高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點(diǎn)一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

專題二十八化學(xué)與技術(shù)考綱展示命題探究1工業(yè)生產(chǎn)硫酸(1)生產(chǎn)流程和原理(2)“三廢”處理尾氣吸收a石灰水吸收法：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O，CaSO3H2SO4=CaSO4SO2H2O。b氨水吸收法：SO22NH3H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O。污水處理：根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)不同，采用不同的化學(xué)方法進(jìn)行處理，如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法。廢渣利用：制磚或制造水泥，提煉貴重的有色金屬。學(xué)霸巧學(xué)卡硫酸工業(yè)生產(chǎn)中注意的問(wèn)題(1)通入接觸室的混合氣體必須預(yù)先凈化，原因是爐氣中含有二氧化硫、氧氣、氮?dú)?、水蒸氣以及砷、硒化合物、礦塵等。砷、硒化合物和礦塵等會(huì)使催化劑中毒；水蒸氣對(duì)生產(chǎn)和設(shè)備有不良影響。(2)用98.3%的濃硫酸來(lái)吸收SO3，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸霧，且吸收速率慢。2合成氨工業(yè)(1)反應(yīng)原理N23H22NH3(放熱反應(yīng))(2)基本生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)流程示意圖主要原理凈化3工業(yè)制硝酸(1)原理：4NH35O24NO6H2O(常用鉑作催化劑)，2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO(增壓、降溫，同時(shí)補(bǔ)充空氣)。(2)尾氣凈化用Na2CO3溶液吸收氮的氧化物得到亞硝酸鈉和硝酸鈉：2NO2Na2CO3=NaNO2NaNO3CO2。用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮的氧化物還原為氮?dú)夂退篐2NO2=NOH2O,2H22NO=N22H2O；CH44NO2=4NOCO22H2O，CH44NO=2N2CO22H2O。4純堿工業(yè)氨堿法和聯(lián)合制堿法的比較氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜)原理NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O原料NaCl、NH3、CaCO3(制備CO2和CaO)NaCl、NH3、CO2續(xù)表氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜)生產(chǎn)流程優(yōu)點(diǎn)原料(食鹽和石灰石)便宜易得產(chǎn)品純堿的純度高副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用制造步驟簡(jiǎn)單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)除了氨堿法的優(yōu)點(diǎn)外，還有食鹽的利用率提高到96%以上消除了廢棄物氯化鈣的生成，減少了環(huán)境污染使合成氨廠的原料氣CO2轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，減少了由CaCO3制CO2這一工序?qū)W霸巧學(xué)卡工業(yè)制堿過(guò)程中的注意事項(xiàng)(1)向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳的順序：應(yīng)先通氨氣再通二氧化碳，因?yàn)榘睔庠谒械娜芙舛却螅韧ò睔鈺?huì)吸收更多的二氧化碳，有利于生成較多的碳酸氫鈉而析出。(2)在氨堿法和聯(lián)合制堿法的過(guò)程中，CO2均可循環(huán)利用。(3)第一步反應(yīng)得到的不是純堿而是NaHCO3，需將NaHCO3加熱分解才能獲得Na2CO3。5精細(xì)化工產(chǎn)品(1)化肥和農(nóng)藥常見化肥的種類、用途和使用注意事項(xiàng)實(shí)例作用使用注意事項(xiàng)氮肥尿素CO(NH2)2、碳酸氫銨(NH4HCO3)、硝酸銨等氮是合成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素的重要元素，可使植物枝繁葉茂a.銨態(tài)氮肥不宜與草木灰等堿性肥料混合施用b.(NH4)2SO4長(zhǎng)期大量使用會(huì)造成土壤板結(jié)、土質(zhì)酸化磷肥重過(guò)磷酸鈣Ca(H2PO4)2、普通過(guò)磷酸鈣Ca(H2PO4)2H2O和CaSO4、鈣鎂磷肥Ca3(PO4)2和Mg3(PO4)2等可使作物根系發(fā)達(dá)，增強(qiáng)耐寒抗旱能力，穗粒增多，籽粒飽滿不宜與堿性肥料混合施用，最好與農(nóng)家雜肥配合施用續(xù)表實(shí)例作用使用注意事項(xiàng)鉀肥KCl、K2SO4、KNO3、K2CO3(草木灰)促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗病蟲害和抗倒伏能力a.