純堿和硫酸都是重要的化工原料,用途非常廣泛。
(1)利用氨堿法得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。工藝流程如下圖所示:

氨堿法示意圖
圖中的中間產(chǎn)物C是_________,D是________(寫化學(xué)式);裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。
(2)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫磺可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。甲企業(yè)用接觸法生產(chǎn)硫酸采用的主要原料是硫磺和空氣。工藝流程如下圖所示:

為了充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝____________(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充許多瓷管,其作用是____________。為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高SO2的轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中SO2完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為____________。
(8分)
(1)Ca(OH)2(1分);NH3(1分);
NH3+CO2+H2O+NaCl= NaHCO3↓+ NH4Cl(2分)
(2)熱交換器(1分);增加SO3與濃硫酸的接觸面積,有利于SO3的吸收(1分);
6:5(2分)

試題分析:
(1)結(jié)合題中信息可以得出C為石灰窯的產(chǎn)物CaO與H2O的生成物Ca(OH)2;D為Ca(OH)2和NH4Cl反應(yīng)的產(chǎn)物NH3;裝置乙中發(fā)生的為侯氏制堿法主要反應(yīng)反應(yīng)NH3+CO2+H2O+NaCl= NaHCO3↓+ NH4Cl。
(2)為了充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝熱交換器;填充許多瓷管,其作用是增加SO3與濃硫酸的接觸面積;設(shè)有1molS反應(yīng),根據(jù)方程式S+O2=SO2,需要1molO2,生成1molSO2,為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%,需要1.5molO2, 1molSO2在接觸室中SO2完全氧化時(shí)理論需氧量為0.5mol,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中SO2完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍即1.25mol。生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為1.5mol: 1.25mol=6:5
練習(xí)冊(cè)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

認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響,對(duì)學(xué)好化工生產(chǎn)知識(shí)具有重要意義。下列說法不正確的是         (  )。
A.SO2合成SO3雖然屬于放熱反應(yīng),但工業(yè)上合成SO3時(shí)仍需加熱
B.合成氨工業(yè)采用高溫高壓和使用催化劑,因這些條件都符合化學(xué)平衡原理
C.合成純堿的過程中,應(yīng)首先向飽和食鹽水中通入NH3,再通入足量CO2
D.通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

化工廠的設(shè)計(jì)是將實(shí)驗(yàn)室的研究成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)的重要的基礎(chǔ)工作。
(1)以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸需經(jīng)過      、            三個(gè)主要生產(chǎn)階段。
(2)侯氏制堿法是在索爾維制堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一種新的制造純堿的方法。具體工藝流程圖如下:

①索爾維制堿法的原理是                 。(用化學(xué)方程式表示)
②侯氏制堿法與索爾維制堿法相比,優(yōu)點(diǎn)是                 。
③侯氏制堿法可以循環(huán)使用的物質(zhì)有                 。
(3)食鹽也是一種重要的化工原料,氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì),必須加入一些化學(xué)試劑,使雜質(zhì)沉淀,處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔,其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行,離子交換膜的作用是              

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列物質(zhì)的制備,符合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的是
A.電解飽和氯化鈉溶液制備金屬鈉
B.將氨氣與二氧化碳先后通入飽和食鹽水中,生成碳酸氫鈉沉淀,再生成純堿
C.將氫氣和氯氣混合后點(diǎn)燃,產(chǎn)物用濃鹽酸吸收制備鹽酸
D.將SO2和O2的混合氣加壓后,通過接觸室制備SO3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下:

