15.氧气工业制法原理: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

工业制硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键的步骤.
(1)某温度下,SO2(g)+
12
O2(g)?SO3(g);△H=-98kJ?mol-1.开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=
3.33
3.33

(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),达平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
AD
AD
(填字母).
A.保持温度和容器不变,充入2molSO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2molN2
C.保持温度和容器内压强不变,充入1molSO3
D.移动活塞压缩气体
E.升高温度
(3)下列关于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反应的图象中,不正确的是
C
C


(4)同学们学习了电化学知识后大家提出,可以用电解的方法来生产硫酸,可避免产生酸雨,污染环境.于是大家设计了一个以铂为电极,两极分别通入SO2和空气,酸性电解液来实现电解生产硫酸.
①阳极的电极反应为
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

②若电解液为2L 0.025mol?L-1的硫酸溶液,当电解过程共转移了0.1mol电子时,理论上消耗SO2的体积为(标准状况)为
1.12L
1.12L
,此溶液的pH=
1
1
 (忽略溶液体积变化).
③设计此实验的想法得到了老师的充分肯定,但与工业上生产硫酸相比还是有很多不足,请对此实验进行合理的评价
耗费大量的电能,不经济,产率低,不能大规模生成
耗费大量的电能,不经济,产率低,不能大规模生成
(写出一点即可).

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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法.
(一)工业实际吸收过程中,第I步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氧化后制得产品A.

(1)产品A是
CaSO4
CaSO4
(填化学式).
(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?
不可以
不可以
(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是
Ca(OH)2在水中溶解度较小,c(OH-)太低,吸收效率不高
Ca(OH)2在水中溶解度较小,c(OH-)太低,吸收效率不高

(二)制备MnSO4?H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4?H2O,过程如下:

(1)生产中提高MnO2矿浸出率的措施除了将矿石粉碎还有
充分搅拌、适当提高体系温度等
充分搅拌、适当提高体系温度等
(答出一条即可).
(2)除铁发生的离子反应方程式为
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O

(3)操作I的名称为
蒸发浓缩、冷却结晶
蒸发浓缩、冷却结晶

(4)MnSO4?H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O

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工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应,制取碳酸氢钠晶体.该反应原理可以用以下化学方程式表示,此反应是放热反应.NH3+CO2+H2O+NaCl (饱和)═NaHCO3(晶体)+NH4Cl
Ⅰ、利用上述反应原理,设计如下图所示装置,制取碳酸氢钠晶体.B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,C烧杯中盛有冰水,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去.
2,4,6
可选用的药品有:a.石灰石  b.生石灰  c.6mol/L盐酸  d.稀硫酸   e.浓氨水f.饱和氯化钠溶液.
①A中制备气体的离子方程式 ,E中制备气体时所需药品是(选填字母代号) 
②B中溶液作用是 C烧杯中冰水的作用是 .
③检验D出口处是否有氨气逸出的方法是: 
Ⅱ、该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质),将晶体充分干燥后,称量质量为wg.再将晶体加热到质量不再变化时,称量所得粉末质量为mg.然后进行如图所示实验:
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请填空:操作III的方法为 、 、 ;所得晶体中碳酸氢钠的纯度为 .
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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法.
(一)工业实际吸收过程中,第I步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氧化后制得产品A.

(1)产品A是______(填化学式).
(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?______(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是______
(二)制备MnSO4?H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4?H2O,过程如下:

(1)生产中提高MnO2矿浸出率的措施除了将矿石粉碎还有______(答出一条即可).
(2)除铁发生的离子反应方程式为______.
(3)操作I的名称为______.
(4)MnSO4?H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是______.

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工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应,制取碳酸氢钠晶体。该反应原理可以用以下化学方程式表示,此反应是放热反应。

     NH3 + CO2 + H2O + NaCl(饱和)   NaHCO3(晶体)↓+ NH4Cl

(1)某校学生实验小组利用上述反应原理,设计如图所示装置,制取碳酸氢钠晶体。C烧杯中盛有冰水,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。

可选用的药品有:a.石灰石 b.生石灰 c.6 mol/L盐酸 d.稀硫酸  e.浓氨水

f.饱和氯化钠溶液。

 ①A中制备气体时,所需药品是(选填字母代号)       

②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是           

③在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式为   

④检验D出口处是否有氨气逸出的方法是                  

(2)该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质),将晶体充分干燥后,称量质量为wg。再将晶体加热到质量不再变化时,称量所得粉末质量为mg。然后进行如图所示实验:

①在操作II中,为了判断加入氯化钙溶液是否过量,其中正确的是(选填字母序号)  

A.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液

B.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中再加入少量碳酸钠溶液

C.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,取上层清液再加入少量碳酸钠溶液

②操作III的方法为                        

③所得晶体中碳酸氢钠的纯度为                    

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