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11.熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池,具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点,是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3.K2CO3为电解质.以CH4为燃料时,该电池工作原理见下图。下列说法正确的是( )
正确答案
考查方向
解题思路
该原电池为甲烷燃料电池,通入燃料的电极为负极.通入氧化剂的电极为正极,负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-,负极上产生的二氧化碳可以为正极所利用,所以A是负极,B是正极。
【解析】A.燃料电池中通入燃料的电极是负极.通入氧化剂的电极是正极,原电池放电时,阳离子向正极移动,Li+.K+移向右侧电极移动,故A错误;
B.外电路中电子由负极流向正极,即从左侧电极移向右侧电极,故B错误;
C.负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极反应式为O2+2CO2+4e-═2CO32-,通入1mol气体甲烷气时,左侧电极上生成5 molCO2,故C正确;
D.相同条件下通入气体B与气体C的体积比为1:2,故D错误.
故选C。
易错点
电子流向不清楚,充放电原理混淆
知识点
13.在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
A.如果n=1,当体积为10ml时两者恰好完全反应生成氯化铵,是强酸弱碱盐水解呈碱性;
B.b点时溶液温度最高,说明氨水与盐酸恰好反应,则b点溶质为氯化铵,铵根离子促进了水的电离,则此时水的电离程度最大;由于d点溶液pH未知,则无法判断a.d两点水的电离程度大小;
C.c点溶液呈中性,所以c(H+)=c(OH-),由电荷守恒分析解答;
D.25℃时溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol•L-1,c(NH4+)=c(Cl-)=0.05mol/L,根据物料守恒可知:c(NH3•H2O)=(0.5n-0.05)mol/L,然后结合铵根离子的水解平衡常数表达式计算。
考查方向
解题思路
结合题干和选项对图进行细致的分析
易错点
准确分析图
知识点
9.三分子甲醛在一定条件下反应可生成三聚甲醛,三聚甲醛可用作合成工程塑料等,还是日用化妆品冷烫精及脱毛剂的主要原料。下列有关三聚甲醛的说法中正确的是( )
正确答案
解析
A.高分子化合物相对分子质量在10000以上,该分子相对分子质量较小,所以不属于高分子化合物,故A错误;
B.分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体,丙三醇分子式为C3H8O3,三聚甲醛分子式为C3H6O3,所以不是同分异构体,故B错误;
C.该反应符合加成反应特点,所以属于加成反应,故C正确;
D.三聚甲醛的分子式为C3H6O3,根据原子守恒知,如果完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量相等,如果生成CO,则生成的二氧化碳和水的物质的量不等,故D错误;
故选C。
考查方向
解题思路
清楚高分子化合物的特点,写出甘油好三聚甲醛的化学式,根据三聚甲醛的化学式计算出燃烧产物的物质的量
易错点
加成反应特点不清楚,同分异构体特点不了解
知识点
7.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是( )
正确答案
解析
A.屠呦呦女士利用乙醚做萃取剂萃取除了青蒿素,获得了诺贝尔化学奖,故A正确;
B.2.5微米大于100nm,直径小于2.5 μm,可能形成胶体,故B正确;
C.大理石不含硅元素,不属于硅酸盐,故C错误;
D.二氧化硅能用于制光导纤维.二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成硅酸钠和水,所以光导纤维遇强碱会“断路”,故D正确。
故选C。
考查方向
本题考查化学史.材料.环境污染等知识,为高频考点,侧重于基础知识的综合理解和运用的考查
解题思路
A.屠呦呦女士利用乙醚做萃取剂萃取除了青蒿素;
B.2.5微米大于100nm;
C.大理石不含硅元素;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅以及二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成硅酸钠和水。
知识点
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A.合成氨是可逆反应,1mol N2和3mol H2充分混合,反应生成的氨气小于2mol,转移的电子数小于6NA,故A错误;
B. 在1L0.1 mol/L碳酸钠溶液中含有溶质碳酸钠0.1mol,碳酸根离子水解生成氢氧根离子,阴离子数目增多,大于0.1mol,阴离子总数大于0.1 NA,故B正确;
