高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案

《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十八 化學(xué)與技術(shù) 考點一 化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)案（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題二十八　化學(xué)與技術(shù) 考綱展示　命題探究 1　工業(yè)生產(chǎn)硫酸 (1)生產(chǎn)流程和原理 (2)“三廢”處理 ①尾氣吸收 a．石灰水吸收法：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O， CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。 b．氨水吸收法：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3， (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。 ②污水處理：根據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)不同，采用不同的化學(xué)方法進(jìn)行處理，如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法。 ③廢渣利用：制磚或制造水泥，提煉貴重的有色金屬。 學(xué)霸巧學(xué)卡　硫酸工業(yè)生產(chǎn)中注意的問題 (1)通入接觸室的混合氣體必須預(yù)先凈化，原因是爐氣中含有二氧化硫、氧氣、氮氣、水蒸氣以及砷、硒化合物、礦塵等。砷、硒化合物和礦塵等會使催化劑中毒；水蒸氣對生產(chǎn)和設(shè)備有不良影響。 (2)用98.3%的濃硫酸來吸收SO3，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸霧，且吸收速率慢。 2　合成氨工業(yè) (1)反應(yīng)原理 N2＋3H22NH3(放熱反應(yīng)) (2)基本生產(chǎn)過程 ①生產(chǎn)流程示意圖 ②主要原理 凈化 3　工業(yè)制硝酸 (1)原理：4NH3＋5O24NO＋6H2O(常用鉑作催化劑)，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(增壓、降溫，同時補充空氣)。 (2)尾氣凈化 ①用Na2CO3溶液吸收氮的氧化物得到亞硝酸鈉和硝酸鈉：2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2。 ②用各種燃料氣中的甲烷、氫氣等將氮的氧化物還原為氮氣和水：H2＋NO2===NO＋H2O,2H2＋2NO===N2＋2H2O；CH4＋4NO2===4NO＋CO2＋2H2O，CH4＋4NO===2N2＋CO2＋2H2O。 4　純堿工業(yè) 氨堿法和聯(lián)合制堿法的比較 氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜) 原理 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑ 原料 NaCl、NH3、CaCO3(制備CO2和CaO) NaCl、NH3、CO2 續(xù)表 氨堿法(索爾維) 聯(lián)合制堿法(侯德榜) 生產(chǎn)流程 優(yōu)點 ①原料(食鹽和石灰石)便宜易得 ②產(chǎn)品純堿的純度高 ③副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用 ④制造步驟簡單，適合于大規(guī)模生產(chǎn) 除了氨堿法的優(yōu)點外，還有 ①食鹽的利用率提高到96%以上 ②消除了廢棄物氯化鈣的生成，減少了環(huán)境污染 ③使合成氨廠的原料氣CO2轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，減少了由CaCO3制CO2這一工序 學(xué)霸巧學(xué)卡　工業(yè)制堿過程中的注意事項 (1)向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳的順序：應(yīng)先通氨氣再通二氧化碳，因為氨氣在水中的溶解度大，先通氨氣會吸收更多的二氧化碳，有利于生成較多的碳酸氫鈉而析出。 (2)在氨堿法和聯(lián)合制堿法的過程中，CO2均可循環(huán)利用。 (3)第一步反應(yīng)得到的不是純堿而是NaHCO3，需將NaHCO3加熱分解才能獲得Na2CO3。 5　精細(xì)化工產(chǎn)品 (1)化肥和農(nóng)藥 ①常見化肥的種類、用途和使用注意事項 實例 作用 使用注意事項 氮肥 尿素[CO(NH2)2]、碳酸氫銨(NH4HCO3)、硝酸銨等 氮是合成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素的重要元素，可使植物枝繁葉茂 a.銨態(tài)氮肥不宜與草木灰等堿性肥料混合施用b.(NH4)2SO4長期大量使用會造成土壤板結(jié)、土質(zhì)酸化 磷肥 重過磷酸鈣[Ca(H2PO4)2]、 普通過磷酸鈣 [Ca(H2PO4)2H2O 和CaSO4]、鈣鎂磷肥 [Ca3(PO4)2和 Mg3(PO4)2]等 可使作物根系發(fā)達(dá)，增強耐寒抗旱能力，穗粒增多，籽粒飽滿 不宜與堿性肥料混合施用，最好與農(nóng)家雜肥配合施用 續(xù)表 實例 作用 使用注意事項 鉀肥 KCl、K2SO4、KNO3、K2CO3(草木灰) 促進(jìn)作物生長，增強抗病蟲害和抗倒伏能力 a.易溶于水，不宜在多雨季節(jié)施用 b.K2SO4的長期大量施用會造成土壤板結(jié)、土質(zhì)酸化 復(fù)合肥 KNO3、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4 協(xié)同作用，使作物生長營養(yǎng)均衡，提高效能 a.KNO3不宜在雨季施用b.