shù)的計算式:NaHCO3(%)=_第二單元 化學與資源開發(fā)利用教學重點(難點):1、 天然水凈化和污水處理的化學原理,化學再水處理中的應用和意義。硬水的軟化。中和法和沉淀法在污水處理中的應用。2、 海水曬鹽。海水提鎂和海水提溴的原理和簡單過程。氯堿工業(yè)的基本反應原理。從海水中獲取有用物質的不同方法和流

17、程。石油、煤和天然氣綜合利用的新進展。方法原理天然水的凈化混凝法混凝劑:明礬、綠礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等Al3+3H2O3H+Al(OH)3 絮狀膠體(吸附懸浮物);帶正電(使膠體雜質聚沉)。生活用水凈化過程:混凝沉淀過濾殺菌化學軟化法硬水:含有較多的Ca2+,Mg2+的水,較少或不含的為軟水。 不利于洗滌,易形成鍋垢,降低導熱性,局部過熱、爆炸。暫時硬度:Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加熱法 永久硬度:鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度。2、藥劑法:純堿、生石灰、磷酸鹽3、離子交換法:離子交換樹脂,不溶于水但能與同電性離子交換 2NaR+Ca2+=CaR2

18、+2Na再生:CaR2+2Na=2NaR+Ca2+污水處理物理法一級處理:格柵間、沉淀池等出去不溶解的污染物。預處理。(微)生物法二級處理:除去水中的可降解有機物和部分膠體污染物。化學法三級處理:中和法酸性廢水(熟石灰),堿性廢水(硫酸、CO2) 沉淀法含重金屬離子的工業(yè)廢水(沉淀劑,如S2-) 氧化還原法。(實驗:電浮選凝聚法)為什么要先加Ca(OH)2然后再加Na2CO3,反過來是否可行,為什么?方法原理鹽的利用海水制鹽蒸發(fā)法(鹽田法)太陽照射,海水中的水分蒸發(fā),鹽析出。鹽田條件:地點(海灘、遠離江河入海口)、氣候。鹽田劃分:貯水池、蒸發(fā)池、結晶池。苦鹵:分離出食鹽的母液。食鹽利用電解(氯

19、堿工業(yè))2NaCl2H2O2NaOH+H2+Cl2陽極:2Cl-2eCl2 陰極:2H+2eH2海水提溴吹出法1、氯化:Cl22Br2ClBr22、吹出:空氣(或水蒸氣)吹出Br23、吸收:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯氣氧化氫溴酸。海水提鎂具體過程海水Mg(OH)2MgCl2Mg堿(貝殼)/過濾 鹽酸 干燥/電解海水提取重水蒸餾法、電解法、化學交換法、吸附法了解化學交換法化工目的石油分餾(常壓、減壓)(物理)把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物,得到汽油(C511)、煤油(C1116)、柴油(C1518)等輕質油,但產量較低。裂化(化學)獲得更多輕質油,特別是汽油。斷鏈。

20、列解(化學)獲得重要有機化工原料:乙烯、丙稀、丁烯等。煤關注問題提高燃燒熱效率,解決燃燒時的污染,分離提取化學原料。干餾隔絕空氣加熱。得焦爐氣(H2、CH4、乙烯、CO等,燃料)、煤焦油(苯等芳香族化合物,進一步提取)、焦炭(金屬冶煉)等。氣化利用空氣或氧氣將煤中的有機物轉化為可燃性氣體。C水液化把煤轉化為液體燃料的過程。直接液化:與溶劑混合,高溫、高壓、催化劑與氫氣作用,得到汽油、柴油、芳香烴等。煤制油(內蒙古)。間接液化:先轉變?yōu)镃O和氫氣,再催化合成為烴類、醇類燃料。一碳化學以分子中只含一個碳原子的化合物(甲烷、甲醇等)為原料合成一系列化工原料和燃料的化學。CO:煤 CH4:天然氣。電解

21、飽和食鹽水中。正陽失,負陰得。陽極:活性電極,放電順序:S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-陰極: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸性溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(1)在電解飽和食鹽水中, 陽極有氣泡產生,有刺激性味道的氣體,濕潤的KI-淀粉試紙變藍。陰極有氣泡,可燃氣體。(2)如果交換電極:如果用的都是惰性電極(石墨或鉑),那么可以互換(反應不變);但如

