(人教版,重要的化工生產(chǎn))化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高效演練31

1、9高效演練311. 氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多重要應(yīng)用I .工業(yè)合成氨的流程示意圖如下：壓縮機(jī)循環(huán)壓縮機(jī)分離器除油器液氨儲槽回答下列問題：(1) 設(shè)備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備 A的名稱是,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為，原料氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔铮瑢懗龇謩e采用煤和天然氣為原料制取氫氣的 化學(xué)反應(yīng)方程式：、I(2) 設(shè)備B的名稱： ,其中m和 n是兩個(gè)通水口，入水口是(填“m”或“ n”)，不宜從相反方向通水的原因是 。(3) 設(shè)備C的作用是 .制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝，氨堿法的工藝如圖 所示：NaCl 圖中的中間產(chǎn)物C是，D是(寫化學(xué)式)

2、(5)碳酸化塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(6)聯(lián)合制堿法對氨堿法進(jìn)行了改進(jìn)，更加符合綠色化學(xué)的重要原則，提高了反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式:原子利用率() =?！窘馕觥?1)合成氨氣在(氨)合成塔中進(jìn)行，煤和天然氣在高溫下都能與水反應(yīng) 生成氫氣。(2)設(shè)備B是冷卻塔，冷卻水一般下進(jìn)上出，逆流冷卻效果較好。(3) 設(shè)備C是分離器，及時(shí)將氨分離出去，有利于合成氨反應(yīng)正向進(jìn)行。(4)(5)根據(jù)圖示，石灰窯生成的A為氧化鈣，與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以圖中的中間 產(chǎn)物C是氫氧化鈣，碳酸化塔中產(chǎn)物為碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)物為氨氣、氯化鈉和二氧化碳，所以D為氨氣。高

3、r高壓.答案：(1)(氨)合成塔 N+3H'催化加'2NHC+HO ' CO+H CH4+H2O CO+3H(2) 冷卻塔(或冷凝器)n 高溫氣體由冷卻塔上端進(jìn)入，冷卻水從下端進(jìn)入， 逆向冷卻效果好(3) 將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離(4)Ca(OH)2 NH(5) NH3+CO+H2O+NaCI NaHCa +NHCI目標(biāo)產(chǎn)物總產(chǎn)蚩Hi(Na2CO3)-Km(NH4Cl)(6) × 100%=× 100%(O)反應(yīng)物總質(zhì)量m迥)+m(N%H也(M+mO<【易錯(cuò)提醒】(1) “氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”原理相同，所不同的是原料的來 源不完全相同，副

4、產(chǎn)品不同。(2) 在生產(chǎn)過程中，CO均可以循環(huán)利用。(3) 純堿工業(yè)中在向食鹽水中通入氣體時(shí)先通入氨氣是為了增大二氧化碳的溶解 度。2. 硝酸大量用于制造無機(jī)肥料，如硝酸銨、硝酸鈣、硝酸磷肥，還廣泛用于其 他工業(yè)生產(chǎn)。硝酸工業(yè)生產(chǎn)流程圖如下圖所示：*氨氧化爐冷器尾氣排氣筒一(1) 第一步是氨的接觸氧化，在一定溫度下以鉑銠網(wǎng)作為催化劑，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2) 在吸收塔中用水循環(huán)吸收NO得到硝酸，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_該過程是放熱的，為了使吸收效果更好，在吸收過程中需要控制在件下。(3) 尾氣中含有氮的氧化物，直接排放到空氣中會危害環(huán)境，寫出一項(xiàng)氮的氧化 物可能引起的環(huán)境問題工業(yè)上常用

5、純堿溶液吸收NO，生成亞硝酸鹽、硝酸鹽和其他物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式O【解析】反應(yīng)3NO+HO2HNG+NO是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，低溫高壓使 吸收效果更好。氮的氧化物會形成酸雨、光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層等環(huán)境問題。答案：（1）4NH3+5O 於址 4NO+6HD(2) 3NO2+HO2HN(3+NO 低溫高壓(3) 光化學(xué)煙霧(酸雨、破壞臭氧層等合理答案即可)2NO+NaCGNaN(3+NaN2+CO3. 某硫酸廠以含有SQ的尾氣、氨水等為原料，合成有重要應(yīng)用價(jià)值的硫化鈣、 硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下：CaCOJ空氣兩倉T扛反應(yīng)WCaSCO2含二氧化硫的尾氣碳酸氫鐵甄氣 KC