C. 入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,然后亚铁离子氧化为铁离子。所以,当有2mol亚铁离子被氧化时,消耗的氯气的分子数大于 NA;
D.1 mol-CH3中所含的电子总数为9 NA。
考查方向
解题思路
A.氮气与氢气反应生成氨气为可逆反应,可逆反应不能进行到底;
B. 溶液中碳酸根离子水解生成氢氧根离子,阴离子数目增多;
C. 还原性I->Fe2+>Br-;
知识点
12.X、Y、Z、W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,Y元素在地壳中的含量最多,Z元素的金属性最强,W原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
A.X.Y的氢化物分别为CH4.H2O,CH4的沸点在同族氢化物中最低,故A错误;
B.X.Y.Z分别是C.O.Na元素,含有三种元素的化合物有碳酸钠.醋酸钠.甲酸钠.醋酸钠等,故B正确;
C.同周期自左而右原子半径减小.同主族自上而下原子半径增大,一般电子层越多原子半径越大,故原子半径r(Na)>r(Cl)>r(C)>r(O),即原子半径r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),故C错误;
D.Y(O)与Z(Na)形成氧化钠.过氧化钠,过氧化钠含有共价键,Y(O)或W(Cl)形成的化合物含有共价键,故D错误.
故选:B.
考查方向
解题思路
X.Y.Z.W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,最外层电子数不超过8个,则其K层为次外层,最外层电子数为4,则X是C元素;Y元素在地壳中的含量最多,则Y是O元素;Z元素的金属性最强,则Z是Na元素;W原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和,则W的核外电子数是17,所以W是Cl元素,据此解答.
知识点
二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
回答下列问题:
23.已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由上述数据计算ΔH1= 。
24.该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH
该反应ΔH= ,化学平衡常数K= (用含K1.K2.K3的代数式表示)。
25.下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有________。
26.工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是_______________________________。
27.以=2 通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其CO的平衡转化率随温度.压强变化关系如图所示。下列说法正确的是____。
28.某温度下,将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2 L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常K= 。
正确答案
-99 kJ·mol-1
解析
2×436kJ.mol-1+1076kJ.mol-1﹣343kJ.mol-1﹣465kJ.mol-1﹣3×413kJ.mol-1=﹣99
考查方向
解题思路
根据反应原理进行计算
易错点
反应原理不清楚,导致计算错误;化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊;
正确答案
-263 kJ·mol-1 K·K2·K3
解析
已知①CO(g)+H2(g)═CH3OH(g)△H1=-91kJ•mol-1;②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O△H2=-24kJ•mol-1;③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJ•mol-1,利用盖斯定律,反应①×2+②+③,
可得到,3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=(-91kJ•mol-1)×2+(-24kJ•mol-1)+(-41kJ•mol-1)=-247kJ•mol-1,
则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积,即K=K12•K2•K3,
故答案为:-247kJ•mol-1; K12•K2•K3.
考查方向
解题思路
利用盖斯定律和化学平衡常数的算法进行计算
易错点
反应原理不清楚,导致计算错误;化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊;
正确答案
解析
A.分离出二甲醚,平衡右移,故可以提高新工艺中CH3OCH3产率,故A选;
B.此反应为放热反应,升高温度平衡左移,CH3OCH3产率降低,故B不选;
C.使用催化剂只能加快反应速率,不能使平衡移动,故改用高效催化剂不能改变CH3OCH3产率,故E不选.
