【題目】利用氟磷灰石[(Ca5(PO4)3F)]生產(chǎn)磷銨[(NH4)3PO4]并制取硫酸、聯(lián)產(chǎn)水泥。其工藝流程如下圖所示:

(1)操作I的名稱________________;在實(shí)驗(yàn)室中操作II包括___________、____________。

(2)沸騰槽的材質(zhì)是_______________(從“玻璃”、“鋼鐵”、“附有聚偏氟乙烯防腐層的石墨”中選擇),選擇的理由是__________________________________________________

(3)工業(yè)上還可以用氟磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃生成白磷,同時(shí)逸出SiF4和CO,反應(yīng)方程式為:_________________________________________。

(4)黏土中有一種成分為石脂(Al2[OH]4Si2O5·nH2O),其用氧化物表示為____________。

(5)已知SO2的催化氧化反應(yīng)為2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g) △H<0。

從化學(xué)反應(yīng)原理的角度說明催化氧化時(shí)使用熱交換器的原因__________________。

(6)制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外,還含有SO2、微量的SO3和酸霧。擬用下圖所示的裝置測定硫酸尾氣中SO2的含量:

若下列各組中的試劑,前者濃度為0.1mol·L-1,后者適量,溶液體積為5mL;通入尾氣10L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)反應(yīng)管中的溶液恰好變色。判斷下列試劑組能否測定硫酸尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)。能者,確定SO2的體積分?jǐn)?shù);不能者,說明原因。

編號

試劑組

結(jié)論

NaOH溶液、酚酞試液

Na2CO3溶液、酚酞試液

碘水、淀粉溶液

KMnO4溶液、稀硫酸

【答案】1過濾;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

2附有聚偏氟乙烯防腐層的石墨;因?yàn)樗嵝郧壹訜,鋼鐵易被溶解,反應(yīng)產(chǎn)生HF,HF能腐蝕玻璃

(3)4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C 20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑

(4)Al2O3·2SiO2·(n+2)H2O

5移去反應(yīng)中放出的熱量,使反應(yīng)后的氣體降溫并預(yù)熱未反應(yīng)的氣體

6 不能,因?yàn)?/span>SO2CO2均可以與NaOH溶液反應(yīng),且產(chǎn)物Na2SO3、NaCO3的溶液仍然為堿性,不能確定反應(yīng)終點(diǎn)不能,因?yàn)?/span>SO2可以與Na2CO3溶液反應(yīng)生成Na2SO3,反應(yīng)后溶液仍然為堿性,不能確定反應(yīng)終點(diǎn)③0.112%④0.28%

【解析】

試題分析:1操作得到的是H3PO4液體和石青固體,所以是過濾;在實(shí)驗(yàn)室中操作II的目的是從溶液中得到晶體,包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,故答案為:過濾;蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;

2因?yàn)榉序v槽中的反應(yīng)是在酸性且加熱的條件下進(jìn)行的,此條件下鋼鐵易被酸溶解,反應(yīng)產(chǎn)生了HF,HF能腐蝕玻璃。聚偏氟乙烯防腐層不用熱硫酸和HF反應(yīng),故沸騰槽應(yīng)選用附有聚偏氟乙烯防腐層的石墨材質(zhì),故答案為:附有聚偏氟乙烯防腐層的石墨;因?yàn)樗嵝郧壹訜幔撹F易被溶解,反應(yīng)產(chǎn)生HFHF能腐蝕玻璃;

3工業(yè)上還可以用氮磷灰石與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1500℃生成白磷,同時(shí)逸出SiF4CO,可以先寫出:Ca5 (PO4) 3F+SiO2+C CaSiO3+P4+SiF4+CO,再配平,故答案為:4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C 20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑;

4石脂(Al2[OH]4Si2O5·nH2O),它可以用氧化表示Al2O3·2SiO2·(n+2)H2O,故答案為:Al2O3·2SiO2·(n+2)H2O

5催化氧化時(shí)使用熱交器的原因是移去反應(yīng)中放出的熱量,使反應(yīng)后的氣體降溫,有利于平衡正向移動,并預(yù)熱未反應(yīng)的氣體,從而加快初始反應(yīng)速率,故答案為:移去反應(yīng)中放出的熱量,使反應(yīng)后的氣體降溫并預(yù)熱未反應(yīng)的氣體;

6不能,因?yàn)?/span>SO2CO2均可以與NaOH溶液反應(yīng),且產(chǎn)物Na2SO3, Na2CO3的溶液仍然為堿性,不能確定反應(yīng)終點(diǎn);

不能,因?yàn)?/span>SO2可以與Na2CO3溶液反應(yīng)生成Na2SO3,反應(yīng)后溶液仍然為堿性,不能確定反應(yīng)終點(diǎn);

用淀粉作指示劑,可以證明I2反應(yīng)完全:I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,n(SO2)=n(I2) =0. 1mo1/L×5×10-3L=0. 5×10-3mol, V (SO2)=0. 5×10-3mo1×22. 4 L/mol=1. 12×10-2L,故尾氣中SO2體積分?jǐn)?shù)是0.112%,故答案為:0.112%;

高錳酸鉀溶液本身的紫色可以作終點(diǎn)指示,故可以用來測定硫酸尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)。由于5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,按反應(yīng)關(guān)系可以得到尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)是0.28%,故答案為:0.28%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知氨氣可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~,用下圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。

請回答下列問題:

1A中加入的物質(zhì)是________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。

2B中加入的物質(zhì)是________,其作用是_________________________________。

3實(shí)驗(yàn)時(shí)在C中觀察到的現(xiàn)象是__________________________________,

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________。

4實(shí)驗(yàn)時(shí)在D中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________,

D中收集到的物質(zhì)是________,檢驗(yàn)該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)請正確表示下列化學(xué)用語:

乙炔(結(jié)構(gòu)式) ;甲烷(空間構(gòu)型) ;羥基(電子式) ;

C22(電子式) _________ ;1,3-丁二烯(實(shí)驗(yàn)式)

(2)高分子化合物是由三種單體通過加聚反應(yīng)而制得的。這三種單體的結(jié)構(gòu)簡式是 、

(3)提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))

NaCl(KNO3)固體中提取NaCl固體: 。

KNO3(NaCl)溶液中得KNO3固體: 。

乙醇(水)混合物中得無水乙醇: 。

④溴苯(溴)混合物中得溴苯:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了制取、收集純凈干燥的氯氣并探究氯氣的性質(zhì),他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:

請回答下列問題:

(1)整套實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序是f接( )( )接( )( )接( )(填各接口處的字母代號)。

(2)E裝置中制取氯氣的離子方程式是

(3)A裝置中試劑X是 。

(4)C裝置中的現(xiàn)象是 產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 (用離子方程式和必要的文字解釋)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下面的反應(yīng)線路及所給信息填空。

(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是 ,B的結(jié)構(gòu)簡式是 ;

(2)的反應(yīng)類型是 ;的反應(yīng)類型是 ;

(3)反應(yīng)的條件是

(4)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________________ ___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、按鹽和純堿等的原料。

1以氨為燃料,氧氣為氧化劑可以設(shè)計(jì)制造氨燃料電池,因產(chǎn)物無污染,在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。若電極材料均為惰性電極,KOH 溶液作電解質(zhì)溶液,則該電池負(fù)極電極反應(yīng)式為_______________;正極反應(yīng)式為______________。

2下列措施可以加快合成氨反應(yīng)速率的是______________。

A通過縮小容器的容積增大壓強(qiáng) B及時(shí)將氨液化分離出去

C適當(dāng)升溫 D添加合適的催化劑

E.恒溫恒容時(shí),再充入一定體積的氮?dú)?/span>

3某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入lmolN2 3molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計(jì))后在一定溫度壓強(qiáng)下開始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:

反應(yīng)時(shí)間/min

0

5

10

15

20

25

30

壓強(qiáng)/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60

從反應(yīng)開始到25min時(shí),以N2表示的平均反應(yīng)速率為________

H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________;

4CO2NH3為原料合成尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2的主要反應(yīng)如下,已知:

2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);H-159.47kJ·mol-1

NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);H=+116kJ·mol-1

H2O(l)=H2O(g)H=+44kJ·mol-1

寫出CO2 NH3 合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是未來重要的綠色能源之一。

1利用工業(yè)廢氣CO2可制取甲醇,己知常溫常壓下下列反應(yīng)的能量關(guān)系如圖:

CO2H2反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH 的熱化學(xué)方程式為_______________________。

2CH4 H2O(g)通過下列轉(zhuǎn)化也可以制得CH3OH:

I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); H1>0

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); H2<0

1.0molCH4 3.0molH2O (g)通入反應(yīng)室(容積為100L)中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。

圖中的P1___P2(填<>=) ,判斷的理由是________________

若反應(yīng)II在恒容密閉容器進(jìn)行,下列能判斷反應(yīng)II達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號)。

A生成CH3OH 的速率與消耗CO 的速率相等 B混合氣體的密度不變

C混合氣體的總物質(zhì)的量不變 DCH3OH、COH2的濃度都不再發(fā)生變化

在某溫度下,將一定量的COH2投入10L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)II,5min時(shí)達(dá)到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol· L-1)變化如下表所示:

2min

5min

10min

CO

0.07

0.06

0.05

H2

0.14

0.12

0.20

CH3OH

0.03

0.04

0.05

5min時(shí)只改變了某一條件,則所改變的條件是_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有前四周期六種元素X、Y、Z、E、F、G,它們的原子序數(shù)依次增大,除G外,其他五種元素都是短周期元素。X、Y、E三種元素組成的化合物是實(shí)驗(yàn)室常用燃料,也是一種家庭常見飲品的主要成分。取F的化合物做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),其焰色呈黃色,G的單質(zhì)是生活中常見的一種金屬,GE是黑色固體。G2E是紅色固體。請回答下列問題:

(1)寫出基態(tài)G原子電子排布式: ;Y、Z、E、F、G的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span> (用元素符號表示)。

(2)X、Y、Z形成3原子分子M,每個(gè)原子價(jià)層電子均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。M分子的結(jié)構(gòu)式為 。1molM含鍵數(shù)目為

(3)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論(VESPR)推測:ZE2的立體構(gòu)型為 ,YE32—的中心原子雜化類型為

(4)Y、E、Z分別與X形成的簡單化合物沸點(diǎn)由高到底的順序?yàn)?/span> (用化學(xué)式表示) 。

(5)G晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知立方體的棱長為apm,G 晶體密度為bg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)NA= (用含a、b的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用鍵線式簡化表示。CH3-CH=CH-CH3可簡寫為。有機(jī)物X的鍵線式為

(1)有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴, Y在一定條件能發(fā)生聚合反應(yīng),寫出其化學(xué)方程式____________________________________________ 。

(2)X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z,Z的一氯代物有___________ 種。

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