【題目】(化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù))
甲酸鈉廣泛用作催化劑、穩(wěn)定合成劑、印染行業(yè)的還原劑,還可用于生產(chǎn)保險(xiǎn)粉、草酸和甲酸。甲酸鈉用電石爐廢氣(75%~90% CO,以及少量CO2、H2S、N2、CH4等)合成,其合成部分工藝流程如圖:
(1)上述工藝用堿液洗滌的目的是___________,可能發(fā)生的反應(yīng)有______________(寫兩個(gè)化學(xué)方程式)。
(2)上述合成工藝中采用循環(huán)噴射吸收合成,其目的是_______________;最后尾氣主要成分是__________________。
(3)甲酸鈉高溫時(shí)分解制取草酸鈉(Na2C2O4)的化學(xué)方程式為__________________。
(4)在甲酸鈉、氫氧化鈉混合溶液中通入二氧化硫氣體,可得到重要的工業(yè)產(chǎn)品保險(xiǎn)粉(Na2S2O4),同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,該反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(5)某廠測(cè)知合成塔中甲酸鈉生產(chǎn)產(chǎn)率為40%,要制得溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的HCOONa溶液1噸,需要CO在標(biāo)況下的體積為________。
【答案】除去其中的CO2、H2S等酸性氣體 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O 使尾氣中的CO被充分吸收 N2和CH4 2HCOONaNa2C2O4+H2↑ HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O 4.12×104L
【解析】
電石爐廢氣先除塵,然后用堿液洗滌,溶液中的二氧化碳和硫化氫反應(yīng)生成鹽,然后將氣體通入合成塔,并加入氫氧化鈉溶液,加熱至160-200度,加壓,最終得到甲酸鈉晶體,最后剩余氮?dú)夂图淄,將尾氣排空?/span>
試題(1)堿液具有堿性,能吸收酸性氣體,二氧化硫和硫化氫都是酸性氣氣體,被堿液吸收,所以作用為除去其中的CO2、H2S等酸性氣體,反應(yīng)方程式為:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O。
(2)反應(yīng)物接觸面積越大,反應(yīng)越充分,合成工藝中采用循環(huán)噴射吸收合成目的是增大反應(yīng)物接觸面積,使尾氣中的CO被充分吸收,反應(yīng)過(guò)程中N2和CH4不參加反應(yīng),所以最后排空的尾氣主要成分是氮?dú)夂图淄椤?/span>
(3)甲酸鈉高溫分解生成草酸鈉和氫氣,方程式為2HCOONaNa2C2O4+H2↑。
(4)反應(yīng)物是甲酸鈉,氫氧化鈉和二氧化硫,生成物是Na2S2O4和二氧化碳和水,離子方程式為:HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O。
(5)5%的甲酸鈉溶液1噸,含有甲酸鈉的物質(zhì)的量為1000000×5%/68=735.3摩爾,根據(jù)碳元素守恒,甲酸鈉生成產(chǎn)率為40%,則需要一氧化碳的物質(zhì)的量為735.3/40%=1838.3摩爾,一氧化碳的體積為1838.3×22.4=4.12×104L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CO2 和CH4是常見的化合物,同時(shí)也是常用的化工原料。
Ⅰ.以CO2與NH3為原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。合成尿素的反應(yīng)為2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g)。
(1)在不同溫度及不同y值下合成尿素,達(dá)到平衡時(shí),氨氣轉(zhuǎn)化率變化情況如圖所示。
①該反應(yīng)的ΔH_____0(填“>” 或、“<” ),該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是_______________ (填“低溫”“高溫”或“任意溫度”) 若y表示反應(yīng)開始時(shí)的氨碳比[],則y1________y2。(填“>”、“<”或“=”);
(2)t℃時(shí),若向容積固定的密閉容器中加入一定量的 NH3和CO2合成尿素,下列敘述能說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________ (填字母)。
a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b.CO2和NH3的體積分?jǐn)?shù)保持不變
c.CO2和NH3的轉(zhuǎn)化率相等
d.混合氣體的密度保持不變
e.1molCO2生成的同時(shí)有 2molN—H鍵斷裂
II.工業(yè)上用CH4與水蒸氣在一定條件下制取H2,:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 203 kJmol-1
①該反應(yīng)逆反應(yīng)速率表達(dá)式為:v逆=kc(CO) c3(H2),k 為速率常數(shù),在某溫度下測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
CO濃度(molL-1) | H2濃度(molL-1) | 逆反應(yīng)速率(molL-1min-1) |
0.05 | c1 | 4.8 |
c2 | c1 | 19.2 |
c2 | 0.1 | 8.1 |
由上述數(shù)據(jù)可得該溫度下,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù)k為____L3mol-3min-1。
②某溫度下,在體積為3 L的密閉容器中通入物質(zhì)的量均為3 mol的CH4和水蒸氣,發(fā)生上述反應(yīng),5分鐘時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)為60%,則在5分鐘內(nèi)用CH4濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CH4)=________;該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO,平衡_______移動(dòng)(填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”或“不”)。
III.在常溫下,將0.02mol CO2通入200mL 0.15mol/L的/span>NaOH溶液中,充分反應(yīng)后下列關(guān)系式中正確的是_____________________
A.c(Na+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
B.3c (Na+)=2[c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)]
C.c (Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(OH-)
D.c(HCO3-)+ 3c(H2CO3)+2c(H+)= c(CO32-)+2c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】香料甲和G都在生活中有很多用途,其合成路線如下:
已知:①R1—CHO+R2—CH2—CHO(R1、R2代表烴基或氫原子)
②D與A互為同系物;在相同條件下,D蒸氣相對(duì)于氫氣的密度為39。
(1)A的名稱是____,G中含氧官能團(tuán)的名稱是____。
(2)②的反應(yīng)類型是____,B和F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為______、______。
(3)寫出一種能鑒別A和D的試劑:______;C有多種同分異構(gòu)體,其中屬于芳香族化合物的有____種。
(4)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_____________。
(5)G的同分異構(gòu)體是一種重要的藥物中間體,其合成路線與G相似,請(qǐng)以為原料設(shè)計(jì)它的合成路線(其他所需原料自選)_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知各種硝基苯酚的性質(zhì)如下表:
名稱 | 結(jié)構(gòu)式 | 溶解度/(g/100 g水,25 ℃) | 熔點(diǎn) /℃ | 沸點(diǎn) /℃ |
鄰硝基苯酚 | 0.2 | 45 | 100 | |
間硝基苯酚 | 1.4 | 96 | 194 | |
對(duì)硝基苯酚 | 1.7 | 114 | 295 |
下列關(guān)于各種硝基苯酚的敘述不正確的是( )
A.鄰硝基苯酚分子內(nèi)形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)低于另兩種硝基苯酚
B.間硝基苯酚不僅分子間能形成氫鍵,也能與水分子形成氫鍵
C.對(duì)硝基苯酚分子間能形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)較高
D.三種硝基苯酚都不能與水分子形成氫鍵,所以在水中溶解度小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】尿素[CO(NH2)2]是一種重要的工業(yè)原料,在160℃分解生成異氰酸和氨氣,化學(xué)方程式為CO(NH2)22HCNO+NH3↑;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)所涉及的各元素中,原子半徑最大的是________(填元素符號(hào)),其原子核外電子共占據(jù)________個(gè)原子軌道。
(2)上述元素中有三種元素處于同周期,則:
①最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順序是________(用化學(xué)式表示)。
②元素的第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號(hào)表示,下同)。
③元素的電負(fù)性由大到小的順序是________________。
(3)氰酸有兩種結(jié)構(gòu),一種分子內(nèi)含有三鍵,稱為氰酸,另一種分子內(nèi)不含三鍵,稱為異氰酸,且兩種結(jié)構(gòu)中所有原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),分子中也不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)。寫出氰酸和異氰酸的結(jié)構(gòu)式:________、________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙醇在能源、生產(chǎn)及日常生活等許多方面都有十分廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)計(jì)算:
(1)將足量乙醇與9.2 g金屬鈉充分反應(yīng),則標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氣體的體積是_______L
(2)若一定量的乙醇和O2在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO2、CO和H2O(g)。產(chǎn)物依次經(jīng)過(guò)濃硫酸和堿石灰使其被充分吸收,濃硫酸增重10.8 g,堿石灰增重13.2 g。則氧氣的物質(zhì)的量是_______________mol,燃燒產(chǎn)物的平均摩爾質(zhì)量是____________g/mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】堿式碳酸鎂不溶于水,用途廣泛,主要用作橡膠制品的填充劑,能增強(qiáng)橡膠的耐磨性和強(qiáng)度。也可用作油漆和涂料的添加劑,也可用于牙膏、醫(yī)藥和化妝品等工業(yè)。以水氯鎂石(主要成分為MgCl2·6H2O)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下:
(1)預(yù)氨化過(guò)程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常溫下Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11,表示Mg(OH)2沉淀溶解平衡的方程式為 ,Mg(OH)2達(dá)到沉淀達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)溶液的pH (已知:lg36≈1.5)。
(2)已知:常溫下Ka1(H2CO3)=4.4×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,則NH4HCO3溶液顯 性,c(NH) c(HCO)(選填“大于”、“小于”、“等于”),該溶液物料守恒表達(dá)式為 。
(3)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶,所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為____________。
(4)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO。取堿式碳酸鎂晶體4.84 g,高溫煅燒至恒重,得到固體2.00 g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 0.896 L,則堿式碳酸鎂的化學(xué)式為 ,寫出氯化鎂、氨、碳酸氫銨熱水解生成堿式碳酸鎂的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有等體積混合而成的4組氣體.①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④Cl2+SO2.現(xiàn)將其分別通入體積相同的試管中并立即倒立在足量水中,試管內(nèi)水面上升的高度分別為h1、h2、h3、h4,則高度關(guān)系是
A.h4>h2>h3>h1 B.h4>h3>h2>h1
C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是( )
A.υ(A)= 0.5 mol/(L·s)B.υ(D)= 1 mol/(L·s)
C.υ(C)= 0.8 mol/(L·s)D.υ(B)= 0.3 mol/(L·s)
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