易溶于水，不宜在多雨季節(jié)施用b.K2SO4的長(zhǎng)期大量施用會(huì)造成土壤板結(jié)、土質(zhì)酸化復(fù)合肥KNO3、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4協(xié)同作用，使作物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)均衡，提高效能a.KNO3不宜在雨季施用b.(NH4)2HPO4、NH4H2PO4不宜與堿性肥料混合施用常見化肥的生產(chǎn)原理a尿素的生產(chǎn)原理2NH3CO2H2NCOONH4、H2NCOONH4CO(NH2)2H2O。b硝酸銨的生產(chǎn)原理：4NH35O24NO6H2O、2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO、NH3HNO3=NH4NO3。c普鈣的生產(chǎn)原理：2Ca5(PO4)3F7H2SO4=7CaSO43Ca(H2PO4)22HF。農(nóng)藥農(nóng)作物的保護(hù)神A分類B農(nóng)藥的種類及特點(diǎn)種類特點(diǎn)和用途 實(shí)例殺蟲劑殺死害蟲，防治蟲害。第三代農(nóng)藥具有高效、低毒和低殘留的特點(diǎn)擬除蟲菊酯和特異性農(nóng)藥等殺菌劑阻止病菌的侵入(保護(hù)性殺菌)，可以進(jìn)入植物體內(nèi)的內(nèi)吸性殺菌波爾多液(硫酸銅和熟石灰的混合物)除草劑(除莠劑)殺死雜草而不傷害作物，節(jié)省勞動(dòng)力，提高栽培技術(shù)除草劑2,4D植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)或抑制植物生長(zhǎng)乙烯、乙烯利等C.農(nóng)藥對(duì)土壤和環(huán)境造成的不良影響a對(duì)農(nóng)產(chǎn)品造成污染，危及食品安全；b對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危及人類身體健康和生命安全；c破壞生物鏈，影響生態(tài)平衡。學(xué)霸巧學(xué)卡使用殺蟲劑的注意事項(xiàng)(1)使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的殺蟲劑，避免使用假冒偽劣產(chǎn)品。假冒偽劣殺蟲劑可能會(huì)導(dǎo)致人體中毒或發(fā)生燃燒爆炸事件。(2)使用氣霧型殺蟲劑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明使用：勿接近火源，不可存放在冰箱里，不可朝電器噴射等。(3)使用殺蟲劑時(shí)要避免誤食，防止與皮膚直接接觸，減少對(duì)呼吸道的刺激。(4)注意殺蟲劑的使用范圍和保存方法。(2)洗滌劑組成：洗滌劑是以一種或數(shù)種表面活性劑為主要成分，加入少量殺菌劑、織物柔順劑、熒光增白劑或有其他特殊功能的添加劑制成的日用化學(xué)品。種類洗滌劑有塊狀、粉狀、液體狀的，常用的洗滌劑有：分類名稱廚房用洗滌劑洗潔精、去污粉、油煙凈等織物用洗滌劑肥皂、洗衣粉、絲毛洗滌劑、衣領(lǐng)凈等身體清潔用洗滌劑香皂、沐浴液、洗手液等其他潔廁劑、地毯清洗劑等肥皂a原理高級(jí)脂肪酸甘油酯在堿性條件下水解形成高級(jí)脂肪酸鹽(即肥皂)。b生產(chǎn)流程c對(duì)環(huán)境的影響：在自然界能被微生物分解，不會(huì)積累污染。合成洗滌劑合成洗滌劑分固態(tài)(洗衣粉)和液態(tài)(洗潔精)兩大類，其主要成分是烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉等。A合成洗滌劑的優(yōu)點(diǎn)a不受水質(zhì)限制，在含Mg2、Ca2的水中使用也不喪失去污能力。b去污能力更強(qiáng)，并且適合洗衣機(jī)使用。c合成洗滌劑的主要原料是石油裂解產(chǎn)品，原料便宜。B合成洗滌劑對(duì)環(huán)境的影響a有的洗滌劑十分穩(wěn)定，難以被細(xì)菌分解，污水積累，使水質(zhì)變壞。b有的洗滌劑含有磷元素，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，促使水生藻類大量繁殖，水中的溶解氧含量降低，使水質(zhì)變壞。C合成洗滌劑的制備1與索爾維制堿法相比，侯德榜制堿法最突出的優(yōu)點(diǎn)是()A原料利用率高 B設(shè)備少C循環(huán)利用的物質(zhì)多 D原料易得答案A解析聯(lián)合制堿法，生產(chǎn)了副產(chǎn)品NH4Cl，所以提高了原料的利用率。2工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，其過(guò)程包括氨的催化氧化(催化劑為鉑銠合金絲網(wǎng))、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_；(2)原料氣中空氣必須過(guò)量，其主要原因是_；(3)將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是_；(4)水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_，為了提高水對(duì)二氧化氮的吸收率，可采取的措施為_(答兩項(xiàng))。答案(1)4NH35O24NO6H2O(2)提高氨的轉(zhuǎn)化率和一氧化氮的轉(zhuǎn)化率(3)增大催化劑與反應(yīng)物的接觸面積(4)3NO2H2O=2HNO3NO加壓、降溫解析(2)根據(jù)平衡原理，增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，以提高原料的轉(zhuǎn)化率。(3)增大鉑銠合金的表面積，使接觸面積增大，提升催化的效果。(4)為了提高吸收率，可根據(jù)溶解過(guò)程放熱采用降溫處理，且氣體的吸收可用加壓的方式?？挤ňC述化學(xué)知識(shí)可以應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開化學(xué)知識(shí)。