Question

已知①～④均为工业生产及应用的常见反应．其中常温下B、D、J、P气体，E为分子中原子个数比为1：l的液体．A的相对分子质量为120．（个别反应的产物已略去）
试回答下列问题：
（1）反应F与N溶液反应的离子方程式为

2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑

；
（2）反应⑤中当有1mol电子转移时，氧化剂消耗

17g

g；
（3）反应④的离子方程式为

2Cl-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

；如图2是该反应原理的示意图，该装置中使用的是

阳

（填“阴”或“阳”）离子交换膜，图中从d处收集到的是

NaOH溶液

．
（4）工业上由D制取I的过程可表示为：
由D与B反应生成X的反应所用的设备是

③

；
①高炉       ②沸腾炉        ③接触室       ④分馏塔     ⑤吸收塔
已知400℃101Kpa时，2D（g）+B（g?2X（g）；△H=-196.6KJ/mol，当2mol D与1mol B在该条件下反应达平衡时反应放热186.8KJ．在实际生产中综合考虑各种因素，为提高D的转化率，工业选择了以下哪些条件

④⑤⑥

．
①适当升高温度    ②增大压强     ③使用合适的催化剂     ④及时移走生成物        
⑤适当增大B的浓度      ⑥将反应物与生成物在热交换器中进行热交换．

Answer 1

分析：依据转化关系和电解原理可推断，M为NaCl，生成的溶液N为NaOH，气体为H₂，Cl₂，F和N（NaOH）反应生成的是H₂，所以，F为Al，R为O₂，G为Al₂O₃，J为H₂，P为Cl₂，F（Al）+C=G（Al₂O₃）+H（Fe），推断H为Fe，C为Fe₂O₃，根据（4）提供信息可知I为H₂SO₄，D为SO₂，X为SO₃；依据H（Fe）+I（H₂SO₄）=J（H₂）+K（FeSO₄），推断K为FeSO₄；E为分子中原子个数比为1：l的液体，所以推断为H₂O₂，结合A+B

高温

C（Fe₂O₃）+D（SO₂），A的相对分子质量为120，判断A为FeS₂，B为O₂；依据判断出的物质分析回答问题；

解答：解：（1）反应F（Al）与N（NaOH）溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）反应⑤为H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，1mol氧化剂H₂O₂发生反应，电子转移2mol，中当有1mol电子转移时氧化剂H₂O₂物质的量0.5mol，质量=0.5mol×34g/mol=17g；故答案为：17g；
（3）反应④是电解食盐水的反应，反应的离子方程式为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；该装置中使用的是阳离子交换膜，阴极d处收集到的是NaOH溶液；
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-   NaOH溶液；
（4）由D（SO₂）与B（O₂）反应生成X（SO₃）的反应，是二氧化硫气体的催化氧化，在接触室中进行，反应为2SO₂（g）+
O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6KJ/mol；为提高SO₂的转化率，需要平衡正向进行，在实际生产中综合考虑各种因素分析；
①反应是放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，故①错误；
②增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，二氧化硫转化率增大，但高温催化剂作用下二氧化硫转化率已经很高，增大压强提高不大，故②错误；
③催化剂只改变速率，不改变平衡，故③错误；
④及时移走生成物，平衡正向进行，二氧化硫转化率增大，④正确；
⑤适当增加氧气的浓度会提高二氧化硫的转化率，故⑤正确；
⑥将反应物与生成物在热交换器中进行热交换，是反应产生的温度降低，促进平衡正向进行，故⑥正确；
故选④⑤⑥；
故答案为：③；④⑤⑥；

点评：本题考查了物质转化关系和物质性质的综合应用，主要考查工业生产及应用的常见反应，工业制硫酸、电解食盐水制烧碱、铝热反应、电解冶炼铝等原理的应用，离子方程式、化学方程式的书写，化学平衡的影响因素判断，氧化还原反应的应用等，综合性较强．