D.此反应正反应为气体体积减小的反应,故增大压强平衡右移,CH3OCH3产率升高,故C选;
故选AC;
考查方向
解题思路
根据化学平衡移动原理进行判断
易错点
反应原理不清楚,导致计算错误;化学平衡常数和化学平衡移动的概念模糊;
正确答案
反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反方应向移动,从而提高了CH3OCH3的产率
解析
新工艺中③的发生提高了CH3OCH3的产率,是因反应③能消耗反应②中的产物水,从而使反应②的平衡右移,故能提高CH3OCH3的产率,
故答案为:反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反方应向移动,从而提高了CH3OCH3的产率。
考查方向
解题思路
根据反应③能消耗反应②中的产物水,从而使反应②的平衡右移来分析。
易错点
不理解化学平衡移动的原理
正确答案
解析
A.由图可知,压强一定时,随温度升高CO的转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故△H<0,故A错误;
BC.正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO的转化率增大,所以P1>P2>P3,故B正确,C错误;
D.若在P3和316℃时,起始时=3,则增大了氢气的量,增大氢气的浓度,平衡正移,CO的转化率增大,所以CO转化率大于50%,故D正确
E. 温度和压强不变时,同比例增加反应物的量,体积分数不变,故E错误
考查方向
解题思路
根据图结合化学平衡移动原理进行解答
易错点
化学平衡移动原理不清楚
正确答案
2.25或
解析
根据反应达到平衡时,测得二甲醚的体积分数为25%,可列式:X\6−4X=25%,解得X=0.75mol/L,化学平衡常数K=C(CH3OCH3)•C(H2O)\C(CO)2•C(H2)4=2.25。故答案为2.25。
考查方向
解题思路
根据二甲醚的体积分数为25%,可求出平衡时各物质的浓度,根据平衡常数K的表达式,即可求出K值。
易错点
化学平衡移动原理不清楚
10.下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。正确的一组为( )
正确答案
A
解析
A.溴与NaOH反应后,与四氯化碳分层,然后分液可分离,故A正确;
B.碳酸钙不溶于水,过滤分离,但氯化铁水解生成的HCl易挥发,则不能蒸发结晶,故B错误;
C.加入过量烧碱后过滤,引入钠离子不能除去,则试剂不合理,故C错误;
D.品红可检验二氧化硫,不能除杂,应选高锰酸钾除去二氧化硫,故D错误;故选A.
考查方向
解题思路
明确物质的性质,判断除去杂质的试剂及方法
易错点
对物质性质不清楚,分离提纯方法混淆
知识点
氢化镁(MgH2)是一种相对廉价的储氢材料,遇水易发生反应,在潮湿空气中能自燃。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化镁。
A B C D
请回答下列问题:
14.实验装置中,按气体流向的依次连接合理顺序为____________________(填仪器接口处的字母编号)。
15.用连接好的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞, (用编号按正确的顺序排列下列步骤)。①关闭分液漏斗活塞 ②收集气体并检验纯度 ③加热反应一段时间 ④停止加热,充分冷却
16.为了确认进入装置D中的氢气已经干燥,可在D装置前面再加一个装置,该装置中加入的试剂的名称是 。
17.通过上述方法制得的氢化镁样品中常混有未完全反应的镁和其他杂质,假设样品中的氢化镁与水完全反应,而镁粉和其他杂质均不与水反应)。测定实验样品纯度的方法步骤如下:
Ⅰ.检查装置气密性,装入药品,按下图(固定装置省略)所示连接仪器。
Ⅱ.调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0 mL。
Ⅲ.将Y形管慢慢倾斜,直到B端的水全部与A端的样品混合。
Ⅳ.反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为128.0 mL。
回答下列问题:
①第Ⅳ 步骤在读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面低于量气管中液面,应采取的措施是 。
②反应生成氢气的体积为 mL。
③已知该实验条件下,氢气的密度为0.09 mg/mL。样品中氢化镁的纯度为 (结果精确到0.01%)。
18.请你设计一个定性实验,鉴别镁粉与氢化镁粉末(不可使用水),写出实验的简要步骤.现象及结论 。
正确答案
ecdfgab
解析
先通过生成氢气的装置,然后将氢气干燥,再将氢气通入含有镁的反应装置中,生成氢化镁,同时防止空气中的水分等进入实验装置。故按气体流向的依次连接合理顺序为ecdfgab。
考查方向
解题思路
明白反应原理且清楚实验步骤
