1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高效演练跟踪检测1.以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：请回答下列问题：(1)在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为_。(2)炉气精制的作用是将含有SO2的炉气_、_和干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是_。(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%，O2为11 %，N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图所示。在实际生产中SO2催化氧化反应的条件选择常压、450左右(对应图中A点)，而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件
2、，其原因分别是_。(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是_，从而充分利用能源。【解析】SO2在催化氧化过程中，炉气中含有的砷、硒化合物等杂质和矿尘，都会使催化剂中毒，失去催化能力，因而需要除尘、水洗；水蒸气对设备和生产有不良影响，故需干燥。B点的转化率虽高、但压强高于常压，加压必须增加设备的性能，增大投资和能量消耗，另外，常压下转化率已经达到97%左右，转化率已经很高，加压，对平衡转化率的影响不大，故不选择B点。C点的转化率最大，但反应速率低，故选择催化剂的活性最大的A点温度。答案：(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(2)除尘水洗矿尘以及砷、硒等元素的化合物会使催化剂中
3、毒，水蒸气对设备和生产有不良影响(3)不选B点，是因为压强大对设备的投资大，消耗的动能大，同温度下SO2原料的转化率在0.1 MPa时已达到97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用0.1 MPa；不选择C点，是因为温度低催化剂的催化作用受影响，反应速率低，450时，催化剂的催化效率最高(4)利用反应放出的热量预热原料气，上层反应气经热交换器温度降到400500进入下层使反应更加完全【方法规律】2.(2016大连模拟)工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一。下面是合成氨的简要流程示意图：(1)设备的名称是_，沿X路线循环的物质是_(填字母序号)。A.N2和H2 B.催化剂C.
4、NH3 D.N2、H2和NH3(2)合成氨中H2可以由焦炭和水蒸气反应获得。请写出该反应的化学方程式_。(3)原料气中往往含有H2S、CO、CO2等杂质，必须除去这些杂质的目的是_，常用K2CO3溶液除去CO2，其反应的离子方程式为_。(4)近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率。电磁场对合成氨反应本质的影响是_，该方法的优点是_。(5)合成氨工业往往产生大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将氨转化为对环境无污染的物质。电解时以石墨作电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1 mol氨，电路中转移电子_mol，阳极的电极反应
5、式为_。【解析】(1)设备为合成塔；合成氨反应是可逆反应，所以未反应的N2和H2都可循环，A正确。(2)在高温时，焦炭和水蒸气反应生成CO和H2。(3)杂质气体会使催化剂中毒，而失去催化作用。(4)电磁场使氮氮三键更容易断裂而更易合成氨。(5)1 mol NH3转化为N2转移3 mol电子，阳极是NH3在酸性条件下失去电子生成N2：2NH3-6e-N2+6H+。答案：(1)合成塔A(2)C+H2O(g)CO+H2(3)防止催化剂中毒C+CO2+H2O2HC(4)在电磁场的作用下，氮氮三键更容易断裂，减少了合成氨反应所需的能量降低能耗，使反应更容易进行(其他合理答案也可)(5)32NH3-6e-
6、N2+6H+3.(2016西安模拟)侯氏制碱法又称联合制碱法，由我国化学工程专家侯德榜于1943年创立。其生产流程可简要表示如图：(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时，应先通入_，原因是_。(2)沉淀池中发生反应的化学反应方程式是_；煅烧炉中发生的化学反应方程式是_。(3)向母液中通氨气并加入细小食盐颗粒，冷却析出的副产品是_(填化学式)，通入氨气的作用是_。A.增大N的浓度，使副产品更多地析出B.使NaHCO3更多地析出C.使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出副产品的纯度(4)循环中物质X是_，从沉淀池中分离沉淀的操作是_。【解析】(1)二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以应
7、该先通氨气，这样有利于二氧化碳的吸收。(2)氨气、二氧化碳、水和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵。煅烧炉中发生碳酸氢钠分解的反应。(3)根据NaCl+NH3+CO2+H2ONH4Cl+NaHCO3及流程图可知，母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气和水反应生成氨水，增大了N的浓度，同时使溶液呈碱性，使NaHCO3转化为Na2CO3，A、C正确。(4)循环是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，煅烧碳酸氢钠时生成二氧化碳，二氧化碳能循环使用，所以X是CO2。从固液混合物中分离出固体的方法为过滤。答案：(1)NH3CO2在饱和食盐水中溶解度小，先通氨气有利于CO2的吸收(2)NaCl+NH3+CO2+H2ONH
