利用海水資源進行化工生產(chǎn)的部分工藝流程如圖:

(1)流程I中,欲除去粗鹽中含有的Ca2、Mg2、SO42等離子,需將粗鹽溶解后,按序加入藥品進行沉淀、過濾等。加入藥品和操作的順序可以是        。
a.Na2CO3、NaOH、BaCl2、過濾、鹽酸    b.NaOH、BaCl2、Na2CO3、過濾、鹽酸
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2、過濾、鹽酸   d.BaCl2、Na2CO3、NaOH、過濾、鹽酸
(2)流程II中,電解飽和NaCl溶液的離子方程式為                。通電開始后,陽極區(qū)產(chǎn)生的氣體是     ,陰極附近溶液pH會    (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)流程III中,通過反應(yīng)得到NaHCO3晶體。下圖為NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲線,其中能表示NaHCO3溶解度曲線的是    ,化學(xué)反應(yīng)方程式是       。

(4)流程IV中,所得純堿常含有少量可溶性雜質(zhì),提純它的過程如下:將碳酸鈉樣品加適量水溶解、   、    、過濾、洗滌2-3次,得到純凈Na2CO3?10H2O,Na2CO3?10H2O脫水得到無水碳酸鈉,已知:
Na2CO3·H2O(s)==Na2CO3(s)+H2O(g)  ΔH1=+58.73kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)  ΔH2=" +473.63" kJ·mol-1
把該過程產(chǎn)生的氣態(tài)水完全液化釋放的熱能全部用于生產(chǎn)Na2CO3所需的能耗(不考慮能量損失),若生產(chǎn)1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)==H2O(l) △H =   
(16分)
(1)bd(3分,只選b或d得1分,全對得3分,凡其它有錯答案不得分)。
(2) 2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑(2分,寫“通電”不扣分、漏反應(yīng)條件、無“↑”、未配平只扣1分); Cl2(或氯氣)(1分),增大(1分)
(3)d (2分) NaCl + CO2 + NH3 + H2O="=" NaHCO3↓+ NH4Cl(2分,未寫“↓”扣1分)
(4)蒸發(fā)濃縮  冷卻結(jié)晶(2分)  — 44.00 kJ/mol(3分,無單位扣1分,沒有符號“-”的不得分)

試題分析:(1)a項,雖然能除去雜質(zhì)及過量碳酸鈉和氫氧化鈉,但是過量氯化鋇沒有除去,故a選項錯誤;b項,既能除去雜質(zhì)及過量的氫氧化鈉、氯化鋇、碳酸鈉,又不引入新的雜質(zhì),故b選項正確;c項,雖然能除去雜質(zhì)及過量的氫氧化鈉、碳酸鈉,但是過量的氯化鋇沒有除去,故c選項錯誤;d項,既能除去雜質(zhì)及過量的氯化鋇、碳酸鈉、氫氧化鈉,又不引入新的雜質(zhì),故d選項正確;(2)用惰性電解飽和食鹽水可以制備氫氧化鈉、氫氣、氯氣,該反應(yīng)實質(zhì)為2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑;陰離子移向陽極,氯離子比氫氧根離子容易失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生黃綠色的氣體,即氯氣;陽離子移向陰極,氫離子比鈉離子容易得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),則陰極產(chǎn)生無色氣體,即氫氣,由于氫離子被消耗,則陰極附近氫離子濃度減小,所以陰極附近溶液的pH增大;(3)流程III的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),即NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl(或者NH3+H2O==NH3?H2O、NH3?H2O+CO2==NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl="=" NaHCO3↓+NH4Cl),該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是NH4HCO3、NaCl的溶解度均大于NaHCO3,則圖中溶解度最小的d表示NaHCO3;(4)由于被提純物和雜質(zhì)都是可溶物,雜質(zhì)可能是NaCl等,根據(jù)混合物分離提純的方法推斷,應(yīng)選擇結(jié)晶法分離出碳酸鈉晶體,因此需要將碳酸鈉樣品加適量水溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶、過濾、洗滌,得到純凈的Na2CO3?10H2O,Na2CO3?10H2O脫水得到無水碳酸鈉;先將已知兩個熱化學(xué)方程式編號為①②,觀察發(fā)現(xiàn)①+②可得③Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3 (s)+10H2O(g)  ΔH3=" +532.36" kJ·mol-1,依題意可知④Na2CO3·10H2O(s)==Na2CO3 (s)+10H2O(l)  ΔH4=" +92.36" kJ·mol-1,觀察發(fā)現(xiàn)(④—③)/10可以得到:H2O(g)="=" H2O(l)   ΔH=(ΔH4—ΔH3)/10=" —44" kJ·mol-1。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知在一定條件下,CO的燃燒熱為283 kJ/mol,CH4的燃燒熱為890 kJ/mol,由1 mol CO和3 mol CH4組成混合氣體在上述條件下充分燃燒,釋放的熱量為
A.2912 kJB.2953 kJC.3236 kJ D.3867 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

研究、、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
(1)可使等氧化,常用于定量測定CO的含量。已知:

寫出CO(g)與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式:________________。
(2)CO可制做燃料電池,以KOH溶液作電解質(zhì),向兩極分別充入CO和空氣,工作過程中,K+移向_______極(填“正”或“負(fù)”),正極反應(yīng)方程式為:___________________。
(3)新型氨法煙氣脫硫技術(shù)的化學(xué)原理是采用氨水吸收煙氣中的SO2,再用一定量的磷
酸與上述吸收產(chǎn)物反應(yīng)。該技術(shù)的優(yōu)點除了能回收利用SO2外,還能得到一種復(fù)合肥料。
①該復(fù)合肥料可能的化學(xué)式為___________(寫出一種即可)。
②若氨水與恰好完全反應(yīng)生成正鹽,則此時溶液呈________性(填“酸”或“堿”)。
常溫下弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下:氨水

③向②中溶液中通入________氣體可使溶液呈中性。(填“SO2”或NH3”)
此時溶液中________2(填“>”“<”或“=”)
(4)可用強堿溶液吸產(chǎn)生硝酸鹽。在酸性條件下,F(xiàn)eSO4溶液能將還原為NO,寫出該過程中產(chǎn)生NO反應(yīng)的離子方程式___________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計算題

氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。
反應(yīng)①②③為_________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為__________________。

①                           ②                         ③
(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某溫度下,向容積為10L的密閉容器中通入2mol NH3和1molCO2,反應(yīng)達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為K=___________。該溫度下平衡常數(shù)K的計算結(jié)果為____________。
②為進一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施中能達到目的的是_____________
A.提高NH3的濃度B.增大壓強
C.及時轉(zhuǎn)移生成的尿素D.使用更高效的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I.在3個2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進行反應(yīng):
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

 

 
容器




反應(yīng)物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達到平衡的時間/min
 
5
8
平衡時N2的濃度/mol·L-1
c1
1.5
 
NH3的體積分?jǐn)?shù)
ω1
 
ω3
混合氣體密度/g·L1
ρ1
ρ2
 
 
(1)容器乙中反應(yīng)從開始到達平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
(2)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                            (用含c1的代數(shù)式表示)。
(3)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________(填序號):
a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 
II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應(yīng)在進行時分為如下兩步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)              △H2   
(4)某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如左下圖I所示:

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2            0;③若第一步反應(yīng)升溫時氨氣濃度增大,請在圖II中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標(biāo)注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為                   (寫化學(xué)式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol-1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

研究硫及其化合物的性質(zhì)有重要意義。
(1)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng):
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)   ⊿H=-773kJ/mol
當(dāng)該反應(yīng)有1.2mol電子轉(zhuǎn)移時,反應(yīng)釋放出的熱量為           kJ。
(2)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示。

①壓強:P1                       P2(填“>”、“=”或“<”)。
②平衡常數(shù):A點               B點(填“>”、“=”或“<”)。
③200℃下,將一定量的SO2和O2充入體積不變的密閉容器中,經(jīng)10min后測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表所示:
氣體
SO2
O2
SO3
濃度(mol/L)
0.4
1.2
1.6
 
能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是                                  。
a.SO2和O2的體積比保持不變
b.體系的壓強保持不變
c.混合氣體的密度保持不變
d.SO2和SO3物質(zhì)的量之和保持不變
計算上述反應(yīng)在0~10min內(nèi),υ(O2)=                             。
(3)一定溫度下,用水吸收SO2氣體時,溶液中水的電離平衡             移動(填“向左”“向右”或“不”);若得到pH=3的H2SO3溶液,試計算溶液中              。(已知該溫度下H2SO3的電離常數(shù):Ka1=1.0×10-2 mol/L,Ka2=6.0×10-3 mol/L)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

36g碳不完全燃燒所得氣體中,CO占三分之一體積,CO2占三分之二體積。已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-110.5kJ/mol,2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)△H=-566kJ/mol,與這些碳完全燃燒相比,損失的熱量是(    )
A.172.5kJB.1149kJC.517.5kJD.283kJ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。
目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)         H1
反應(yīng)Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2HCO3(aq)        H2
反應(yīng)Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq) H3
請回答下列問題:
(1)H3H1H2之間的關(guān)系是:H3       。
(2)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:
H3       0(填>、=或<)。
②在T1~T2及T4~T5二個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,
其原因是                                                     。
③反應(yīng)Ⅲ在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當(dāng)時間到達t1時,將該反應(yīng)體系溫度上升到T2,并維持該溫度。請在圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。

(3)利用反應(yīng)Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有                                                            (寫出2個)。
(4)下列物質(zhì)中也可能作為CO2捕獲劑的是     。
A.NH4ClB.Na2CO3
C.HOCH2CH2OHD.HOCH2CH2NH2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脫氫可得丙烯。
已知:C3H8(g) CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)       △H1=+156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) CH4(g)+HC≡CH(g)      △H2=+32.4kJ·mol-1 
則相同條件下,反應(yīng)C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H     kJ·mol-1
(2)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3-+H+的電離平衡常數(shù)Ka1=        。(已知:10-5.60=2.5×10-6
(3)在1 L濃度為c mol/LCH3COOH溶液中,CH3COOH分子、H和CH3COO離子物質(zhì)的量之和為nc mol,則CH3COOH在該溫度下的電離度為          ×100%

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同步練習(xí)冊答案