因此高考往往會(huì)涉及化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的題型，這類題型?？疾樗木C合處理、典型工業(yè)生產(chǎn)工藝(如工業(yè)合成氨、硫酸生產(chǎn)等)、化肥和農(nóng)藥的使用等方面?？疾榈闹饕绞剑?jiǎn)我坏乜疾槟稠?xiàng)生產(chǎn)工藝；整合多項(xiàng)生產(chǎn)工藝或化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行綜合考查。命題法1化學(xué)原理在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用典例1工業(yè)接觸法制硫酸的流程如圖所示：(1)寫出沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)從沸騰爐出來(lái)的氣體經(jīng)凈化干燥處理后進(jìn)入接觸室，其氣體體積組成：SO2 7%，O2 11%，N2 82%。從接觸室出來(lái)的氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)為7%，則SO2的轉(zhuǎn)化率為_。(3)接觸室采用常壓而不采用高壓的原因是_。(4)在吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3，而不是用水吸收SO3的原因是_。每100 g SO3與H2O完全反應(yīng)放出熱量162.9 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。(5)某硫酸廠每天用含F(xiàn)eS2 60%的黃鐵礦500 t生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失5%的硫，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。每天能生產(chǎn)98%的硫酸_t。解析(1)沸騰爐中利用黃鐵礦和氧氣反應(yīng)制取SO2，反應(yīng)方程式為4FeS211O22Fe2O38SO2。(2)假設(shè)進(jìn)入接觸室中混合氣的體積為100 L，則V(SO2)7 L，V(O2)11 L，V(N2)82 L。根據(jù)反應(yīng)方程式：2SO2O22SO3。設(shè)反應(yīng)的氧氣為X L，則平衡時(shí)：V(O2)(11X) L，V(SO2)(72X) L，V(SO3)2X L，V(N2)82 L；根據(jù)平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)為7%，列式得：100%7%，解之得：X3.38，(SO2)100%96.6%。(3)在常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，沒必要采用高壓，增加設(shè)備成本。(4)用98.3%的濃硫酸吸收SO3，可以減少酸霧的形成，提高吸收效率。根據(jù)100 g SO3與H2O完全反應(yīng)放出熱量162.9 kJ，則1 mol SO3與H2O完全反應(yīng)放熱Q130.32 kJ，故該熱化學(xué)方程式為SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H130.32 kJmol1。(5)利用關(guān)系式：FeS22SO22SO32H2SO4120298500 t60%90%(15%)m(H2SO4)98%則m(H2SO4)427.5 t。答案(1)4FeS211O22Fe2O38SO2(2)96.6%(3)常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，若再采用高壓反而會(huì)增加設(shè)備成本(4)防止形成酸霧，提高吸收效率SO3(g)H2O(l)=H2SO4(l)H130.32 kJmol1(5)427.5【解題法】硫酸工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)原理的應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算1硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程中的化學(xué)原理應(yīng)用(1)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理增大化學(xué)反應(yīng)速率的措施在沸騰爐中燃料燃燒時(shí)，將原料粉碎，增大與空氣的接觸面積。反應(yīng)條件的選擇a溫度：400500 ，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)應(yīng)在低溫下進(jìn)行，但低溫時(shí)催化劑的活性不高，反應(yīng)速率低，實(shí)際生產(chǎn)中采用400500 的溫度。b壓強(qiáng)：根據(jù)平衡移動(dòng)原理，應(yīng)在高壓下進(jìn)行，但增大壓強(qiáng)對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大，且加壓會(huì)增大成本和能量消耗，而常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，所以實(shí)際生產(chǎn)中采用常壓操作。c適當(dāng)過(guò)量的空氣：提高SO2的轉(zhuǎn)化率。(2)逆流原理：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹入，使原料與助燃?xì)怏w充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行充分徹底；吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片)，濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提高吸收程度。