(NH4)2HPO4、NH4H2PO4不宜與堿性肥料混合施用 ②常見化肥的生產(chǎn)原理 a．尿素的生產(chǎn)原理 2NH3＋CO2H2NCOONH4、H2NCOONH4CO(NH2)2＋H2O。 b．硝酸銨的生產(chǎn)原理：4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、NH3＋HNO3===NH4NO3。 c．普鈣的生產(chǎn)原理：2Ca5(PO4)3F＋7H2SO4===7CaSO4＋3Ca(H2PO4)2＋2HF↑。 ③農(nóng)藥——農(nóng)作物的保護(hù)神 A．分類 B．農(nóng)藥的種類及特點 種類 特點和用途 實例 殺蟲劑 殺死害蟲，防治蟲害。第三代農(nóng)藥具有高效、低毒和低殘留的特點 擬除蟲菊酯和特異性農(nóng)藥等 殺菌劑 阻止病菌的侵入(保護(hù)性殺菌)，可以進(jìn)入植物體內(nèi)的內(nèi)吸性殺菌 波爾多液(硫酸銅和熟石灰的混合物) 除草劑(除莠劑) 殺死雜草而不傷害作物，節(jié)省勞動力，提高栽培技術(shù) 除草劑2,4D 植物生長調(diào)節(jié)劑 促進(jìn)或抑制植物生長 乙烯、乙烯利等 C.農(nóng)藥對土壤和環(huán)境造成的不良影響 a．對農(nóng)產(chǎn)品造成污染，危及食品安全； b．對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，危及人類身體健康和生命安全； c．破壞生物鏈，影響生態(tài)平衡。 學(xué)霸巧學(xué)卡　使用殺蟲劑的注意事項 (1)使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的殺蟲劑，避免使用假冒偽劣產(chǎn)品。假冒偽劣殺蟲劑可能會導(dǎo)致人體中毒或發(fā)生燃燒爆炸事件。 (2)使用氣霧型殺蟲劑時，應(yīng)嚴(yán)格按照使用說明使用：勿接近火源，不可存放在冰箱里，不可朝電器噴射等。 (3)使用殺蟲劑時要避免誤食，防止與皮膚直接接觸，減少對呼吸道的刺激。 (4)注意殺蟲劑的使用范圍和保存方法。 (2)洗滌劑 ①組成：洗滌劑是以一種或數(shù)種表面活性劑為主要成分，加入少量殺菌劑、織物柔順劑、熒光增白劑或有其他特殊功能的添加劑制成的日用化學(xué)品。 ②種類 洗滌劑有塊狀、粉狀、液體狀的，常用的洗滌劑有： 分類 名稱 廚房用洗滌劑 洗潔精、去污粉、油煙凈等 織物用洗滌劑 肥皂、洗衣粉、絲毛洗滌劑、衣領(lǐng)凈等 身體清潔用洗滌劑 香皂、沐浴液、洗手液等 其他 潔廁劑、地毯清洗劑等 ③肥皂 a．原理 高級脂肪酸甘油酯在堿性條件下水解形成高級脂肪酸鹽(即肥皂)。 b．生產(chǎn)流程 c．對環(huán)境的影響：在自然界能被微生物分解，不會積累污染。 ④合成洗滌劑 合成洗滌劑分固態(tài)(洗衣粉)和液態(tài)(洗潔精)兩大類，其主要成分是烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉等。 A．合成洗滌劑的優(yōu)點 a．不受水質(zhì)限制，在含Mg2＋、Ca2＋的水中使用也不喪失去污能力。 b．去污能力更強，并且適合洗衣機使用。 c．合成洗滌劑的主要原料是石油裂解產(chǎn)品，原料便宜。 B．合成洗滌劑對環(huán)境的影響 a．有的洗滌劑十分穩(wěn)定，難以被細(xì)菌分解，污水積累，使水質(zhì)變壞。 b．有的洗滌劑含有磷元素，造成水體富營養(yǎng)化，促使水生藻類大量繁殖，水中的溶解氧含量降低，使水質(zhì)變壞。 C．合成洗滌劑的制備 1．與索爾維制堿法相比，侯德榜制堿法最突出的優(yōu)點是(　　) A．原料利用率高 B．設(shè)備少 C．循環(huán)利用的物質(zhì)多 D．原料易得 答案　A 解析　聯(lián)合制堿法，生產(chǎn)了副產(chǎn)品NH4Cl，所以提高了原料的利用率。 2．工業(yè)上常用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，其過程包括氨的催化氧化(催化劑為鉑銠合金絲網(wǎng))、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。請回答下列問題： (1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為______________； (2)原料氣中空氣必須過量，其主要原因是__________________； (3)將鉑銠合金做成薄絲網(wǎng)的主要原因是___________________； (4)水吸收二氧化氮生成硝酸為放熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為________________，為了提高水對二氧化氮的吸收率，可采取的措施為________(答兩項)。 答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)提高氨的轉(zhuǎn)化率和一氧化氮的轉(zhuǎn)化率 (3)增大催化劑與反應(yīng)物的接觸面積 (4)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　加壓、降溫 解析　(2)根據(jù)平衡原理，增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，以提高原料的轉(zhuǎn)化率。 (3)增大鉑銠合金的表面積，使接觸面積增大，提升催化的效果。 (4)為了提高吸收率，可根據(jù)溶解過程放熱采用降溫處理，且氣體的吸收可用加壓的方式。 　[考法綜述]　化學(xué)知識可以應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開化學(xué)知識。因此高考往往會涉及化學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的題型，這類題型?？疾樗木C合處理、典型工業(yè)生產(chǎn)工藝(如工業(yè)合成氨、硫酸生產(chǎn)等)、化肥和農(nóng)藥的使用等方面。考查的主要方式：①單一地考查某項生產(chǎn)工藝；②整合多項生產(chǎn)工藝或化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行綜合考查。 