硫酸工业与合成氨
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硫酸工业与合成氨硫酸工业与合成氨1.最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的〔〕A对废气、废水、废渣进行严格处理B在化学生产中少用或不用有害物质以及少或不排放有害物质C在化工生产中,不使用任何化学物质D在化工厂种草种树,使其成为花园式工厂2.下列物质的制备,符合工业生产实际的是( )A.将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉B.用离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气C.将氢气和氯气混合后点燃,产物用水吸收制备盐酸D.将SO和Q的混合气加高压后,通过接触室,制备SQ3.某制药厂尾气中含少量SQ气体,一般用NaQH (aq)或氨水吸收,以防污染环境。
现分别用0 1 mol / L 的NaQH( aq)或同浓度的氨水处理等量的尾气,两种方法所需吸收液的体积关系是:A . NaOH溶液的体积大于氨水的体积B.NaOH溶液的体积等于氨水的体积C.NaO H溶液的体积小于氨水的体积D.无法判断4、下列说法中,正确的是()A 常温下,Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NHCI固体,c(Mg 2+)减小B、只用氯化铁溶液即可鉴别Ba(OH 2, KSCNNaCI,AgNO四种溶液C、合成氨过程中将氨液化,可增大正反应速率,提高氮气、氢气的转化率C、用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时,水洗后的酸式滴定管未经标准液润洗,则测定结果偏低5、用焦炭、水、空气来制取氨气的化学方程式:倉V曰C+ HO(g)=高温,CO+ HO(g)催化剂=CO + H, 2 + 3H 高催化高压2NH,参加反应的焦炭与氨气之间的物质的量之比为()A . 3 : 4 B. 3 :2C . 1 : 1 D. 1 :26、下列化学反应,不符合“绿色化学”概念的是()A.消除硫酸厂尾气排放的SO: SO+2NH+HO= (NH)2SOB.消除制硝酸工业尾气氮的氧化物污染:NO+NO+2NaOH=2NaNH2OC.制取硫酸铜:CU+2HSO (浓)=CuSO+SO f +2HOD.制取硝酸铜:2Cu+(2=2CuO CuO+2HNOCu(NO)2+HO7、一定温度下,向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO气体,忽略溶液体积的变化,下列说法正确的是A(N6)不变 B 溶液的PH增大C溶液的质量增大 D 液中溶质的质量分数减小&某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验。
其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(NaHCO)的实验是()①样品溶于水,并加入足量的澄清石灰水,变浑浊;②样品溶于水,并加入足量的BaCk溶液,变浑浊;③样品在硬质试管中加强热,排出的气体通入澄清石灰水,变浑浊;④向样品中滴加稀盐酸,排出的气体通入澄清石灰水,变浑浊。
A.①②③B•①③④C.①②④ D •只有③9•已知硝酸工业的尾气处理原理:2NO+ 2NaOH = NaNOF NaN釧H2O, NO+ NO +2NaOH = 2NaN2+ H2Q下列气体中不可能完全被过量的氢氧化钠溶液吸收的是()A. 1 mol O 2和4 mol NO2 B . 1 molNO和4 mol NO2C. 1 mol O2和4 mol NO D . 4 molNO和1 mol NO210•下列除去杂质的实验方法不正确的是()• • •A .除去CO2中少量HCI气体:通过饱和NaHCO 3溶液后再干燥气体B.除去Na2CO3固体中少量NaHCO 3:置于坩埚中加热C .合成氨生产中除去氨气中的氮气和氢气,可采用降温的方法D.除去三氧化硫中的少量二氧化硫,可通入适量的氧气11 •下列说法不符合生产实际的是()A .硫酸生产中,SO2催化氧化选择1〜10MPa、400〜500 C条件下进行B.尾气中含有少量SO2,可用石灰水吸收,然后再用硫酸处理C.工业上,通常采用以铁为主的催化剂,在400〜500 C和10〜30 MPa的条件下合成氨D .造气中产生的CO,可在催化剂作用下,与水蒸气反应生成CO 2和H212.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO NO) 反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO)2,其部分工艺流程如下:石灰乳°硝酸I .业的尾气一T 吸收|~T 屉滤I―—无水必♦ f气体排放滤憲(1) 一定条件下,NO与NO存在下列反应:NO(g)+NQg) 一NO(g),其平衡常数表达式为K(2)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)。
(3) 该工艺需控制NO 和NO 物质的量之比接近1颐1。
若n(NO): n(NQ)>1颐1,则会导 致 ; 若 n(NO):n(NQ)<1 颐 1,则会导致 。