22、果原來陰極用的是鐵棒,那么不能互換,若互換,鐵作陽極:Fe-2e-=Fe2+,陰極:2H+2e-=H2;陰極產生的氫氧根離子會和陽極產生的亞鐵離子在溶液中反應,生成氫氧化亞鐵(白色沉淀,不穩(wěn)定馬上變成灰綠色,最終變成紅褐色)。(3)陽離子交換膜有一種特殊的性質,即它只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過,也就是說只允許Na+通過,而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質量。(4)陽極接在電源正極上,電源正極會不斷地吸電子,所以只能掛惰性電極,如炭棒和Pt等,若掛其他,如鐵棒,那

23、么電子被電源正極吸收,F(xiàn)e會變成鐵離子,從而進入電解液中,你會很快看到鐵棒不見了。那至于為什么用炭棒而不用Pt,則是價格關系。炭棒便宜。而陰極接在電源負極上,電源負極在不斷產生電子,所以掛什么并沒有什么大的關系,掛鐵的話,反而保護了鐵不變?yōu)殍F離子。其實負極掛炭棒什么的,也可。在工業(yè)生產中一般陰極不用鐵棒而做成鐵網,增大反應接觸面。而炭不易做成網狀,所以選用炭棒。課后習題答案:1. (1)可用淀粉碘化鉀試紙。 (2)可用硝酸酸化的硝酸銀溶液。 (3)氯氣消毒會使水中所含的食物殘渣和浮游生物等多種有機物發(fā)生變化,生成對人體有害的鹵代烴(如三氯甲烷等)。這些鹵代烴中有些是有毒的,

24、有的還可能具有致癌和致畸作用。 2. (1)取水樣加入少量肥皂水,振蕩,觀察有無沉淀或渾濁等現(xiàn)象發(fā)生。 (2)肯定含有碳酸鈣和碳酸鎂中的一種,或兩種都存在,也有可能還含有氫氧化鎂。 4Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2 ,  1.4×108 m3高考化學選修2匯編1某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO4,與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設計了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程:請回答以下問題:(1)合成氨反應的化學方程式是 ,該反應在 (填設備名)中發(fā)生。沉淀池中發(fā)生的主要反應方程式是 ,該反應能夠發(fā)生的原因是 。(2)在上述流程的沉淀池中

25、通入足量氨氣的目的是 ,可以循環(huán)使用的X是 。(3)該生產過程中的副產品是 。從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點是 ;從物質的性質和工業(yè)生產實際的角度考慮該流程的主要缺陷是 。3純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。請按要求回答問題:(1)“氨堿法”產生大量CaCl2廢棄物,請寫出該工藝中產生CaCl2的化學方程式:                   &#

26、160;                                                 &#

27、160;  ;(2)寫出“聯(lián)合制堿法”有關反應的化學方程式:                                             

28、           ;                                       

29、0;                               ;(3)CO2是制堿工業(yè)的重要原料,“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同?            &#

30、160;                                                  &

31、#160;        ;(4)綠色化學的重要原則之一是提高反應的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應,列出計算原子利用率的表達式:原子利用率(%)=                               

32、60;                。4工業(yè)上生產硫酸時,利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是一個關鍵步驟。壓強及溫度對SO2轉化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為:SO2 7,O2 11,N2 82): 壓強/Pa溫度/0.10.511040099.2%99.6%99.7%99.9%50093.5%96.9%97.8%99.3%60073.7%85.8%89.5%96.4%(1)已知SO2的氧化是放熱反應,如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結論?

33、 (2)在400-500時,SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓,主要原因是: ;(3)選擇適應的催化劑,是否可以提高SO2的轉化率? (填“是”或“否”)是否可以增大該反應所放出的熱量?(填“是” 或“否”);(4)為提高SO3吸收率,實際生產中用 吸收SO3;(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) H=-196.6KJmol,計算每生產1萬噸98硫酸所需要SO3質量和由SO2生產這些SO3所放出的熱量。5海水占地球總儲水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產結合起來,既可以解決淡水資源缺乏的問題,又可以充分利用海洋資源。(1)目前國際上使用的“海水淡化”主要技術有 。 (2)

