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10.某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备(NH42SO4,其工艺流程如下:下列推断不合理的是(  )
A.先通二氧化碳、后通氨气、效果相同B.生成1mol(NH42SO4至少消耗2molNH3
C.CO2可被循环使用D.往甲中通CO2有利于制备(NH42SO4

分析 硫酸钙悬浊液通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通适量的二氧化碳,与溶液中的氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液,经过过滤分离得到碳酸钙沉淀再煅烧生成生石灰,而旅游硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体,以此分析.
A、根据氨气在水中的溶解性大,二氧化碳小来分析;
B、根据原子N守恒解答;
C、煅烧CaCO3时可收集其产物CO2,循环使用;
D、甲中含Ca(OH)2当通CO2时,生成CaCO3沉淀,所以有利于(NH42SO4生成.

解答 解:硫酸钙悬浊液通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通适量的二氧化碳,与溶液中的氨水、硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液,经过过滤分离得到碳酸钙沉淀再煅烧生成生石灰,而旅游硫酸铵经过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到硫酸铵晶体;
A、因为氨气在水中的溶解性大,二氧化碳小,所以如果先通二氧化碳,后通氨气,则溶液中的碳酸根就会很小,就很难沉淀出碳酸钙,故A错误;
B、根据原子N守恒知,生成1mol(NH42SO4至少消耗2molNH3,故B正确;
C、在煅烧CaCO3时可收集其产物CO2,所以CO2可被循环使用,故C正确;
D、往甲(甲中含Ca(OH)2)中通CO2生成CaCO3沉淀,有利于(NH42SO4生成,故D正确;
故选A.

点评 本题考查了流程分析判断,物质性质的分析应用,熟记常用的化学方程式,掌握了解物质的相互转化和制备的方法及注意事项,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.NaCl与MgCl2中,Na+与Mg2+的物质的量之比为3:2
①求混合物中两种物质的质量比;
②如果混合物中共有28molCl-,求混合物中NaCl和MgCl2各多少克?

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应).
据此回答下列问题:
(1)在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气,若在标准状态下收集到33.6L的氯气,则被氧化的HCl的物质的量是3mol.
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
(3)C装置的作用是吸收未完全反应的氯气,防止污染空气.
(4)此实验所得漂白粉的有效成分偏低.该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应.
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO32,为避免此副反应的发生,可采取的措施是将B装置冷却(或将B装置放在冷水浴中).
②试判断另一个副反应为(用化学方程式表示)Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.为避免此副反应的发生,可将装置作何改进在A和B之间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶.
(5)家庭中使用漂白粉时,为了增强漂白能力,可加入少量的物质是B
A.食盐         B.食醋          C.烧碱           D.纯碱.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.实验室可用氯气制备无水氯化铁,查阅资料得知:无水氯化铁里棕红色、容易潮解、在100℃左右升华.某课外学习小组设计了如下实验装置制备无水氯化铁,D中硬质玻璃管内的固体为铁粉,E用于收集无水氯化铁.

回答下列问题:
(1)仪器a的名称是分液漏斗,F装置的作用是吸收未反应的氯气,防止污染环境.
(2)D中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3,A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(3)上述实验装置的设计还有不完善的地方,主要有两点,分别是导管易被产品堵塞,不安全产品易受潮而水解,导致产品不纯,

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.重庆有丰富的天然气资源.以天然气为原料合成氨的主要步骤如图1所示(图中某些转化步骤及生成物未列出),请填写下列空白:

(1)已知2mol甲烷与水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了akJ热量,该反应的热化学方程式是CH4(g)+H2O (g)═CO(g)+3H2(g)△H=+$\frac{a}{2}$ kJ/mol.
(2)如图1中X为N2,Y为H2(填化学式);常用K2CO3溶液吸收分离出的CO2,其离子方程式为CO3-+CO2+H2O=2HCO3-
(3)在合成氨工业中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来.请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由:减小生成物浓度,促进平衡正向移动.
(4)联合制碱法中,合成氨产生的NH3与CO2通入饱和食盐水最终可制得纯碱,如图2所示
①应先向食盐水通足量NH3气体(写化学式,后同);副产品Z为NH4Cl,可用作氮肥;W为CO2
②若生产 Na2CO3 5.3吨,理论上至少可制得副产品Z5.35吨.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

15.实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1-溴丁烷,已知有关物质的性质如下:
熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3
正丁醇-89.53117.250.81
1-溴丁烷-112.4101.61.28

(1)生成1-溴丁烷的化学方程式为CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O.
(2)由于副反应的发生而可能产生的副产物有CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3.(至少两种,有机物用结构简式表示)
(3)为了将反应混合物中1-溴丁烷及时分离出,应选用的装置是D(填序号),该操作应控制的温度t2范围是101.6℃≤t<117.25℃.
(4)在得到的1-溴丁烷的产物中出现了分层现象,某同学选择用分液的方法进行分离.在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的下口放出(填“上口倒出”或“下口放出”).
(5)本实验所用的正丁醇质量为20.0g,最后得到纯净的1-溴丁烷的质量为22.2g,本实验的产率约是C(填正确答案标号).
A.40%    B.50%    C.60%    D.70%