易错点
不明白反应原理将实验步骤及实验装置弄错
正确答案
②③④①
解析
由于多余的氢气需要燃烧反应掉,所以应该先收集一部分气体并检验其纯度,反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却,所以应该最后关闭分液漏斗活塞,因此正确的顺序为②①④③,故答案为:②①④③
考查方向
解题思路
明白反应原理且清楚实验步骤
易错点
不明白反应原理将实验步骤及实验装置弄错
正确答案
无水硫酸铜
解析
无水硫酸铜遇水变蓝色,若氢气干燥,则无水硫酸铜没有变化,反之,则变为蓝色。可以判断氢气是否干燥,故答案为无水硫酸铜。
考查方向
解题思路
明白反应原理且清楚实验步骤
易错点
不明白反应原理将实验步骤及实验装置弄错
正确答案
①抬高水准管,使水准管.量气管中的液面相平 ②118.0 ③69.03%
解析
① 读取量气管中数据时,为减小误差,应使水准管.量气管内液面相平,故答案为:抬高(或移动)水准管位置,使水准管.量气管内液面相平;
②氢气的体积等于反应前后液面差=128.0mL-10.0mL=118.0mL,故答案为:118.0ml;
③ 反应生成氢气的质量是:118.0mL×0.09mg/mL=10.62mg
设样品中氢化镁的质量X,生成氢气质量为Y,则镁的质量为100mg-X,镁与水反应生成氢气质量为10.62mg-Y则
MgH2+2H2O═Mg(OH)2+2H2↑
26\4=X \Y ,解得Y=(2\13)X
Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑
根据:24\2 =100mg−X \10.62mg−Y
将Y=(2\13)X
代入,解得X=69.03mg
所以样品中氢化钙的纯度为:69.03mg\100mg ×100%=69.03%
考查方向
解题思路
氢气的体积等于反应前后液面差;设氢化镁和氢气的质量根据三段式进行计算
易错点
忽视第二问求出的结果,不知道如何利用第二问来做第三问
正确答案
分别取适量的固体粉末,在加热的条件下与干燥的氧气反应,将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管,若观察到白色固体变蓝,则固体样品为MgH2,若白色固体没有变蓝,则固体样品为NaH。
解析
氢化镁和干燥的氧气发生反应,产物中有水,而NaH与干燥的氧气反应不能生成水,根据这一不同点进行实验。故答案为分别取适量的固体粉末,在加热的条件下与干燥的氧气反应,将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管,若观察到白色固体变蓝,则固体样品为MgH2,若白色固体没有变蓝,则固体样品为NaH。
考查方向
解题思路
考虑二种物质的不同性质进行实验
易错点
不明白二种物质的性质
铁及其化合物在工农业生产.环境保护等领域中有着重要的作用。
19.硫酸铁铵广泛用于城镇生活饮用水.工业循环水的净化处理等。写出硫酸铁铵溶液中离子浓度的大小顺序 。
20.FeSO4/KMnO4工艺与单纯混凝剂相比,大大降低了污水处理后水的浑浊度,显著提高了对污水中有机物的去除率。二者的引入并未增加沉降后水中总铁和总锰浓度,反而使二者的浓度降低,原因是在此条件下(pH约为7)KMnO4可将水中Fe2+.Mn2+氧化为固相的+3价铁和+4价锰的化合物,进而通过沉淀.过滤等工艺将铁.锰除去。已知:Ksp(Fe(OH)3=4.0×10-38,则沉淀过滤后溶液中c(Fe3+)约为 mol·L-1。写出生成+4价固体锰化合物的反应的离子方程式。
21.新型纳米材料ZnFe2Ox,可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如图:
①用ZnFe2Ox除去SO2的过程中,氧化剂是 。
②用ZnFe2Ox除去NO2的过程中,若x=3,则消除1 mol NO2,需要ZnFe2Ox的质量为 g。
③用ZnFe2O4制取ZnFe2Ox的过程中,若x=3.5,则ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为 。
22.工业上常采用如图所示电解装置,利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。通电电解,然后通入H2S时发生反应的离子方程式为:23-+2CO+H2S=24-+2HCO+S↓。电解时,阳极的电极反应式为 ;电解过程中阴极区溶液的pH (填“变大”.“变小”或“不变”)。
正确答案
c(SO)>c(NH)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-)
解析
该物质不发生水解时,硫酸根离子的浓度大于铁离子和铵根离子,但铵根离子和铁离子发生水解,结合氢氧根,产生氢离子,根据水解程度大小,铁离子水解能力强于铵根离子,且容易偏弱酸性,水解是微弱的。
考查方向
解题思路
根据离子的水解能力做出判断
易错点
忽略离子的水解及水解能力的大小
正确答案