34、工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產品,用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水,反應的離子方程式是 ,陽離子交換膜的作用是 。若不使用離子交換膜法電解食鹽水,可得到一種消毒液,其反應的化學方程式是 。(3)近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法,寫出此過程中SO2 被吸收以及又生成可被回收的氣體的兩個反應的化學方程式 。6利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下:依據(jù)上述流程,完成下列填空: (1)n mol CH4經一次轉化后產生CO 0.9n mol,產生H2 mol(用含n的代數(shù)式表示) (2)K2CO3(aq)和CO2反應在加壓進行,加壓的理論依

35、據(jù)是 (多選扣分)a相似相溶原理b平衡移動原理c酸堿中和原理 (3)由KHCO3分解得到的CO2可以用于 (寫出CO2的一種重要用途。) (4)整個流程有三處循環(huán),一是Fe(OH)3循環(huán),二是K2CO3(aq)循環(huán),三是 循環(huán)。7下圖所示的裝置是仿照工業(yè)制備硫酸的工藝流程設計出來的,用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。 試填寫下列空白: (1)寫出工業(yè)上用FeS2制取SO2的化學方程式 。 (2)寫出上圖中部分裝置的作用:甲:混合SO2和O2; ;丙和丁: 。 (3)若丁裝置在反應過程中出現(xiàn)氣泡,不久就出現(xiàn)了白霧,而丙裝置一直沒有明顯變化,產生這種現(xiàn)象的可能原因是:丙中插入濃

36、硫酸溶液的導管插得太深,使兩個吸收瓶內的壓強差較大,導致SO3從丁的水中冒了出來,與水形成酸霧; (4)上圖裝置中的甲和乙部分、丙和丁部分分別與工業(yè)制取硫酸的裝置相對應,甲和乙相當于 ;丙和丁相當于 。 (5)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產操作與說明生產操作的主要原因二者都正確的是 (填下列各項的序號)。A硫鐵礦燃燒前需要粉碎,因為大塊的硫鐵礦不能在空氣中燃燒B從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因為爐氣中二氧化硫會與雜質反應C二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉化率D三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率8.草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑

37、,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產。一種制備草酸(含2個結晶水)的工藝流程如右: 回答下列問題: (1)CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為_、_。 (2)該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作的濾液是_,濾渣是_;過濾操作的濾液是_和_,濾渣是_。 (3)工藝過程中和的目的是_。 (4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產品不純,其中含有的雜質主要是_。 (5)結晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500 mol·L1的酸性KMnO4溶液滴定,至淺粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液

38、15.00 mL,反應的離子方程式為_;9.磷礦石主要以磷酸鈣Ca3(PO4)2·H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況,其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產過程中由磷灰石制單質磷的流程。熔點/沸點/備注白磷44280.5PH3133.887.8難溶于水,有還原性SiF49086易水解部分物質的相關性質如下:回答下列問題:(1) 世界上磷礦石最主要的用途是生產含磷肥料,約占磷礦石使用量的 %。(2) 以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應的化學方程式為: 。現(xiàn)有

39、1t折合含有P2O5約30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸 t。(3) 如圖(b)所示,熱法磷酸生產過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是 (填化學式),冷凝塔1的主要沉積物是 ,冷凝塔2的主要沉積物是 。(4) 尾氣中主要含有 ,還含有少量PH3、H2S和HF等,將尾氣先通入純堿溶液,可除去 ;再通入次氯酸鈉溶液,可除去 。(均填化學式) (5) 相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但優(yōu)點是 。10氨在國民經濟中占有重要的地位。現(xiàn)在約有80%的氨用來制造化肥,其余的用作生產其他化工產品的原料。例如,農業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨

40、、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氮混合肥料和復合肥料,都是以氨為原料制成的;氨氧化法制硝酸是工業(yè)上制硝酸的主要方法。 (1)下圖是合成氨和利用氨制取硝酸、純堿的簡要流程示意圖: 設備A的名稱是 ,設備B的名稱是 。 (2)硝酸廠的尾氣中含有NO和NO2等污染物,籽了防止污染大氣可以用純堿溶液吸收從吸收塔中放出的尾氣,發(fā)生的反應如下:Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2 但在實際生的中這種方法處理后尾氣中的氮的氧化物含量仍難以降到排放標準,歷此,也常利用各種燃料氣中的甲烷等將氮的氧化物還原為空氣主要成分而除去。寫出甲烷與NO2反應的化學反應方程式: 。 (3)常壓法生產出的硝酸