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.氮、硫、碳的氧化物有多种,其中SO2和NOx都是大气污染物,对它们的研究有助于空气的净化.
(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)?NaNO3(s)+ClNO(g) K1△H1<0 (Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)?2ClNO(g)           K2△H2<0 (Ⅱ)
4NO2(g)+2NaCl(s)?2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$(用K1、K2表示).
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(II)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,NO的转化率α1=75%.其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2>α1(填“>”“<”或“=”).
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题.某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化的情况如图1.

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为NO的分解反应是放热反应,升温有利于反应逆向进行;在$\frac{n(NO)}{n(CO)}$=1的条件下,应控制的最佳温度在870℃左右.
②NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和 NaNO2.已知NO2-的水解常数K=2×10-11mol•L-1,常温下某NaNO2和 HNO2 混合溶液的PH为5,则混合溶液中c(NO2-)和c(HNO2)的比值为50
(4)利用图2所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO42-生成.该反应的离子方程式为4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O
(5)消除汽车尾气,可以通过反应2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g).当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图3表示在其他条件不变时,NO的浓度c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线.
①该反应的△H<(填“>”或“<”)0.
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注).
(6)某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀.查阅资料得知常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7,饱和亚硫酸中c(SO32-)=6.3×10-8 mol•L-1. 将0.1mol•L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中,不能 (填“能”或“不能”)生成BaSO3沉淀,原因是若溶液中c(Ba2+)=0.1 mol•L-1,c(SO32-)=6,3×10-8mol•L-1,其浓度积Q=c(Ba2+)×c(SO32-)<0.1×6.3×10-8=6.3×10-9<Ksp(BaSO3)=5.48×10-7 (请写出必要的推断过程).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香.实验室制备肉桂酸的化学方程式为:
(苯甲醛)+(CH3CO)2O(乙酸酐)$→_{140-170℃}^{K_{2}CO_{3}}$(肉桂酸)+CH3COOH(乙酸)
主要试剂及其物理性质
名称分子量性状密度g/cm3熔点℃沸点℃溶解度:克/100ml溶剂
苯甲醛106无色液体1.06-26178-1790.3互溶互溶
乙酸酐102无色液体1.082-73138-14012不溶
肉桂酸148无色结晶1.248133-1343000.0424
密度:常压,25℃测定
主要实验步骤和装置如下:

Ⅰ合成:按图1连接仪器,加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾.在140~170℃,将此混合物回流45min.
Ⅱ分离与提纯:
①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟,并用水蒸气蒸馏,从混合物中除去未反应的苯甲醛,得到粗产品
②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液,再加90ml水,加热活性炭脱色,趁热过滤、冷却;
③将1:1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中,至溶液呈酸性,经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸;
水蒸气蒸馏:使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来,可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失,提高分离提纯的效率.同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些,所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物.回答下列问题:
(1)合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行,实验前仪器必须干燥.实验中为控制温度在140~170℃需在BD中加热(请从下列选项中选择).
A.水     B.甘油(沸点290℃)    C.砂子    D.植物油(沸点230~325℃)
反应刚开始时,会有乙酸酐(有毒)挥发,所以该实验应在通风橱或通风处中进行操作.
(2)图2中水蒸气蒸馏后产品在三颈烧瓶(填仪器名称)
(3)趁热过滤的目的防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗,方法:用热过滤漏斗或采取保温措施.
(4)加入1:1的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸,析出的肉桂酸晶体通过减压过滤与母液分离.下列说法正确的是ACD.
A.选择减压过滤是因为过滤速度快而且能得到较干燥的晶体
B.放入比布氏漏斗内径小的滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再迅速开大水龙头抽滤
C.洗涤产物时,先关小水龙头,用冷水缓慢淋洗
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,再关水龙头
(5)5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.1g,则产率是41.9%(保留3位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.金属锂在通讯和航空航天领域中有重要的应用.以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如下图,其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2,另含有FeO、MgO、CaO等杂质.

已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH2.73.79.6
完全沉淀pH3.74.711
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如表:
温度/℃010205075100
Li2CO3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728
请回答下列问题:
(1)锂矿中的FeO在反应 I中发生的化学反应方程式为2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO43+SO2↑+4H2O
(2)反应 II中pH的范围是4.7≤pH<9.6
(3)沉淀B中主要成分为CaCO3和Mg(OH)2(填化学式);沉淀C应使用热水 洗涤(选填“热水”或“冷水”)
(4)反应 IV发生的离子方程式为2Li++CO32-=Li2CO3
(5)电解熔融LiCl的阴极电极反应式为Li++e-=Li;阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时放电产生O2

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