(3)熱交換原理：由于2SO2O22SO3是放熱反應(yīng)，在接觸室內(nèi)使用熱交換器，用反應(yīng)后熱的氣體預(yù)熱接觸室的原料氣，達(dá)到節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本的目的。(4)循環(huán)操作：由于2SO2O22SO3是可逆反應(yīng)，尾氣中還有一定的SO2和O2，再通過(guò)一定措施將這部分氣體送回接觸室，提高原料利用率，同時(shí)減少?gòu)U氣排放。2有關(guān)計(jì)算(1)元素守恒法：根據(jù)某種關(guān)鍵元素的質(zhì)量守恒，找出關(guān)系式，可簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，方便快捷。若已知(欲求)FeS2的含量，可用FeS22H2SO4的關(guān)系式；若已知(欲求)S的含量，可用SH2SO4的關(guān)系式，且二氧化硫轉(zhuǎn)化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2(或S)進(jìn)行計(jì)算。(2)常見量的計(jì)算公式礦物的純度100%。原料利用率100%。原料轉(zhuǎn)化率原料利用率1原料損失率。產(chǎn)率100%。多步反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率各步反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的乘積。命題法2氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用典例2氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多重要應(yīng)用。.工業(yè)合成氨的流程示意圖如下：回答下列問(wèn)題：(1)設(shè)備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是_，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；原料氫氣的來(lái)源是水和碳?xì)浠衔?，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：_、_。(2)設(shè)備B的名稱是_，其中m和n是兩個(gè)通水口，入水口是_(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是_。(3)設(shè)備C的作用是_。.制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝，氨堿法的工藝如下圖所示：(4)圖中的中間產(chǎn)物C是_，D是_(寫化學(xué)式)。(5)碳酸化塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(6)聯(lián)合制堿法對(duì)氨堿法進(jìn)行了改進(jìn)，更加符合綠色化學(xué)的重要原則，提高了反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式：原子利用率(%)_。解析(1)合成氨氣在合成塔中進(jìn)行，煤和天然氣在高溫下都能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣。(2)設(shè)備B是冷卻塔，冷卻一般是下進(jìn)上出(或低進(jìn)高出)，逆流冷卻效果較好。(3)設(shè)備C是氨分離器，及時(shí)將氨分離出去，有利于向合成氨方向進(jìn)行(正向進(jìn)行)。(4)根據(jù)圖示，石灰窯生成的A為氧化鈣，與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以圖中的中間產(chǎn)物C是Ca(OH)2，碳酸化塔中產(chǎn)物為碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)物為氨氣、氯化鈉和二氧化碳，所以D為氨氣。(5)碳酸化塔中發(fā)生的反應(yīng)為NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。(6)聯(lián)合制堿法的總的關(guān)系可表示為NH3CO2H2ONaClNaHCO3NH4Cl，故原子的利用率表達(dá)式為100%100%。答案(1)合成(氨)塔N23H22NH3CH2OCOH2CH4H2OCO3H2(2)冷卻塔(或冷凝器)n高溫氣體由冷卻塔上端進(jìn)入，冷卻水從下端進(jìn)入，逆向冷卻效果好(3)將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離(4)Ca(OH)2NH3(5)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl(6)100%100%【解題法】化工流程的關(guān)注點(diǎn)(1)生產(chǎn)中原料的選擇選擇原料時(shí)考慮因素：化學(xué)反應(yīng)原理、廠址選擇、原料、能源、工業(yè)用水的供應(yīng)能力、存貯、運(yùn)輸、預(yù)處理成本及環(huán)境保護(hù)等。(2)生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制化工生產(chǎn)選擇適宜條件的目的是盡可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進(jìn)行的程度，依據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律確定。