41、濃度低,尾氣中氮的氧化物含量高,對環(huán)境會有嚴重污染。可采用 法和 法進行改進。 (4)在純堿制造過程中,過程與過程的順序能否顛倒?為什么 。11.工業(yè)上合成氨是在一定條件下進行如下反應:N2(g)3H2(g)2NH3(g),其部分工藝流程如下:催化劑高溫、高壓N2、H2氮氣氫氣混合氣產品凈化循環(huán)氣體壓縮回答下列問題:(1) 已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g);H180.5kJ/mol 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ;H-905kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ;H-483.6kJ/mol則N2(g)3H2(g2NH3(g)的H=_。(2)如

42、果工業(yè)上,在一定溫度下,將1.5molN2 氣體和6molH2 氣體通入到體積為1升的密閉容器中。當反應達到平衡時,容器內氣體的壓強為起始時的80% ,則其平衡常數(shù)為_。改變下列條件,能使平衡向正反應方向進行且平衡常數(shù)不變的是_增大壓強 增大反應物的濃度 使用催化劑 降低溫度 (3)合成氨反應的平衡常數(shù)很小,所以在工業(yè)上采取氣體循環(huán)的流程。即反應后通過降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來。這種分離物質的方法其原理類似于下列哪種方法?_(填編號)。.過濾 . 蒸餾 . 滲析 . 萃取理由是_。(4)可以用氯氣來檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣,如果漏氣則會有白煙(成份為氯化銨)生成。該反應的化學方程式為

43、:_。(5)假如該廠生產氨水的物質的量濃度為20mol/L,實驗室若需用80mL濃度為5mol/L的氨水時,需取20mol/L 的氨水_mL (用100mL的容量瓶)。假如該氨水的pH=a,加入相同體積的鹽酸時,溶液呈中性,則此鹽酸的pH_14a(填“大于”“小于”或“等于”)12海水占地球總儲水量的97.2,若把海水淡化和化工生產結合起來,既可解決淡水資源缺乏的問題,又可充分利用海洋資源。(1)海水中存在大量的氯化鈉,氯化鈉中的金屬元素位于元素周期表第 族。(2)目前,國際上實用的“海水淡化”主要技術之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水變成蒸汽,蒸汽經冷卻而得高純度淡水。由此可判斷蒸餾法是 (填:物

44、理變化或化學變化)。(3)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產品。反應式為:食鹽H2ONaOHH2Cl2(未配平),該反應中食鹽的化學式是 ;利用電解所得氣體制36.5的濃鹽酸1000t,最少需消耗食鹽 t。(4)近年來,有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法。該方法流程如下:請寫出的化學反應方程式: 、 。13硫酸在國民經濟中占有極其重要的地位,下圖是工業(yè)接觸法制硫酸的簡單流程圖,試回答下列有關問題(1)若沸騰爐中每燃燒0.12 kg FeS2就會放出853 kJ熱量,寫出此狀況下FeS2燃燒的熱化學方程式_(2)反應2SO2+O22SO3是在5

45、00恒溫密閉的接觸室中進行的,能充分說明此反應已達到平衡的標志是_A接觸室中SO2、O2、SO3共存 B接觸室中SO2、O2、SO3的濃度相同C接觸室中SO2、SO3的物質的量之比為212 D接觸室中壓強不隨時間變化而變化(3)在硫酸工業(yè)生產中,為了有利于SO2的轉化,且能充分利用熱能,采用了中間有熱交換器的接觸室。按此密閉體系中氣體的流向,則在B處流出的氣體(除N2外)為 ASO2 BSO3,O2 CSO2,O2 DSO2,SO3(4)在實際生產過程中,進入接觸室的氣體中O2的體積分數(shù)是SO2體積分數(shù)的1.5倍,其原因是 (5)SO3的吸收過程是在吸收塔中進行的,吸收塔里還裝入大量瓷環(huán)(如上

46、圖所示)。下列有關說法不正確的是A從處通入SO3,整個吸收操作采取逆流的形式B從處噴下的是蒸餾水,瓷環(huán)的作用是增大吸收面積,提高吸收效率C從處導出的氣體只含有少量SO2,可直接排入大氣 D從處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的硫酸(6)若用濃硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再進行稀釋,可以得到98% 的硫酸的質量A1.98kg B2.00kg C2.22kg D2.42kg3(8分)如圖是以海水為原料制取金屬鎂和溴(以NaBr的形式存在)以及其他幾種化工產品的綜合生產流程圖。其中E是一種化肥,N是一種常見的金屬單質。試填寫下列

