高三化学工业流程题目总结(带答案)

12．下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。（1）写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。（2）写出上图中部分装置的作用：甲：①混合SO2和O2；②；丙和丁：。（3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；②（4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于；丙和丁相当于。（5）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率3．氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的；氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。（1）下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图：设备A的名称是，设备B的名称是。（2）硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，历此，2也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式：。（3）常压法生产出的硝酸浓度低，尾气中氮的氧化物含量高，对环境会有严重污染。可采用法和法进行改进。（4）在纯碱制造过程中，过程①与过程②的顺序能否颠倒？为什么。4．碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为；（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是；（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为；（4）实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤实验时，用到的玻璃仪器有；（5）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：；（6）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是。温度/℃01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.85．工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。（1）原料A的名称是_____________，步骤①反应的离子方程式是____（2）滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是____，步骤②反应的离子方程式是：_（3）步骤③3的化学方程式是：____。（4）如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响_______________________________________________________________________6．工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），（1）已知：N2(g)+O2(g)＝2NO(g)；△H＝180.5kJ/mol（2）4NH3(g)+5O2(g)＝4NO(g)+6H2O(g)；△H＝-905kJ/mol2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)；△H＝-483.6kJ/mol则N2（g）＋3H2（g2NH3（g）的△H=_________________。（2）工业上，一定温度下，将1.5molN2和6molH2通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为____。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是____①增大压强②增大反应物的浓度③使用催化剂④降低温度（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方法？___________(填编号)。①.过滤②蒸馏③渗析④萃取理由是_____________（4）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为________________________________________________。（5）假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L，实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时，需取20mol/L的氨水_____L(用100mL的容量瓶)。假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH__14－a(填“大于”“小于”或“等于”)7．（1）以前实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热，控制30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度表（g/100g水）温度溶解度0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0————NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4—NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3①反应控制在30—35℃，是因为高于35℃NH4HCO3会分解，低于30℃则反应速率降低，为控制此温度范围，通常采取的加热方法为___；②加料完毕，保温30分钟，目的__；③静置后只析出NaHCO3晶体的原因_____；④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使_（填化学式）循环使用，回收得到催化剂高温、高压N2、H2氮气氢气混合气产品净化循环气体压缩4NH4Cl晶体。（2）我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，使其更加先进，被称为侯德榜制碱法，生产流程为：⑤沉淀池中反应的化学方程式：；⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为：⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为。8．海水占地球总储水量的97.2％，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。（1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表第族。（2）目前，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是（填：物理变化或化学变化）。（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。反应式为：食盐＋H2O→NaOH＋H2↑＋Cl2↑（未配平），该反应中食盐的化学式是；利用电解所得气体制36.5％的浓盐酸1000t，最少需消耗食盐t。（4）近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下：请写出②④的化学反应方程式：、9．在氨的工业合成中，有三个关键的技术问题，请结合所学知识解决它们。①合成氨的化学原理是N2+3H22NH3，在工业上选择20—50MPa的较高压强和500℃的温度进行反应，请结合有关的化学原理解释。②在生产过程中需要大量氢气，现有以下几种获得氢气的方法，请你选出最适宜的，并说明理由：A．电解水制取氢气B．由煤或焦碳来制取氢气：煤或焦碳经加热，炽热的炭与水蒸气反应生成氢气C．由天然气或重油制取氢气：天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳③合成氨的生产工艺流程：首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢5气。氮气和氢气的混合气体在合成塔一定条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。2．（1）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2（2）②干燥SO2和O2（或“观察通入SO2和O2体积比”）（1分）；吸收SO3并做对照实验（3）②浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水，SO3充分被浓硫酸吸收（4）接触室；吸收塔。（5）D.3．（1）冷凝器，循环压缩机（2）CH4+2NO2＝N2+CO2+2H2O（3）全压，综合（4）不能因为CO2在水中溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO3－，所以没有NaHCO3生成4．（1）60（2）HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原（3）Cl2及Cl2与KOH反应生成的KClO，能将KIO3氧化成KIO4（4）漏斗、烧杯、玻璃棒（5）KH(IO3)2＋KOH＝2KIO3＋H2O（6）蒸发结晶5．（1）盐酸（硫酸、硝酸），Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O，Fe2O3＋6H+＝2Fe3+＋3H2O（2）NaOH，H+＋OH-＝H2O，Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓，Al3+＋4OH-＝AlO2-＋2H2O（3）NaAlO2＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋NaHCO3（4）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质6．（1）－92.4kJ/mol（2）0.057(mol·L-1)-2，①②(3)②；通过温度的改变而改变物质的状态达到分离目的。(如果没有谈到状态的改变，而只说温度不得分。（4）8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl（5）25mL；小于。7．①：水浴加热、②：使反应充分进行(或使NaHCO3晶体充分析出）③：NaHCO3的溶解度最小④：NaCl⑤：NH3＋CO2＋H2O+NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3↓＋NH4Cl⑥可取少量试样溶于水，滴加过量稀硝酸,再滴加过量硝酸银,观察最终是否有沉淀⑦NH38．（1）IA（2）物理变化（3）NaCl585（4）NaOH＋SO2＝NaHSO3，NaHSO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋SO29．①温度500℃是因为温度太高，平衡混合物中氨的含量太低；温度太低，化学反应速率太小。且500℃催化剂活性最大。选择20—50MPa的较高压强是因为增大压强，平衡混合物中氨含量增加，但对设备的材料质量和制造水平要求更高，能量消耗更大。②C天然气作为洁净燃料，便于管道输送，用做合成氨的原料具有投资省，能耗低的优点。③1．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：6（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。AB（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：。（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：滤液D加石灰水前先要加热，原因是。（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