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(2012?海南)Ⅰ污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀.下列物质不能作为沉淀剂的是
AC
AC

A.氨水                             B.硫化氢气体
C.硫酸钠溶液                       D.纯碱溶液
Ⅱ合成氨的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是
液化、分馏
液化、分馏
与碳反应后除去CO2
与碳反应后除去CO2
;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2
CH4+H2O
催化剂
.
CO+3H2
CH4+H2O
催化剂
.
CO+3H2

(2)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称
合成(氨)塔
合成(氨)塔
,其中发生的化学反应方程式为
N2(g)+3H2(g)
高温、高压
催化剂
2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)
高温、高压
催化剂
2NH3(g)

(3)设备B的名称
冷凝塔或冷凝器
冷凝塔或冷凝器
,其中m和n是两个通水口,入水口是
n
n
(填“m”或“n”).不宜从相反方向通水的原因
高温气体由冷凝塔上端进入,冷凝水从下端进入,逆向冷凝效果好
高温气体由冷凝塔上端进入,冷凝水从下端进入,逆向冷凝效果好

(4)设备C的作用
将液氨与未反应的原料气分离
将液氨与未反应的原料气分离

(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:
CO(g)+H2O(g)?CO2 (g)+H2 (g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于
13.8
13.8
分析:Ⅰ各项所加试剂均应过量才符合题目要求,A项溶液形成络离子,B项生成硫化铜、硫化汞、硫化铅等沉淀,C项硫酸铜不是沉淀,D项均能通过双水解调节pH转化为沉淀;
Ⅱ(1)分离空气提取氮气的方法有两种,以上液化、分馏空气,另一种为空气与碳反应生成二氧化碳,反应后除去二氧化碳气体;制取氢气可用碳和水反应或甲烷与水反应;
(2)合成氨的设备为合成塔,发生N2(g)+3H2(g)
高温、高压
催化剂
2NH3(g);
(3)冷凝分离设备为冷凝塔或冷凝器;水流和气流方向应逆向;
(4)分离器用来分离液氨和原料气;
(5)根据平衡常数用三段式法计算.
解答:解:ⅠA.加入氨水,易形成络离子,不能生成沉淀,故A错误;
B.加入硫化氢气体,生成硫化铜、硫化汞、硫化铅等沉淀,故B正确;
C.不能使Cu2+生成沉淀,故C错误;
D.均能通过双水解调节pH转化为沉淀,故D正确.
故答案为:AC;
Ⅱ(1)分离空气提取氮气的方法有两种,以上液化、分馏空气,另一种为空气与碳反应生成二氧化碳,反应后除去二氧化碳气体;C和水反应的方程式为C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2,甲烷与水反应的方程式为CH4+H2O
催化剂
.
CO+3H2
故答案为:液化、分馏;与碳反应后除去CO2;C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2;CH4+H2O
催化剂
.
CO+3H2
(2)合成氨的设备为合成塔,发生N2(g)+3H2(g)
高温、高压
催化剂
2NH3(g),
故答案为:合成(氨)塔;N2(g)+3H2(g)
高温、高压
催化剂
2NH3(g);
(3)冷凝分离设备为冷凝塔或冷凝器,水流和气流方向应逆向,则入水口是n,高温气体由冷凝塔上端进入,冷凝水从下端进入,可使冷水充满冷凝器,逆向冷凝效果好,
故答案为:冷凝塔或冷凝器;n;高温气体由冷凝塔上端进入,冷凝水从下端进入,逆向冷凝效果好;
(4)分离器用来分离液氨和原料气,故答案为:将液氨与未反应的原料气分离;
(5)设CO的起始浓度为xmol,H2O的起始浓度为ymol,则转化的CO的最小值为0.9x,
     CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始   x      y        0     0
变化  0.9x   0.9x      0.9x   0.9x
平衡  0.1x  y-0.9x      0.9x   0.9x,
根据平衡常数列式:
(0.9x)2
0.1x×(y-0.9x)
=0.627,
解得:
y
x
=13.8.故此只要此值大于13.8,转化率就会超过90%.
故答案为:13.8.
点评:本题综合考查工业合成氨知识,涉及物质的分离、化学平衡的等问题,题目难度中等,注意把握物质的性质,根据性质选择分离方法,易错点为(5),注意利用三段式法计算较为直观.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?海南)实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH→CH2=CH2
CH2=CH2+B2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示
有关数据列表如下:
乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g?cm-3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ -130 9 -116
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是
d
d
;(填正确选项前的字母)
a.引发反应    b.加快反应速度     c.防止乙醇挥发   d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入
c
c
,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水    b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液       d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是
溴的颜色完全褪去
溴的颜色完全褪去

(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在
层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用
b
b
洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液    c.碘化钠溶液    d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用
蒸馏
蒸馏
的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是
乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发,
乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发,
;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是
1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞
1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?海南模拟)将TiO2转化为TiCl4是工业冶炼金属钛的主要反应之一.已知:
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+140.5kJ/mol
C(s,石墨)+
1
2
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s,石墨)=TiCl4(l)+2CO(g) 的△H 是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?海南)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示.

回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为
2O2+4H2O+8e-=8OH-
2O2+4H2O+8e-=8OH-
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生.其中b电极上得到的是
H2
H2
,电解氯化钠溶液的总反应方程式为
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

(3)若每个电池甲烷通如量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为
1L
22.4L/mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
1L
22.4L/mol
×8×9.65×104C/mol=3.45×104C
(法拉第常数F=9.65×l04C?mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为
4
4
L(标准状况).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?海南)NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是(  )

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?海南)下列叙述错误的是(  )

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