47、空白:(1)寫出反應的化學方程式_,_。(2)請簡述由沉淀H與K反應得到的溶液制取純凈固體C的方法_。(3)在工業(yè)上,反應主要采用離子交換膜法,下列關于離子交換膜電解槽的敘述錯誤的是_(填序號)。A經精制后的飽和B溶液進入陽極室B純水(加少量NaOH)進入陰極室C陰極產物為氫氧化鈉和氫氣D電解槽的陽極用金屬鐵網制成6(10分)請回答氯堿工業(yè)中的如下問題:(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k(質量比)生成的產品。理論上k_(要求寫出計算表達式和結果)。(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO等雜質,必須精制后才能供電解使用。精制時,粗鹽溶于水過濾后,還要加入的試劑分別為

48、Na2CO3、HCl(鹽酸)、BaCl2,這3種試劑添加的合理順序是_(填序號)。(3)氯堿工業(yè)是高耗能產業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上。在這種工藝設計中,相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示,其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。A(電解池)B(燃料電池) 圖中X、Y分別是_ 、_(填化學式),分析比較圖示中氫氧化鈉質量分數(shù)a%與b%的大小_;分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應;正極_;負極_;這樣設計的主要節(jié)(電)能之處在于(寫出2處)_、_。9(8分)(2010·寧夏、銀川聯(lián)合摸底)1892年,一位居住在英國的美國化學技術

49、人員卡斯特勒提出,利用水銀作為陰極,電解食鹽水以制取NaOH,并取得專利。該方法是繼隔膜法之后實現(xiàn)工業(yè)化的第二種電解制備苛性鈉的方法。其電解原理如圖所示。(1)電解室中陰極反應式為_,溶解室中發(fā)生反應的化學方程式為_。(2)當陽極產生3.36 m3(標準狀況)Cl2時,溶解室中生成NaOH的質量為_kg。(3)電解室中NaCl溶液的流入、流出速率均為V L/min,若生產上要求流出堿液的物質的量濃度為c mol/L,則溶解室中堿液的流出速率Q為_L/min。(4)20世紀60年代,氯堿生產采用離子膜和隔膜電解槽,水銀法逐漸被淘汰,你認為被淘汰的主要原因是_。離子膜和隔膜均允許通過的分子或離子是

50、_,電解槽中的陽極材料為_,陰極區(qū)產物為_。參考答案1(1) 合成塔 CaSO4CO22NH3H2OCaCO3(NH4)2SO4,生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反應向正向進行。(2)一方面提供反應物,另一方面使溶液呈堿性有利于CO2的吸收。 CO2(3)生石灰 該流程中,產生的CO2循環(huán)使用,得到的產品和副產品都是有用的物質,無廢物產生。 由于CaSO4的溶解度較小,此反應的產率會比較低。2(1)陽離子(或Na) 鈦(或石墨)(2)否。如果先沉淀Mg(OH)2,則沉淀中會夾雜有CaSO4沉淀,產品不純。(3)四氯化碳萃取法工藝復雜、設備投資大;經濟效益低、環(huán)境污染嚴重。3(1)2N

51、H4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)NH3CO2H2ONaCl(飽和)NaHCO3NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3CO2H2O;(3)“氨堿法”的CO2來源于石灰石煅燒,“聯(lián)合制堿法”的CO2來源于合成氨工業(yè)的廢氣。(4)由于總反應可看作是:2NH32NaClCO2H2O = Na2CO32NH4Cl,所以:原子利用率(%)×100%×100%;4(1)壓強一定時,溫度升高時,SO2轉化率下降,說明升溫有利逆反應的進行,所以正反應為放熱反應;(2)增大壓強對提高SO2轉化率無顯著影響,反而會增加成本;(3)否 否(4)濃硫酸(5)解:1萬噸98%的硫

52、酸含H2SO4的質量:9.8×109g。 設需要SO3的質量為x,該反應產生的熱量為y。H2SO4        SO3       H 98g           80g       196.6×0.5kJ9.8×109g      x            yx8.0×109g8.0×103ty9.83×109kJ5(1)蒸餾法、電滲析法、反滲透法、冷凍法等(2

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