4.0×-17
3Mn2++2MnO+2H2O= 5MnO2↓+4H+
解析
Ksp(Fe(OH)3)=c(Fe3+)*c3(OH-)=4.0*10-38
又水中pH约为7,故c(OH-)=1.0*10-7mol*L-1,c3(OH-)=1.0*10-21mol*L-1
c(Fe3+)=Ksp(Fe(OH)3)/c3(OH-)=4.0*10-17
由题意知,氧化Mn2+的为KMnO4,故不考虑FeSO4。
因此,参与反应的离子只有Mn2+和MnO4-,又要考虑电荷平衡,电子守恒,配平即可。
3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+
考查方向
解题思路
根据化学反应原理进行分析
易错点
忽略电子守恒
正确答案
SO2 450 2:1
解析
①在氧化还原反应中,铁元素化合价升高为+3价,发生氧化反应做还原剂,二氧化硫中硫元素化合价降低,发生还原反应做氧化剂。
②二氧化氮先和水反应生成硝酸再和ZnFe2Ox反应,其数量关系为3NO2~2NO3- ~6Fe2+,故1molNO2反应2mol ZnFe2Ox,所需质量为2mol×225g/mol=450g。
③若x=3.5,则ZnFe2O4中有一个Fe被还原,即1 mol ZnFe2O4反应,转移1 mol电子。而H2被还原成H+,因此1 mol H2反应,转移2 mol电子。
故,ZnFe2O4与H2参与反应的物质的量之比为2:1。
考查方向
解题思路
根据氧化还原反应的原理及电荷守恒等进行计算。
易错点
氧化还原反应的原理不清楚
正确答案
4--e-= 3- 变大
解析
电解时,阳极的电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-,电解时阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,由于CO32-的水解程度大于HCO3-,所以碱性增强,则pH变大。
考查方向
解题思路
电解时阳极发生失电子的氧化反应,将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高;阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,据此判断。
易错点
阴阳极反应原理不清楚
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
29.工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2,其中硫元素的化合物为 。
30.硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有 (任写一种)。
31.硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 (填写序号)。
32.在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为 。
33.硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉.转化器.吸收塔))。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。
____________________________________________________________________
②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染.废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
34.实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS.SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O),聚铁的化学式为m,制备过程如图所示,下列说法正确的是 。
正确答案
-1
解析
FeS2中铁的化合价为+2,所以硫的化合价为-1
考查方向
解题思路
先确定铁的化合价再计算硫的化合价,结合常识,根据化学平衡原理进行解答
易错点
对铁的化合价和化学平衡原理不清楚
正确答案
硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等)
解析
用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵(或硫酸钾或过磷酸钙等)
考查方向
解题思路
先确定铁的化合价再计算硫的化合价,结合常识,根据化学平衡原理进行解答
易错点
对铁的化合价和化学平衡原理不清楚
正确答案
解析
硫酸生产中,第二步:SO3的制取反应为可逆反应,根据化学平衡原理为了提高SO2的转化率,通常采用增大O2浓度的方法来达到使SO2尽可能多的转化为SO3的目的.