(4) 生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO)2会发生分解,产物之一是 NQ 其反应 的 离 子 方 程 式13. ( 2011江苏高考)以硫铁矿(主要成分为 FeS 2)为原料制备氯化铁晶体(FeCb ・6H 2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1 )在一定条件下,SO 转化为SO 的反应为2SO(g)+O 2(g) . -2SO©,该反应的平衡常数表达式为 K= _______________ ;过量的 SO 与NaOH溶液反应的化学方程式为 _______________ 硫铁矿 空气 30%捷紐城% so. 酬濟一 FcCl r 6H 2O (晶体粗品)(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 ____________ 、____(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为 _____________ ;该过程产生的为其可用碱溶液吸收,为其中污染空气的气体为(写化学)。
14、直接排放含SC?,的烟气会形成胶雨,危害环境。
利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO?,(1)用化学方程式表示SO?形成硫酸型酸雨的反应:___________________________(2)在钠碱循环法中,Naso?,溶液作为吸收液, 可由NaOH溶液吸收SO>制得,该反应的离子方程式是________________ _____________________⑶ 吸收酒吸收56的过程中j pH随n(SO3J)訂-度化关系如下表:①上表判断Na HSO ?溶液显_________ 性,用化学平衡原理解释:_______________②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):_______________b.NN/) > c(HSO; ) > t (SO;)x(H ) = t(OH-)c.)+<(H+)= C(SO^}+ C(HSO;)4-<(OH)(4)当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。
再生示意图如下:懐1釣为B的吸收胺怖口少、①HSO在阳极放电的电极反应式是③当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。
简述再生原理_____________15、I.合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。
写出氨的两种重要用途_______________ 。
n.实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是①固态氯化铵加热分解②固体氢氧化钠中滴加浓氨水②氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热④固态氯化铵与氢氧化钙混合加热III .为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)[实验操作]①检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。
在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。
打开弹簧夹c、d、e,则A 中有氢气发生。
在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。
氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:(1) 检验氢气纯度的目的。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A 装置内发生的现象是____________________________________________ ,防止了实验装置中压强过大。
此时再打开弹簧夹b的原因瓶内气体的成份是_________________________________________(3)在步骤③中,先加热铁触媒的原因应管E中发生反应的化学方程式是_________________________________________ _______________ O完成并整理下列反应,有离子方程式的写离子方程式1、硫与铁加热反应:2、S用热的KOH容液洗涤3、酸性条件下,KMn4溶液与HQ:4、K I溶液中通入臭氧:5、S Q的催化氧化:6、S Q与Br2 水:7、N aSQ与稀硫酸:8 Cu与浓硫酸:10、H2S 通入CuSO11、H2S 通入FeCb12、Fe与稀H2SQ反应13、Fe在浓HbSQ中加热14、C在浓H2SQ中加热15、N H的实验室制法:16、N H的工业制法:17、C12与过量的NH反应18、雷雨发庄稼的三步反应:19、工业以NH为原料制备硝酸:20、NH3还原CuQ21、浓硝酸加热分解:22、Cu与稀HNQ反应23、Cu与浓HNQ反应24、制水煤气:(1)排除空气,保证安全(2)锌粒与酸脱离尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率N 2 H 2(3)铁触媒在较高温度时活性增大,加快氨合成的反应速率铁融媒.N+ 3H2 2NH答案:16.(12分)(1)A2(2)k二一C(O202(SQ)(3)提高铁元素的浸出率(4) CL2 2Fe2 =2CI_— 2Fe3 17. (12 分)(1) C(N 2O)/ C(NO)・C(NO2) SO2 NaOH = NaHSO3抑制Fe3水解CL2 HCI使尾气中的NO NO被充分吸收Ca(OH) 2(3)排放气体中NO含量升高中产品Ca(NO)2 Ca(NO)2含量升高(4)3NO2 -+2H =NO +2NOf +HO。