分析 装置A中硫酸与磷矿反应,操作a是把固体与液体分开,应为过滤,装置B中氨气与磷酸反应,操作b是由溶液中析出晶体,应经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到磷铵,磷酸受热容易分解,在结晶时应采用低温蒸发结晶.磷石膏中含有硫酸钙,经过煅烧生成水泥,得到二氧化硫窑气,净化后得二氧化硫,在接触室中氧化得三氧化硫,与水反应得硫酸,可以再参加与磷矿石的反应,尾气中二氧化硫循环利用.
(1)未净化的SO2气体中有粉尘等杂质,可以使催化剂中毒;
(2)操作b是从溶液中获得晶体;
(3)增大SO3与吸收剂的接触面积;
(4)预热进入接触室的反应混合气体,及时将反应放出的热量吸收;400℃~500℃、101KPa时二氧化硫的转化率已经很高,再增大压强,会增大成本,二氧化硫转化率提高不大;
(5)SO2、微量的SO3和酸雾都能与碱反应,不能利用碱测定,SO2具有还原性,可以利用强氧化剂测定;
(6)由上述分析可知,硫酸、二氧化硫可以循环利用;
(7)磷铵是一种常用复合肥,经分析其中氮与磷原子数之比为3:2,磷铵的化学式可以表示为:(NH4)3H3(PO4)2,根据P元素守恒可得关系式:2P~(NH4)3H3(PO4)2,根据关系式计算.
解答 解:装置A中硫酸与磷矿反应,操作a是把固体与液体分开,应为过滤,装置B中氨气与磷酸反应,操作b是由溶液中析出晶体,应经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到磷铵,磷酸受热容易分解,在结晶时应采用低温蒸发结晶.磷石膏中含有硫酸钙,经过煅烧生成水泥,得到二氧化硫窑气,净化后得二氧化硫,在接触室中氧化得三氧化硫,与水反应得硫酸,可以再参加与磷矿石的反应,尾气中二氧化硫循环利用.
(1)未净化的SO2气体中有粉尘等杂质,可以使催化剂中毒,
故答案为:防止接触室中的催化剂中毒;
(2)操作b是从溶液中获得晶体,从溶液中析出晶体的方法是:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得相应晶体,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(3)吸收塔内安装有许多瓷环,增大SO3与吸收剂的接触面积,使SO3充分吸收,
故答案为:增大SO3与吸收剂的接触面积,使SO3充分吸收;
(4)接触室内安装热交换器,可以预热进入接触室的反应混合气体,及时将反应放出的热量吸收,防止接触室温度偏高,400℃~500℃、101KPa时二氧化硫的转化率已经很高,再增大压强,会增大成本,二氧化硫转化率提高不大,该温度下反应速率较快、催化剂活性最好,
故答案为:预热进入接触室的反应混合气体,及时将反应放出的热量吸收,防止接触室温度偏高;400℃~500℃、101KPa;
(5)A.NaOH溶液与SO2、微量的SO3和酸雾反应,测量的SO2含量偏高,故A错误;
B.硫酸尾气中只有SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,溶液颜色由紫红色变为无色,根据KMnO4溶液的体积结合方程式计算SO2的含量,故B正确;
C.氨水与SO2、微量的SO3和酸雾反应,测量的SO2含量偏高,故C错误;
D.硫酸尾气中只有SO2能被碘水氧化SO2,溶液颜色由蓝色变为无色,根据碘水溶液的体积结合方程式计算SO2的含量,故D正确,
故选:BD;
(6)由上述分析可知,H2SO4、SO2可以循环利用,
故答案为:H2SO4、SO2;
(7)磷铵是一种常用复合肥,经分析其中氮与磷原子数之比为3:2,磷铵的化学式可以表示为:(NH4)3H3(PO4)2,设需要磷矿y吨,则:
2P~~~~~~~(NH4)3H3(PO4)2
62 247
y吨×80%×$\frac{31×2}{310}$×(1-7%) 74.1吨
所以62:244=y吨×80%×$\frac{31×2}{310}$×(1-7%):74.1吨
解得y=125
故答案为:125.
点评 本题考查物质制备工艺流程,涉及物质的分离提纯、对条件的控制、对装置与原理的分析评价、实验方案设计、化学计算等,(7)中计算为易错点、难点,关键根据原子数目之比确定磷铵的组成,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 是纯净物 | B. | 所得物质一定为悬浊液或乳浊液 | ||
C. | 能通过过滤的方法得到纳米材料 | D. | 有丁达尔现象 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 如果滴定管尖嘴部分有气泡,应快速放液,把气泡赶走 | |
B. | 物质溶解后,立即转移到容量瓶中 | |
C. | 读滴定管液面读数时,应当平视,读取液体凹液面与刻度线相切处的读数,一般要求读到小数点后面一位 | |
D. | 酸式滴定管滴液时左手拿锥形瓶,右手控制活塞 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
pH | Fe3+ | Zn2+ | Mn2+ | Cu2+ |
开始沉淀 | 1.9 | 6.0 | 8.1 | 4.7 |
沉淀完全 | 3.7 | 8.0 | 10.1 | 6.7 |
沉淀溶解 | 不溶解 | 10.5 | 不溶解 | / |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | ①④ | B. | ①② | C. | ④⑥ | D. | ③⑤ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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