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【题目】(化学——选修2:化学与技术)

甲酸钠广泛用作催化剂、稳定合成剂、印染行业的还原剂,还可用于生产保险粉、草酸和甲酸。甲酸钠用电石炉废气(75%90% CO,以及少量CO2H2SN2CH4)合成,其合成部分工艺流程如图:

1)上述工艺用碱液洗涤的目的是___________,可能发生的反应有______________(写两个化学方程式)

2)上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成,其目的是_______________;最后尾气主要成分是__________________

3)甲酸钠高温时分解制取草酸钠(Na2C2O4)的化学方程式为__________________

4)在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体,可得到重要的工业产品保险粉(Na2S2O4),同时产生二氧化碳气体,该反应的离子方程式为___________________

5)某厂测知合成塔中甲酸钠生产产率为40%,要制得溶质质量分数为5%HCOONa溶液1吨,需要CO在标况下的体积为________

【答案】除去其中的CO2H2S等酸性气体 CO22NaOH=Na2CO3H2OH2S2NaOH=Na2S2H2O 使尾气中的CO被充分吸收 N2CH4 2HCOONaNa2C2O4H2 HCOO2SO2OH=S2O42-CO2H2O 4.12×104L

【解析】

电石炉废气先除尘,然后用碱液洗涤,溶液中的二氧化碳和硫化氢反应生成盐,然后将气体通入合成塔,并加入氢氧化钠溶液,加热至160-200度,加压,最终得到甲酸钠晶体,最后剩余氮气和甲烷,将尾气排空。

试题(1)碱液具有碱性,能吸收酸性气体,二氧化硫和硫化氢都是酸性气气体,被碱液吸收,所以作用为除去其中的CO2H2S等酸性气体,反应方程式为:CO22NaOH=Na2CO3H2OH2S2NaOH=Na2S2H2O

2)反应物接触面积越大,反应越充分,合成工艺中采用循环喷射吸收合成目的是增大反应物接触面积,使尾气中的CO被充分吸收,反应过程中N2CH4不参加反应,所以最后排空的尾气主要成分是氮气和甲烷。

3)甲酸钠高温分解生成草酸钠和氢气,方程式为2HCOONaNa2C2O4H2

4)反应物是甲酸钠,氢氧化钠和二氧化硫,生成物是Na2S2O4和二氧化碳和水,离子方程式为:HCOO2SO2OH=S2O42-CO2H2O

55%的甲酸钠溶液1吨,含有甲酸钠的物质的量为1000000×5%/68=735.3摩尔,根据碳元素守恒,甲酸钠生成产率为40%,则需要一氧化碳的物质的量为735.3/40%=1838.3摩尔,一氧化碳的体积为1838.3×22.4=4.12×104L

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】CO2 CH4是常见的化合物,同时也是常用的化工原料。

.以CO2NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g)

1)在不同温度及不同y值下合成尿素,达到平衡时,氨气转化率变化情况如图所示。

①该反应的ΔH_____0(填“>” 或、“<” ),该反应自发进行的条件是_______________ (低温”“高温任意温度 y表示反应开始时的氨碳比[],则y1________y2。(填“>”“<”“=”);

2t℃时,若向容积固定的密闭容器中加入一定量的 NH3CO2合成尿素,下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________ (填字母)

a.混合气体的平均相对分子质量保持不变

bCO2NH3的体积分数保持不变

cCO2NH3的转化率相等

d.混合气体的密度保持不变

e1molCO2生成的同时有 2molN—H键断裂

II.工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 203 kJmol1

①该反应逆反应速率表达式为:v=kc(CO) c3(H2)k 为速率常数,在某温度下测得实验数据如表:

CO浓度(molL1)

H2浓度(molL1)

逆反应速率(molL1min1)

0.05

c1

4.8

c2

c1

19.2

c2

0.1

8.1

由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数k____L3mol3min1

②某温度下,在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 molCH4和水蒸气,发生上述反应,5分钟时达到平衡,此时H2的体积分数为60%,则在5分钟内用CH4浓度变化表示的平均反应速率v(CH4)=________;该温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH41 mol CO,平衡_______移动(填正反应方向逆反应方向)。