6、l t i*氨水CaCOJ反應(yīng)Y4NH4Cl反應(yīng) Ir-（N 比 hSOrO(1) 寫出反應(yīng)川的化學(xué)方程式： _(2) 下列有關(guān)說法正確的是 (填字母)。A. 反應(yīng)I中需鼓入足量空氣，以保證二氧化硫充分氧化生成硫酸鈣B. 反應(yīng)U和反應(yīng)川的基本反應(yīng)類型相同C. 反應(yīng)W需控制在6070C,目的之一是減少碳酸氫銨的分解D. 反應(yīng)V中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥(3) (NH4)2SO可用于電廠等煙道氣中脫氮，將氮氧化物 轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑫r(shí)生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)。寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式： (4) 很多硫酸廠為回收利用SO，直接用氨水吸收法處理尾氣。 用15.0 mL 2.0 mol L-

7、1氨水吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL SQ,吸收液中的溶質(zhì)為。 某同學(xué)用酸性KMnQ容液滴定上述吸收液，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗KMnQ容液25.00 mL,則酸性 KMnC溶液中，C(KMnO)=。(5)氨氣用途廣泛，可以直接用于燃料電池，下圖是用氨水作燃料的燃料電池的 工作原理。正極空氣空氣電解質(zhì)氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇 (填“酸性”“堿性”或“中性”)溶液，氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水， 該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式是負(fù)極的電極反應(yīng)式是?！窘馕觥?1)反應(yīng)川中硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)生成硫化鈣和一氧化碳，化學(xué) 方程式為 CaSO+4C CaS+4C0。A.過量的

8、空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，故正確；B.反應(yīng)川的化學(xué)方程式為CaS(4+4dCaS+4C0 ,不屬于四種基本反應(yīng)類型，反應(yīng)U是化合反應(yīng)，錯(cuò)誤； C.防止碳酸氫銨在溫度過高時(shí)分解得不到需要的目標(biāo)產(chǎn)物，正確；D.氯化銨含氮元素，是一種氮肥，正確。(3) 二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)，二氧化氮具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞硫酸銨，反應(yīng)生成硫酸銨，本身被還原為氮?dú)?，由原子守恒可知化學(xué)方程式為4(NH)2SO+2NO=4(NH) 2SQ+N。_115.0 mL 2.0 mol L-氨水的物質(zhì)的量為0.03 mol ,吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL SQ, SO的物質(zhì)的量為0.02 mol ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3NH

9、 HO+ 2SO一(NH) 2SO+NHHS&HQ根據(jù)上面的化學(xué)方程式知所得溶液中(NHl) 2SO和NHHSO物質(zhì)的量之和為 0.02 mol ,與KMnQ專移電子相等：0.02 mol × 2= 0.025 L × C(KMnQ × 5,解得 C(KMnQ = 0.32 mol L-。(5) 氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇堿性溶液，氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣 與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式： 4NH+3Q=2N+6HO,負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：2NH_6e_+6ON2+6HQ 答案：(1)CaSQ+4CiiCaS+4CO

10、(2)A、C、D(3)4(NH 4) 2SO+2NO 4(NH) 2SQ+ N2(NH) 2SO> NHHSO 0.32 mol L-1堿性 4NH+3Q2N+6HO2NH_6e- +6OM+6HO【加固訓(xùn)練】某工廠以天然氣、水蒸氣和空氣為原料和能源合成氨的流程如圖。 該流程中外熱式一級烴氣轉(zhuǎn)化器是指以 CH為燃料在烴氣轉(zhuǎn)化器外面加熱使之維 持800C高溫的工業(yè)裝置。內(nèi)熱式二級烴氣轉(zhuǎn)化器是指以H2在裝置內(nèi)燃燒為能量 維持一級烴氣轉(zhuǎn)化器所生成的 CO與 H2O(g)反應(yīng)生成CO和H2所需1 000C高溫的 裝置。在編號為iV的反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：A. CH+2QCO+2H2OB. CH+

