(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______________________________。
(14分)2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是
造成空气污染的原因之一。
(l)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)△H <0
①该反应平衡常数表达式____________________________
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol①
2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9 kJ/mol②
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0 kJ/mol③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(1)的热化学方程式:_____________________。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mLlmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变).
①甲烷燃料电池的负极反应式:______________________________________.
②电解后溶液的pH=____(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)
③阳极产生气体的体积在标准状况下是________L
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题:
(1)下列方法中,可制得的正确组合是__________。
①MnO2和浓盐酸混合共热;②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热:
③NaClO和浓盐酸混合;④K2Cr2O7和浓盐酸混合:
⑤KClO3和浓盐酸混合共热;⑥KMnO4和浓盐酸混合。
A.①②⑥B.②④⑥C.①④⑥ D.全部可以
(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式____________。
(3)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积(标况下)总是小于1.12L的原因是_________________________________________。
(4)①装置B的作用是__________________________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是________________________。
③装置E的作用是_____________________。
(5)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确像最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出应该在装置__________与________之间(填装置字母序号)增加一个装置,增加装置里面的试剂可为____________。
A.湿润的淀粉KI试纸B.氢氧化钠溶液
C.湿润的红色布条 D.饱和的食盐水
聚酰胺-66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物,可列用下列路线合成:
已知反应:
(1)能与银氨溶液反应的B的同分异构体的结构简式为(写一种)___________
(2)D的结构简式为_________,①的反应类型为__________
(3)为检验D中的官能团,所用试剂包括NaOH水溶液及__________
(4)由F和G生成H的反应方程式为___________
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)X元素符号是;
(2)Z、W形成的气态氢化物的稳定性_______>_______(写化学式)。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为___________。
(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A,已知①1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体,该气体能与氯水反应,写出该气体与氯水反应的离子方程式_____________________。
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物B,lmolB中含有6mol结晶水。对化合物B进行如下实验:
A.取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味气体;过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色。
B.另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。
①由实验a、b推知B溶液中含有的离子为__________________;
②B的化学式为_________________。
活性氧化锌用途非常广泛。以氧化锌粗品(含铁的氧化物、CuO和SiO2等杂质)为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下:
已知:Zn(OH)2可溶于NaOH溶液。
请回答下列问题:
(1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,其目的是。
(2)操作A所得滤渣的主要成分是。
(3)加入过量Fe时,滤液M中与Fe反应的离子有。
(4) 操作C所得的滤渣P中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3,请写出生成Fe(OH)3的化学反应方程式为。
(5)“沉淀”的成分为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,可用氧化物的形式把它改写为。