[化学与技术]硫酸在日常生产生活中应用非常广泛。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是 。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O21l%;N2 82%);
![]() ![]() 转化率/% 温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是:温度_______ ℃,压强 ___________MPa。
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? _______(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是______(填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 | B.充分利用热量,降低生产成本 |
C.升高温度,提高SO2的转化率 | D.防止催化剂中毒 |
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用 ________(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式_______________________________________。
Ⅰ.请回答:
(1)燃着的钠不能用CO2灭火,其理由 (用化学方程式表示)。
(2)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )Fe3++( )ClO-+______=( )FeO42-+( )Cl-+( )H2O
(3)剧毒物氰化钠的电子式为,碳元素的化合价为 ;用ClO2处理泄漏的氰化钠,得到无毒的NaCl、N2和CO2。若处理4×10-5mol·L-1的废水1000L,至少需要ClO2的质量为 g。
II.化合物A是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:
A(s)+H2(g)B(s)+LiH(s)ΔH= -44.5kJ•mol-1……①
已知:①在液氨中加入金属锂生成B和氢气;
②一定条件下,2.30g固体B与5.35gNH4Cl固体恰好完全反应,生成固体盐C和4.48L气体D (已折算成标准状况);气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(1)A的化学式为 ,LiH中r(Li+) r(H-)(填“大于”或“小于”)。
(2)写出液氨与金属锂反应的化学方程式 。
(3)B在加强热时生成NH3和另一种化合物E,该分解反应的化学方程式为 。
(4)化合物E也可以作储氢材料,其储氢原理可表示为:
E(s)+H2(g)A(s)+LiH(s)ΔH= -165kJ·mol-1…………②
储氢材料可以通过加热的方式释放氢气。从实用化角度考虑,选择 (填“A”或“E”)作储氢材料更合理,理由是 。
已知某植物精油中含有甲、乙、丙三种成分:
化合物甲可从桂皮油中提取,工业上可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:A、B都能发生银镜反应。
回答下列问题:
(1)乙中官能团的名称为 。
(2)化合物丙的结构简式为 。
(3)写出A+B→甲的化学方程式 。
(4)试剂X是 ,乙→丙的反应类型是 。
(5)含有苯环结构且与甲同类型的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
下图所示为含Cr化合物在一定条件下的转化:
(1)①~⑧所示转化中,需要加入氧化剂才能实现的是_______(填写序号)。
(2)在上述转化中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是______(填化学式)。
(3)转化①可通过下列反应实现:
①完成并配平的化学方程式:
__Na2Cr2O7+__KI+__H2SO4——__Cr2(SO4)3+__Na2SO4+__K2SO4+__I2+__H2O
②用单线桥表示电子转移的方向和数目
③反应中每转移0.4mol电子,生成I2的物质的量为______mol。
只用一种试剂或操作即可除去少量杂质或鉴别物质,将该试剂或操作名称填在空格处。
编号 |
物质 |
试剂或操作名称 |
① |
除杂质:NaHCO3溶液(Na2CO3) |
|
② |
除杂质:MgO(Al2O3) |
|
③ |
除杂质:FeCl2溶液(FeCl3) |
|
④ |
鉴别:NaCl、KCl |
|
⑤ |
鉴别:AlCl3、 Al2(SO4)3溶液 |
写出以上表格中对应的离子反应:
①_________________;②______________;③___________________。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料--铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中Fe3O4发生反应的离子反应方程式为_________________;
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有_______、玻璃棒和烧杯等;步骤Ⅳ中应选用______试剂调节溶液的pH(填字母编号).
A.稀硝酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.氨水 |
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是_______;
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是____________;
(5)步骤Ⅵ中发生反应的化学反应方程式为__________________;
(6)步骤Ⅴ中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若室温下测得溶液的pH为8.5,c(Fe2+)=1×10-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2_____(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由.(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)__________________。
(7)欲测定硫铁矿矿渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg,测得该样品中Fe元素的质量分数为___________。