(15分)【化学—选修化学与技术】
印尼火山喷发不仅带来壮观的美景,还给附近的居民带来物质财富,有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸:
请回答下列问题:
(1)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是_____________________________________________。
(2)为使硫磺充分燃烧,经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%,为提高SO2转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。
假设接触室中SO2的转化率为95%,b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________
(空气中氧气的体积分数按0.2计),该尾气的处理方法是________。
(3)与以硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是________(可多选)。
A.耗氧量减少 B.二氧化硫的转化率提高
C.产生的废渣减少 D.不需要使用催化剂
(4)硫酸的用途非常广,可应用于下列哪些方面__________________________。
A.橡胶的硫化 B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产 D.过磷酸钙的制备
(5)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO2的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式________________________________。
(1)常温下,物质的量浓度都为0.1 mol·L-1的氨水与氢氧化钠溶液,分别加水稀释x倍和y倍,稀释后pH都为9。则x y(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)常温下,体积可变容器,充入SO3一段时间后反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)达到平衡状态,在恒压条件下,再充入一定量SO3一段时间后反应达到新平衡,新平衡中SO3的浓度(填“增大”、“减少”或“不变”)
(3)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图所示。电源正极为(填A或B),阴极反应式为。
(4)在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图:
反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能为________。
①0.20 mol·L-1②0.12 mol·L-1③0.10 mol·L-1④0.08 mol·L-1
观察下列装置,回答下列问题:
(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为。
(2)装置A中总反应的离子方程式为。
(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银,则X为,极板N的材料为。
极板M处的电极反应式为__________________。
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,装置D中产生的气体体积为L(标准状况下,不考虑气体的溶解)。
(1)硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为。
该循环工艺过程的总反应方程式为。
(2)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见下图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为。
(3)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,正极的电极反应式为。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为。
以对甲酚(A)为起始原料,通过一系列反应合成有机物E的合成路线如下:
(1)A→B的反应类型为。
(2)C的核磁共振氢谱有个峰。
(3)D→E的反应中还生成了NaCl,则X的化学式为。
(4)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:(任写一种)。
(1)A→B的反应类型为。
(2)C的核磁共振氢谱有个峰。
(3)D→E的反应中还生成了NaCl,则X的化学式为。
(4)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:(任写一种)。
①苯的衍生物,苯环上有四个取代基且苯环上的一取代产物只有一种
②与Na2CO3溶液反应放出气体
(5)已知:R-CNR-COOH,E在酸性条件下水解后的产物在一定条件下可生成F(C11H10O3)。写出F的结构简式:。
(6)写出以对甲酚和乙醇为主要原料制备的合成路线流程图,(无机试剂任用)。流程图示例如下:
CH3CH2OH H2C=CH2
BrH2C-CH2Br
以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料的路线:
已知:①A的相对分子质量小于110,其中碳的质量分数约为0.9。
②同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮:
③C可发生银镜反应。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的化学式为。
(2)由B生成C的化学方程式为;
该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是。
(3)D生成高分子材料的方程式为________________,D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有______种,写出其中一种结构简式。