11、HO(g) 一CO+3HC. 2CH+3H2O(g)CO+CO7HD. K2CO+CO+H=2KHCOE. CO+bO(g) =CO+H H<0F. 2H2+Q=2HO(1) 反應(yīng)A發(fā)生在編號為的反應(yīng)器中，它的作用是 。(2) 反應(yīng)F發(fā)生在編號為的反應(yīng)器中。(3) 反應(yīng)D的作用是。(4) 屬于制備合成氨原料氣的反應(yīng)有(填化學(xué)方程式編號)。(5) 為什么轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步一一第一步在400C時(shí)進(jìn)行，第二步在 200C時(shí)進(jìn)行？ ?！窘馕觥?1)甲烷在裝置i中燃燒放出熱量，為反應(yīng) B、C提供熱量。(2)氫氣在 ii中燃燒為CQ與 HO(g)反應(yīng)生成CO和Hb提供1 000 C高溫。(3)利用碳酸

12、鉀 溶液吸收混合氣體中的二氧化碳。(4)B、C、E三個(gè)反應(yīng)中生成的氫氣為合成氨 的原料。(5)E反應(yīng)是一個(gè)放熱的反應(yīng)，從反應(yīng)限度角度考慮：因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故在200C時(shí)有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率；從速率角度考慮：400C時(shí)能加快 反應(yīng)E的速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，所以轉(zhuǎn)化反應(yīng)要分兩步，第一步在 400C時(shí)進(jìn)行，第二步在200C時(shí)進(jìn)行。答案：(1) i 該反應(yīng)放出的熱量使得反應(yīng) B、C在800C下進(jìn)行ii (3)除去混合氣體中的CO(4)B、C E(5)400 C時(shí)能加快反應(yīng)E的速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間；又因該反應(yīng)是放 熱反應(yīng)，故在200 C時(shí)有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率【方法規(guī)律】常見的

13、工業(yè)生產(chǎn)流程的主線和核心產(chǎn)品分離提純原料無機(jī)礦物核心化學(xué)反応反應(yīng)荼杵控制所需產(chǎn)品排放物的無害化處理原料預(yù)處理 除雜、凈化空氣流量計(jì)2吸收塔原料循環(huán)利用規(guī)律：主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán) 核心：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、三廢處理及能量的 綜合利用等。4. 硫黃可用于生產(chǎn)化工原料硫酸。某工廠用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸請回答下列問題：(1) 為充分利用反應(yīng)放出的熱量，接觸室中應(yīng)安裝 (填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是I(2) 為使硫黃充分燃燒，經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%為提高SQ轉(zhuǎn)化 率，經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的

14、 2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為 。b管排出的尾氣的處理方法是。(3) 與使用黃鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點(diǎn)是 。A.耗氧量減少B. 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高C.產(chǎn)生的廢渣減少D.不需要使用催化劑(4) 硫酸的用途非常廣，可應(yīng)用于下列哪些方面 。A.橡膠的硫化B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成C.鉛蓄電池的生產(chǎn)D.過磷酸鈣的制備(5) 礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中 SO的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石 灰石，可有效減少煤燃燒時(shí)SO的排放，請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：【解析】(1)接觸室中進(jìn)行的反應(yīng)為 SQ的催化氧化，為放熱反應(yīng)，使用熱交換 器可以

15、充分利用反應(yīng)放出的熱量，對原料氣進(jìn)行預(yù)熱。吸收塔中填充瓷管的作用 是增加接觸面積。(2) S+2空SQ其中S為1 mol ,則經(jīng)流量計(jì)1通入的氧氣為1.5 mol。2SQ + Q 、右、2SQ2 1 21 mol 0.5 molVl l.Sml經(jīng)流量計(jì)2通入的氧氣為0.5 mol × 2.5 = 1.25 mol ,貝U= 1.2 ;硫V2 1.2酸工業(yè)中，尾氣 SQ用氨水吸收，再用硫酸處理：SG+2NH HQ(NH02SQ,(NH)2SQ+HSQ=(NH4)2SQ+SQ +HQ,生成的(NH) 2SQ可作肥料。(3) 黃鐵礦的含硫成分為FeS,硫元素氧化生成So的同時(shí)，鐵元素也被氧化生成Fe2Q(廢渣),與硫黃直接燃燒相比，耗氧量增加，產(chǎn)生的廢渣也增加。(4) 橡膠的硫化是