(3)生產(chǎn)中三廢的處理化工生產(chǎn)必須保護(hù)環(huán)境，嚴(yán)格治理“三廢”，并盡可能把“三廢”變?yōu)橛杏玫母碑a(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)原料的綜合利用。(4)能量的充分利用化工生產(chǎn)中應(yīng)充分利用反應(yīng)熱，這對(duì)于降低成本具有重要意義。硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱不僅用于預(yù)熱反應(yīng)物滿足自身能量的需要，而且還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。(5)綠色化學(xué)中學(xué)化學(xué)中涉及的化工生產(chǎn)知識(shí)滲透綠色化學(xué)的觀點(diǎn)，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：節(jié)省資源，提高原料轉(zhuǎn)化率和利用率。例如，在合成氨工業(yè)、聯(lián)合制堿法等工藝流程中采取了循環(huán)操作，體現(xiàn)了綠色化學(xué)中節(jié)省能源的基本原理?；どa(chǎn)中均涉及尾氣回收方法和處理裝置以防止或減少環(huán)境污染。1工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有_(填化學(xué)式)。(2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時(shí)，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過(guò)大，目的是_。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的_(填操作名稱)最合理。(3)母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列處理方法合理的是_。a轉(zhuǎn)入中和液 b轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作c轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作(4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為21，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí)，Na2CO3的理論用量為_ 噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。答案(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶堿(3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3 cd(4)1.59解析(1)結(jié)合流程圖分離得到NaNO3，可知中和液中含有NaNO3。(2)蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有NaNO2，可用該蒸汽進(jìn)行溶堿以回收NaNO2。(3)母液中加入稀硝酸和空氣可以將NaNO2氧化為NaNO3。母液中所含溶質(zhì)主要為NaNO3，故需要轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液或結(jié)晶操作。(4)根據(jù)鈉元素守恒計(jì)算，n(NaNO2)2104 mol, n(NaNO3)1104 mol，故n(Na2CO3)1.5104 mol，m(Na2CO3)1.5104 mol106 gmol11.59106 g，即1.59噸。2苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮，其反應(yīng)和工藝流程示意圖如下：相關(guān)化合物的物理常數(shù)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量密度/(gcm3)沸點(diǎn)/異丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.0722182回答下列問(wèn)題：(1)在反應(yīng)器A中通入的X是_。(2)反應(yīng)和分別在裝置_和_中進(jìn)行(填裝置符號(hào))。(3)在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸，其作用是_，優(yōu)點(diǎn)是用量少，缺點(diǎn)是_。(4)反應(yīng)為_(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。反應(yīng)溫度應(yīng)控制在5060 ，溫度過(guò)高的安全隱患是_。(5)中和釜D中加入的Z最適宜的是_(填標(biāo)號(hào)。已知苯酚是一種弱酸)。aNaOH bCaCO3cNaHCO3 dCaO(6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為_和_，判斷的依據(jù)是_。(7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)O2(或空氣)(2)A C(3)催化劑(提高反應(yīng)速率)腐蝕設(shè)備(4)放熱 可能會(huì)導(dǎo)致(過(guò)氧化物)爆炸(5)c(6)丙酮 苯酚 丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚(7)原子利用率高解析(1)根據(jù)反應(yīng)原理可知X為O2或空氣。