III.在常温下,将0.02mol CO2通入200mL 0.15mol/L的/span>NaOH溶液中,充分反应后下列关系式中正确的是_____________________

Ac(Na+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

B3c (Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)]

Cc (Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-)

Dc(HCO3-)+ 3c(H2CO3)+2c(H+)= c(CO32-)+2c(OH-)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】香料甲和G都在生活中有很多用途,其合成路线如下:

已知:①R1—CHO+R2—CH2—CHO(R1、R2代表烃基或氢原子)

②D与A互为同系物;在相同条件下,D蒸气相对于氢气的密度为39。

(1)A的名称是____,G中含氧官能团的名称是____

(2)②的反应类型是____,B和F的结构简式分别为____________

(3)写出一种能鉴别A和D的试剂:______;C有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物的有____种。

(4)写出反应①的化学方程式:_____________

(5)G的同分异构体是一种重要的药物中间体,其合成路线与G相似,请以为原料设计它的合成路线(其他所需原料自选)_________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知各种硝基苯酚的性质如下表:

名称

结构式

溶解度/(g/100 g水,25 ℃)

熔点

/℃

沸点

/℃

邻硝基苯酚

0.2

45

100

间硝基苯酚

1.4

96

194

对硝基苯酚

1.7

114

295

下列关于各种硝基苯酚的叙述不正确的是(  )

A.邻硝基苯酚分子内形成氢键,使其熔沸点低于另两种硝基苯酚

B.间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键,也能与水分子形成氢键

C.对硝基苯酚分子间能形成氢键,使其熔沸点较高

D.三种硝基苯酚都不能与水分子形成氢键,所以在水中溶解度小

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【题目】尿素[CO(NH2)2]是一种重要的工业原料,在160℃分解生成异氰酸和氨气,化学方程式为CO(NH2)22HCNONH3。回答下列问题:

(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是________(填元素符号),其原子核外电子共占据________个原子轨道。

(2)上述元素中有三种元素处于同周期,则:

①最简单气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是________(用化学式表示)

②元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示,下同)

③元素的电负性由大到小的顺序是________________

(3)氰酸有两种结构,一种分子内含有三键,称为氰酸,另一种分子内不含三键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。写出氰酸和异氰酸的结构式:________________

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【题目】乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请计算:

1)将足量乙醇与9.2 g金属钠充分反应,则标准状况下生成气体的体积是_______L

2)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2COH2Og)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8 g,碱石灰增重13.2 g。则氧气的物质的量是_______________mol,燃烧产物的平均摩尔质量是____________g/mol

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【题目】碱式碳酸镁不溶于水,用途广泛,主要用作橡胶制品的填充剂能增强橡胶的耐磨性和强度。也可用作油漆和涂料的添加剂,也可用于牙膏、医药和化妆品等工业。以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:

(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11表示Mg(OH)2沉淀溶解平衡的方程式为 Mg(OH)2达到沉淀达到沉淀溶解平衡时溶液的pH (已知:lg361.5)

(2)已知:常温下Ka1(H2CO3)4.4×107,Ka2(H2CO3)4.7×1011,Kb(NH3·H2O)1.8×105,则NH4HCO3溶液显 性,c(NH) c(HCO)(选填大于小于等于),该溶液物料守恒表达式为

(3)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为____________。

(4)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁晶体4.84 g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L,碱式碳酸镁的化学式 ,写出氯化镁、氨、碳酸氢铵热水解生成碱式碳酸镁的离子方程式

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【题目】现有等体积混合而成的4组气体.①NO2NO②NO2O2③HClN2④Cl2SO2.现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中,试管内水面上升的高度分别为h1h2h3h4,则高度关系是

Ah4h2h3h1 Bh4h3h2h1

Ch2h3h1h4 Dh3h2h1h4

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】2Ag)+B(g) 3C(g)4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是(

A.υA)= 0.5 mol/s)B.υD)= 1 mol/s)

C.υC)= 0.8 mol/s)D.υB)= 0.3 mol/s)

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