8、4Cl+NaHCO32NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O(3)NH4ClA、C(4)CO2过滤【加固训练】1.(RJ选修2P20改编题)在接触法生产H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是()废气用氨水处理废水用石灰乳处理废渣用来造水泥或制砖设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电A.B.C. D.全部【解析】选D。SO2等废气可以用氨水吸收制得化肥硫酸铵等；废水显酸性可以用石灰乳处理；废渣用来制造水泥或砖等；硫酸工业的反应都是放热反应，不但可以自行提供能量，还可以向外界提供能量，以降低成本。2.(RJ选修2P20改编题)某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验
9、。其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(NaHCO3)的实验是()样品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，变浑浊；样品溶于水，并加入足量的BaCl2溶液，变浑浊；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；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.B.C.D.只有【解析】选D。依据纯碱(Na2CO3)与NaHCO3的性质不同进行区别，Na2CO3、NaHCO3都能与Ca(OH)2反应产生沉淀，即Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH，2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+2H2O+Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应放出气体，即Na2C
10、O3+2HCl2NaCl+H2O+CO2，NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2，所以、不能说明样品中是否含有NaHCO3。由于BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaCl，而NaHCO3不能与BaCl2反应，所以中浑浊现象只能说明Na2CO3一定存在，不能确定是否有NaHCO3，而2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，Na2CO3受热不分解，所以中现象一定能说明有NaHCO3存在。3.(RJ选修2P20改编题)工业合成氨是在一定条件下进行的，反应原理为N2+3H22NH3，其部分工艺流程如下：请回答下列问题：(1)第步除需要催化剂这个条件外，还需要的条件是_。(2)第步操作中的
11、原料气体的“净化”目的是_。第步操作的目的是_。(3)工业合成氨反应后可以通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质方法的原理类似于下列哪种方法？_(填编号)。a.过滤b.蒸馏c.分液d.萃取你做出这个判断的理由是_。(4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟生成。该反应的化学方程式为_。【解析】(1)根据化学反应速率、转化率和催化剂的适宜温度进行综合分析，工业合成氨的条件是高温、高压、用铁触媒作催化剂。(2)原料气中的有些杂质会使催化剂中毒而失去活性，另外杂质较多时会影响原料的利用率。第步操作是使N2、H2循环利用，提高原料利用率。(3)通过温度的改变来改变物
12、质的状态，达到使物质分离的目的，与蒸馏的原理类似。(4)NH3可被Cl2氧化生成N2，而Cl2被还原为HCl，HCl与NH3化合生成NH4Cl，反应的化学方程式为8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl。答案：(1)高温、高压(2)防止催化剂中毒而失去活性使N2、H2循环利用，提高原料利用率(3)b通过温度的改变来改变物质的状态，达到使物质分离的目的，与蒸馏的原理类似(4)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl4.(RJ选修2P20改编题)某工厂化验室为测定某黄铁矿(主要成分是FeS2)的纯度，取1.00 g矿石样品(所含杂质不挥发且不与氧气反应)，在氧气流中充分灼烧，完全反应后，冷却，称量固体残留
13、物，质量为0.75 g。(1)该黄铁矿中FeS2的质量分数是_。(2)该工厂用这种黄铁矿制硫酸，在FeS2燃烧过程中损失2%，由SO2氧化成SO3时，SO2的利用率为80%。求该工厂用10.0 t这种黄铁矿可生产98%的硫酸_吨。【解析】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2m 480 g 320 g (480-320)g m(FeS2) 0.25 gm(FeS2)=0.75 gw(FeS2)=100%=100%=75%(2)FeS22H2SO4 120 29810.0 t75%(1-2%)80%m(H2SO4)98%m(H2SO4)=9.8 t答案：(1)75%(2)9.8关闭Word文档返回原板块