(1)溴在周期表中位于________周期__________族。
(2)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是___________________________。
(3)步驟④利用了SO2的還原性,反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(4)步驟⑥的蒸餾過程中,溫度應(yīng)控制在80~90℃溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請(qǐng)解釋原因____________________________________________________。
(5)步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。分離儀器的名稱是______________________________________。
(6)步驟①、②之后并未直接用“含Br2的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴,而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸餾,這樣操作的意義是_______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氨是一種重要的化工原料,氨的合成和應(yīng)用是當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。
(1)傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中相關(guān)的反應(yīng)式為: 。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式為:K=_________。升高溫度,K值________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②不同溫度、壓強(qiáng)下,合成氨平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)見下表(N2和H2的起始物質(zhì)的量之比為1:3)。分析表中數(shù)據(jù),__________(填溫度和壓強(qiáng))時(shí)H2轉(zhuǎn)化率最高,實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是________________。

③下列關(guān)于合成氨說法正確是___________(填字母)
A. 使用催化劑可以提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率
B. 尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C. 由于△H<0、△S>0,故合成氨反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行
(2)最近美國Simons等科學(xué)家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法。它既有液氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn),又克服了液氫不易保存的不足。其裝置為用鉑黑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,一個(gè)電極通人空氣,另一電極通入氨氣。其電池反應(yīng)為
你認(rèn)為電解質(zhì)溶液應(yīng)顯______性(填“酸性”、“中性”、“堿性”),寫出負(fù)極電極反應(yīng)式________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:

已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?br />(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:

氮?dú)?u>        、氫氣         
(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有           、                  
(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通人乙裝置的水中吸收氨,           (“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸,原因是:                           
(4)寫出乙裝置中氨催化氧化的化學(xué)方程式:                                  
(5)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H+、OH-          、          離子。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

[化學(xué)——選修化學(xué)與技術(shù)](15分)
硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的產(chǎn)品之一。
(1)工業(yè)上制硫酸主要分為_________、________、_________三個(gè)階段。
(2)下列是第二階段反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)選擇最合適的生產(chǎn)條件____________。

(3)現(xiàn)在欲提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是(   )
A.向裝置中通入氮?dú)馇冶3煮w積不變
B.向裝置中通入氧氣且保持體積不變
C.添加更多的催化劑
D.降低溫度,及時(shí)轉(zhuǎn)移SO3
(4)硫酸生產(chǎn)的尾氣中含有少量SO2,可有石灰水吸收后,再用硫酸處理。此過程涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________,______________。
(5)若進(jìn)入第二階段所用設(shè)備中氣體的體積分?jǐn)?shù)為:SO27%、O211%、N282%,F(xiàn)有100體積這樣的混合氣體在反應(yīng)后變成96.7體積,則反應(yīng)后混合氣體中N2和SO3的體積比為___________,此時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率為__________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

10分)工業(yè)上冶煉鈦主要以鈦鐵礦、金紅石(含TiO2大于96%)等為原料生產(chǎn)。

(1)由金紅石為原料采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下:
①沸騰氯化爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                    
②已知:Ti(s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) △H = -804.2kJ/mol;
2Na(s) +Cl2(g) =" 2NaCl(s) " △H = -882.0kJ/mol
Na(s) =" Na(l) " △H ="2.6" kJ/mol
請(qǐng)寫出用液態(tài)鈉與四氯化鈦置換出鈦的熱化學(xué)方程式                      
③海綿鈦破碎后用0.5%~1.5%的鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至中性,用鹽酸洗滌的目的是                                                        。
(2)科學(xué)家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā),找出了冶煉鈦的新工藝。試回答下列有關(guān)問題。
①TiO2直接電解法(劍橋法)生產(chǎn)鈦是一種較先進(jìn)的方法,電解質(zhì)為熔融的氯化鈣,原理如圖所示,在陰極,被還原的Ca進(jìn)一步還原TiO2獲得鈦,則在陰極所發(fā)生的反應(yīng)為:            

②SOM技術(shù)是一種綠色環(huán)保先進(jìn)技術(shù),陽極用金屬陶瓷,并用固體氧離子隔膜將兩極產(chǎn)物隔開,只允許氧離子通過,在電解過程中陽極通入某種還原性氣體,可防止CO、CO2污染物產(chǎn)生,通入的氣體若是H2,則陽極電解反應(yīng)式為        

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