工业制取硫酸_章节学习

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题型：单选题

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单选题 · 2 分

9．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )

ASiO2SiCl4Si

BFeS2SO2H2SO4

CN2NH3NH4Cl(aq)

DMgCO3MgCl2(aq)Mg

正确答案

C

知识点

工业制取硫酸

1

题型：单选题

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单选题 · 3 分

14.在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见右图）。下列说法错误的是( )

Aa、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同

Bc、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同

C热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体

Dc处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率

正确答案

B

知识点

工业制取硫酸

1

题型：简答题

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简答题 · 14 分

CO2是重要的化工原料，也是应用广发的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。

完成下列计算：

50．CO2通入氨水生成NH4HCO3，NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解，分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。

51．某H2中含有2.40 molCO2，该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中，CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应，该NaOH溶液的浓度为_______。

52．CO2和KO2有下列反应：

4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2

4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2

若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，则反应前密封舱内H2O的量应该是多少？列式计算。

53．甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料：CH4+H2OCO+3H2

已知：CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O

300 mol CH4完全反应后的产物中，加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol，残留氢气120 mol，计算CO2的转化率。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

89.6

解析

碳酸氢铵完全分解再干燥后得氨气、二氧化碳，2．00 mol NH4HCO3完全分解，得2mol的氨气和2mol的CO2，即气体共4mol，标况下的体积为：89．6L。

考查方向

根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤：1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式，求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法，需要熟练掌握。

易错点

计算不细心。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L

解析

该反应只是说完全反应，并没有说明生成什么，可能全部的碳酸钠，也可能全部是碳酸氢钠：

（1）CO2+NaOH=NaHCO3，n(NaOH)= n(CO2)=2．40mol，则c(NaOH)==1．20mol/L；
（2）CO2+2NaOH=Na2CO3，n(NaOH)=2n(CO2)=4．80mol，则c(NaOH)==2．40mol/L；

综合（1）、（2）可知，NaOH溶液的浓度应该1.20mol/L≤c(NaOH)≤2.40mol/L。

考查方向

根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

根据CO2与NaOH恰好反应，只需满足1/2≤n(CO2)：n(NaOH) ≤1即可。

易错点

不知道符合1/2≤n(CO2)：n(NaOH) ≤1，CO2与NaOH都是恰好反应。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

； n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)

解析

法一：

依题意，9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2，即n(CO2)∶n(O2)=1∶1，通过观察题给两个方程式可知，当把两个方程式相加时正好符合题目要求：

8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2

所以有n(H2O)=n(CO2)=×9mol=3mol，即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol。

法二：

设反应前密封舱内H2O的物质的量为n

4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2

2n n 1.5n

4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2[来源:学科网ZXXK]

9-2n 1.5(9-2n)

根据题意生成氧气9mol，所以有1.5n+ 1.5(9-2n)=9mol，解得n=3mol，即反应前密封舱内

H2O的物质的量为3mol。

考查方向

根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤：1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式，求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法，需要熟练掌握。

易错点

比例式上下单位要一致。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

α=80/100=80%

解析

法一：

CH4 + H2O → CO + 3H2

300mol 300mol 900mol

设CO2的转化率为α，CO的转化率为β

CO + 2H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O

300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol

根据题意，共生成350mol甲醇，所以有300βmol+100αmol=350mol-------①式

根据题意，反应后残留氢气120mol，则实际参加反应的氢气为900mol-350mol，所以有

600βmol+300αmol=900mol-350mol--------②式

由①②式可得α=0.8，即设CO2的转化率为80%。

法二：

在合成甲醇的反应中，氢元素在生成物中有两种存在形式，一是存在于甲醇中，二是存在于水中。利用守恒法也可求得答案。

考查方向

根据化学方程式的计算；物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系；极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤：1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式，求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法，需要熟练掌握。

易错点

不能准确找到已知量和要求量之间的关系。

1

题型：单选题

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单选题 · 2 分

符合目前工业生产实际的化工生产原理是

A合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体上氨的产率很高

B氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸

C氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOH

D二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸

正确答案

A

解析

略

知识点

工业制取硫酸工业合成氨氯碱工业

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题型：简答题

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简答题 · 13 分

26.氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料，工业上以黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料在制备硫酸的同时，利用其煅烧后炉渣的主要成分Fe2O3可制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O），其工艺流程如下（杂质不参与反应）：

回答下列问题：

（1）高温煅烧时，黄铁矿要粉碎成细小的颗粒,其目的是。

（2）黄铁矿高温煅烧时发生反应的化学方程式。

（3）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是、。

（4）系列操作包括:蒸发浓缩、、、洗涤等。蒸发与过滤时玻璃棒的作用分别是：、。

（5）取a g黄铁矿，按上述流程制得FeCl3·6H2O晶体，将该晶体溶于水，再将所得溶液蒸干、灼烧，得到b g固体产物（整个过程中的损耗忽略不计），黄铁矿的纯度为（用含a、b的表达式表示）。

正确答案

解析

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工业制取硫酸蒸发、蒸馏与结晶的仪器蒸发和结晶、重结晶物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

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