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎,目的是为了增大黄铁矿与空气的接触面,加快FeS2和O2反应速率,而不是从SO2和O2反应中化学平衡角度考虑,故A不正确;
B.使用V2O5作催化剂,催化SO2和O2反应,只能加快该反应的速率,不能使平衡移动,故B不正确;
C.接触室中催化转化器使用适宜的温度,目的是使催化剂活性最强,使反应速率最快,而实际上升高温度,会促使SO2和O2平衡向吸热方向移动,即逆向移动,不利于提高SO2的转化率,故C不正确;
D.从沸腾炉中出来的气体成分为SO2.O2.N2,经过净化后,进入接触室,炉气中要有过量的空气,即增大O2浓度,会促使SO2和O2平衡正向移动,有利于提高SO2的转化率,故D正确;
E.接触室中:增大压强促使平衡正向移动(即气体总体积减小的方向),减小压强促使平衡逆向移动(即气体总体积增大的方向).在常压下,不利于平衡正向移动,不利于提高SO2的转化率.对于该化学平衡,压强的增大,促使平衡正向移动,效果并不明显,所以工业上直接采用常压条件,而不采用高压条件,故E不正确;
F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3,主要目的是防止产生酸雾,阻碍SO3的吸收,与化学平衡移动原理无关,故F不正确;
故答案为:D。
考查方向
解题思路
先确定铁的化合价再计算硫的化合价,结合常识,根据化学平衡原理进行解答
易错点
对铁的化合价和化学平衡原理不清楚
正确答案
99.75%
解析
设二氧化硫的初始浓度为a,则第一次转化掉的二氧化硫浓度为a×95%,剩余的二氧化硫浓度为a×(1-95%),进入第二次转化,则第二次转化掉的二氧化硫浓度为a×(1-95%)×95%
根据公式:转化率═转化浓度/初始浓度×100%
最终SO2的转化率═[a×95%+a×(1-95%)×95%]/a×100%═99.75%
故答案为:99.75%;
考查方向
解题思路
转化率:可逆反应到达平衡时,某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起始浓度比值的百分比.可用以表示可逆反应进行的程度;沸腾炉中,黄铁矿从顶部加入,空气从底部通入,形成对流;接触室中热交换器内部温度高的气体和外部温度低的气体形成热量对流;吸收塔的气体底部进入,从下向上运动,冷的浓硫酸从吸收塔顶部喷洒,从上向下运动,形成流动,进行热量交换.
正确答案
①SO3从吸收塔底部进入,吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋,形成对流②SO2+NH3+H2O===NH4HSO3
2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑
解析
①从接触室中出来的热气体SO2.O2.N2.SO3,在吸收塔的底部进入,从下向上运动,从吸收塔顶部喷洒冷的浓硫酸,从上向下运动;热气体SO3与冷的浓硫酸相对流动,进行热量交换,故答案为:从接触室中出来的热气体SO2.O2.N2.SO3,在吸收塔的底部进入,从下向上运动;从吸收塔顶部喷洒冷的浓硫酸,从上向下运动;热气体SO3与冷的浓硫酸相对流动,进行热量交换;②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,即先用氨水吸收,再用浓硫酸处理。先用氨水吸收时,发生反应:SO2+2NH3•H2O═(NH4)2SO3,再用浓硫酸处理时,发生反应:(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+SO2↑+H2O,以达到消除污染,废物利用的目的。
考查方向
解题思路
转化率:可逆反应到达平衡时,某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起始浓度比值的百分比.可用以表示可逆反应进行的程度;沸腾炉中,黄铁矿从顶部加入,空气从底部通入,形成对流;接触室中热交换器内部温度高的气体和外部温度低的气体形成热量对流;吸收塔的气体底部进入,从下向上运动,冷的浓硫酸从吸收塔顶部喷洒,从上向下运动,形成流动,进行热量交换.
易错点
不明白反应原理以至于不能正确的写出化学方程式
正确答案
解析
A.炉渣中FeS与硫酸和氧气反应生成硫单质硫酸铁和水,反应的离子方程式为4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O,故A正确;
B.炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等,固体W灼烧得到气体为二氧化硫,故B正确;
C.溶液X中加入过量铁粉,铁和硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤析出得到绿矾,符合晶体析出步骤,故C正确;
D.用pH试纸测定方法为:将试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液,点在试纸的中央,然后与标准比色卡对比.氢氧化铁的含量比硫酸亚铁高,若溶液Z的PH偏小,则聚铁中生成的氢氧根的含量减少,使铁的含量减少,故D错误;
考查方向
解题思路
分析流程可知炉渣加入硫酸溶液同时通入氧气得到固体W为氧化还原反应生成的硫单质和SiO2等,溶液X为含有Fe3+离子的溶液,调节溶液PH得到溶液Z加热得到聚铁,溶液X中加入铁反应生成硫酸亚铁溶液Y,蒸发结晶得到硫酸亚铁晶体。
易错点
流程图分析不正确