(2)從流程看出，反應(yīng)在A中進(jìn)行，反應(yīng)在C中進(jìn)行。(3)濃硫酸作催化劑，缺點(diǎn)是酸液腐蝕設(shè)備。(4)反應(yīng)的H0，為放熱反應(yīng)；溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)氧化物爆炸。(5)NaHCO3與苯酚不發(fā)生反應(yīng)，僅與催化劑硫酸反應(yīng)，選c。(6)沸點(diǎn)低的首先變成氣體，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，T為丙酮，P為苯酚。(7)從反應(yīng)方程式看，反應(yīng)沒有副產(chǎn)物，只有苯酚和丙酮生成，原子利用率高。3工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3)生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)，工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如圖：(1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為_。通過(guò)冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是_。(2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是_。(3)固體A主要為_(填化學(xué)式)。固體B主要為_(填化學(xué)式)。(4)用熱水洗滌固體A，回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液_(填“”“”或“”)中，既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。答案(1)Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分，隨溫度的降低，K2Cr2O7溶解度明顯減小(合理即得分)(2)除去Fe3(3)NaCl K2Cr2O7(4)解析依據(jù)質(zhì)量守恒定律，分析工藝流程圖不難寫出反應(yīng)方程式：Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl；依據(jù)題中所示三種物質(zhì)溶解度曲線圖，可看出K2Cr2O7的溶解度在溫度較低時(shí)明顯偏小，NaCl的溶解度受溫度的影響變化小，分析可得出冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因和固體A的成分；洗滌固體A時(shí)洗滌液中應(yīng)含有NaCl和K2Cr2O7，所以洗滌液回收后應(yīng)轉(zhuǎn)移到母液中。4硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的產(chǎn)品之一，在化學(xué)工業(yè)的很多領(lǐng)域都要用到濃硫酸。(1)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，我國(guó)采用黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，該反應(yīng)在_(填設(shè)備名稱)中進(jìn)行。(2)下列有關(guān)接觸法制硫酸的說(shuō)法中，正確的是_。A二氧化硫的接觸氧化在合成塔中發(fā)生B吸收塔得到的是98.3%的濃硫酸C煅燒含硫48%的黃鐵礦時(shí)，若FeS2損失了2%，則S損失2%D接觸室中采取高溫是為了提高催化劑的活性和提高SO2的轉(zhuǎn)化率(3)科研工作者開發(fā)了制備SO2，再用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸的方法，裝置如圖。為了穩(wěn)定技術(shù)生產(chǎn)，硫酸的濃度應(yīng)維持不變，則通入的SO2和水的質(zhì)量比為_。(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，請(qǐng)根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，選擇最合適的生產(chǎn)條件_。 (5)硫酸工廠排放的尾氣中，含少量二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸處理。請(qǐng)寫出這種尾氣處理方法的優(yōu)點(diǎn)(寫出兩點(diǎn)即可)：_。若某硫酸廠每天排放的1萬(wàn)立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.2%(體積分?jǐn)?shù))的SO2，通過(guò)上述方法處理，理論上需生石灰_kg。答案(1)4FeS211O22Fe2O38SO2沸騰爐(2)C(3)1629(4)400 、1個(gè)大氣壓(5)原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的SO2含量較高可再利用(任寫兩點(diǎn))50解析(3)該電化學(xué)總的反應(yīng)原理是2SO2O22H2O=2H2SO426412821836298196若要硫酸濃度維持50%，則依據(jù)上述關(guān)系，每生成196 g H2SO4，消耗36 g H2O，則需加入H2O的質(zhì)量為19636232 g，通入SO2的質(zhì)量與H2O的質(zhì)量比為1282321629。(5)據(jù)CaOSO2=CaSO3m(CaO)5610350 kg。