【題目】某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4,與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備(NH4)22SO4的工藝流程:
請回答以下問題:
(1)工業(yè)合成氨反應(yīng)的條件是_____________________。沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是________________________。該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是__________________________。
(2)提純?yōu)V液以獲得(NH4)2SO4晶體,必要的操作步驟是:__________(填序號)。
A.萃取 B.蒸發(fā)濃縮 C.冷卻結(jié)晶 D.蒸餾
(3)上述生產(chǎn)流程中,有關(guān)NH3的作用及說明正確的是:__________(填序號)。
A.提供制備所需的氮元素
B.增大CO32-的濃度促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生
C.作反應(yīng)的催化劑
D.生產(chǎn)1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3
(4)該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是_______________,從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是______________.缺點(diǎn)是_____________。
【答案】高溫、高壓、催化劑 2NH3+CO2+ CaSO4+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4 碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的溶解度 BC ABD 氧化鈣 產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì),無廢物產(chǎn)生 硫酸鈣的溶解度較小,此生產(chǎn)過程的反應(yīng)速率較慢,原料的轉(zhuǎn)化率較低,故生產(chǎn)效率比較低
【解析】
(1)合成氨反應(yīng)條件需要高溫、高壓、催化劑;根據(jù)流程可以判斷出NH3、CO2和 CaSO4反應(yīng)的產(chǎn)物;利用沉淀溶解平衡原理分析反應(yīng)發(fā)生的原因;
(2)獲得晶體,應(yīng)先濃縮溶液,再進(jìn)行冷卻結(jié)晶,從而得到晶體;
(3)根據(jù)工藝流程圖可以判斷NH3的作用;
(4)在煅燒爐中煅燒CaCO3可得到氧化鈣和二氧化碳,據(jù)此判斷;優(yōu)點(diǎn)從流程中可以找到二氧化碳的循環(huán)利用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)角度分析;缺點(diǎn)從硫酸鈣溶解度較小,濃度小,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低角度進(jìn)行分析。
(1)工業(yè)合成氨反應(yīng)的條件是高溫、高壓、催化劑;將NH3和CO2通入沉淀池中并加入CaSO4,生成(NH4)2SO4和CaCO3,發(fā)生反應(yīng)為:2NH3+CO2+ CaSO4+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4;該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的溶解度,反應(yīng)向溶解度較小的方向進(jìn)行;綜上所述,本題答案是:高溫高壓催化劑,2NH3+CO2+ CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4;碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的溶解度。
(2)從溶液中獲取晶體應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作,所以必須操作步驟是BC;因此,本題正確答案是:BC。
(3)A.氨氣被轉(zhuǎn)化為硫酸銨晶體,提供了所需要的氮元素,故A正確;
B.氨氣可以與CO2反應(yīng),促進(jìn)CO2轉(zhuǎn)化為CO32-,而增大CO32-的濃度,故B正確;
C.氨氣參與反應(yīng),其物質(zhì)的量減少,不做催化劑,故C錯誤;
D.根據(jù)化學(xué)方程式可以知道,生產(chǎn)1mol(NH4)2SO4,至少消耗2molNH3,故D正確;
綜上所述,本題選ABD。
(4)反應(yīng)發(fā)生后,生成碳酸鈣和硫酸銨;分離出碳酸鈣后,再進(jìn)行高溫煅燒,碳酸鈣分解為氧化鈣和二氧化碳,所以該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是氧化鈣;該流程中,產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì),無廢物產(chǎn)生;缺點(diǎn)是由于硫酸鈣的溶解度較小,此生產(chǎn)過程的反應(yīng)速率較慢,原料的轉(zhuǎn)化率較低,故生產(chǎn)效率比較低。綜上所述,本題答案是:氧化鈣;產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì),無廢物產(chǎn)生;硫酸鈣的溶解度較小,此生產(chǎn)過程的反應(yīng)速率較慢,原料的轉(zhuǎn)化率較低,故生產(chǎn)效率比較低。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),稱為Glaser反應(yīng)。2R-C≡C-HR-C≡C-C≡C-R+H2, 該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價(jià)值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線:
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為________,D的化學(xué)名稱為________。
(2)①和③的反應(yīng)類型分別為________、________。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷,理論上需要消耗氫氣__ mol。
(4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物,該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,數(shù)目比為3∶1,寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡式_____________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是
A. 原子半徑的大小順序?yàn)椋杭祝疽遥颈疚?/span>
B. 氫化物的穩(wěn)定性:乙>;氫化物的沸點(diǎn):。疽
C. 元素甲與元素丙的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8
D. 元素戊的氧化物對應(yīng)的水化物的酸性一定比丁的強(qiáng)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一個密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程中某一時刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L-1,0.2 mol·L-1,0.2 mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是( )
A. c(SO3)=0.4 mol·L-1B. c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L-1
C. c(O2)=0.1 mol·L-1D. c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol·L-1
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】V L濃度為0.5 mol·L-1的鹽酸,欲使其濃度增大1倍,采取的措施合理的是( )。
A. 通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體11.2V L
B. 加入10 mol·L-1的鹽酸0.1V L,再稀釋至1.5V L
C. 將溶液加熱濃縮到0.5V L
D. 加入V L 1.5 mol·L-1的鹽酸混合均勻
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA表示阿伏加得德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述中正確的是
A. 1mol NH3所含有的原子數(shù)為NA
B. 常溫常壓下,22.4L氧氣所含的原子數(shù)為2NA
C. 常溫常壓下,48g O3所含的氧原子數(shù)為3NA
D. 1 L 0.1mol/LNaCl溶液中所含的Na+為NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述不正確的是:
A. 2.7 g 金屬鋁分別與足量的NaOH溶液和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目均為0.3NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L Cl2與過量NaOH溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.1 NA
C. 1L 1 molL-1 Na2CO3溶液中陰離子數(shù)小于NA
D. 2.3 g金屬鈉完全反應(yīng)生成Na2O與Na2O2的混合物中陰離子數(shù)為0.05 NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上采用乙烯和水蒸氣在催化劑(磷酸/硅藻土)表面合成乙醇,反應(yīng)原理為CH2===CH2(g)+H2O(g) CH3CH2OH(g),副產(chǎn)物有乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等。下圖是乙烯的總轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系,下列說法正確的是:
A. 合成乙醇的反應(yīng)一定為吸熱反應(yīng)
B. 目前工業(yè)上采用250~300 ℃,主要是因?yàn)樵诖藴囟认乱蚁┑霓D(zhuǎn)化率最大
C. 目前工業(yè)上采用加壓條件(7 MPa左右),目的是提高乙醇的產(chǎn)率和加快反應(yīng)速率
D. 相同催化劑下,在300 ℃ 14.70 MPa乙醇產(chǎn)率反而比300 ℃ 7.85 MPa低得多,是因?yàn)榧訅浩胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com