命題法1　化學(xué)原理在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 典例1　　工業(yè)接觸法制硫酸的流程如圖所示： (1)寫出沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________。 (2)從沸騰爐出來的氣體經(jīng)凈化干燥處理后進(jìn)入接觸室，其氣體體積組成：SO2 7%，O2 11%，N2 82%。從接觸室出來的氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)為7%，則SO2的轉(zhuǎn)化率為____________。 (3)接觸室采用常壓而不采用高壓的原因是__________________。 (4)在吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3，而不是用水吸收SO3的原因是__________________________________________。 每100 g SO3與H2O完全反應(yīng)放出熱量162.9 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________。 (5)某硫酸廠每天用含F(xiàn)eS2 60%的黃鐵礦500 t生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失5%的硫，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。每天能生產(chǎn)98%的硫酸____________t。 [解析]　(1)沸騰爐中利用黃鐵礦和氧氣反應(yīng)制取SO2，反應(yīng)方程式為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。 (2)假設(shè)進(jìn)入接觸室中混合氣的體積為100 L，則V(SO2)＝7 L，V(O2)＝11 L，V(N2)＝82 L。根據(jù)反應(yīng)方程式：2SO2＋O22SO3。設(shè)反應(yīng)的氧氣為X L，則平衡時：V(O2)＝(11－X) L，V(SO2)＝(7－2X) L，V(SO3)＝2X L，V(N2)＝82 L；根據(jù)平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù)為7%，列式得：100%＝7%，解之得：X≈3.38，α(SO2)＝100%≈96.6%。 (3)在常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，沒必要采用高壓，增加設(shè)備成本。 (4)用98.3%的濃硫酸吸收SO3，可以減少酸霧的形成，提高吸收效率。 根據(jù)100 g SO3與H2O完全反應(yīng)放出熱量162.9 kJ，則1 mol SO3與H2O完全反應(yīng)放熱Q＝＝130.32 kJ，故該熱化學(xué)方程式為SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130.32 kJmol－1。 (5)利用關(guān)系式： FeS2　　～　　2SO2　～　2SO3　～　2H2SO4 120　　　　　　　　　　　　　　　　　298 500 t60%90%(1－5%)　　m(H2SO4)98% 則m(H2SO4)＝＝427.5 t。 [答案]　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)96.6% (3)常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，若再采用高壓反而會增加設(shè)備成本 (4)防止形成酸霧，提高吸收效率　SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130.32 kJmol－1 (5)427.5 【解題法】　硫酸工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)原理的應(yīng)用及有關(guān)計算 1．硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程中的化學(xué)原理應(yīng)用 (1)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理 ①增大化學(xué)反應(yīng)速率的措施 在沸騰爐中燃料燃燒時，將原料粉碎，增大與空氣的接觸面積。 ②反應(yīng)條件的選擇 a．溫度：400～500 ℃，根據(jù)平衡移動原理，反應(yīng)應(yīng)在低溫下進(jìn)行，但低溫時催化劑的活性不高，反應(yīng)速率低，實際生產(chǎn)中采用400～500 ℃的溫度。 b．壓強：根據(jù)平衡移動原理，應(yīng)在高壓下進(jìn)行，但增大壓強對SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大，且加壓會增大成本和能量消耗，而常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高，所以實際生產(chǎn)中采用常壓操作。 c．適當(dāng)過量的空氣：提高SO2的轉(zhuǎn)化率。 (2)逆流原理：沸騰爐中原料從爐頂落下，熱空氣從爐底吹入，使原料與助燃?xì)怏w充分接觸，反應(yīng)進(jìn)行充分徹底；吸收塔中使用大量耐酸瓷環(huán)(片)，濃硫酸從塔頂噴下，三氧化硫氣體從塔底吹入，提高吸收程度。 (3)熱交換原理：由于2SO2＋O22SO3是放熱反應(yīng)，在接觸室內(nèi)使用熱交換器，用反應(yīng)后熱的氣體預(yù)熱接觸室的原料氣，達(dá)到節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本的目的。 (4)循環(huán)操作：由于2SO2＋O22SO3是可逆反應(yīng)，尾氣中還有一定的SO2和O2，再通過一定措施將這部分氣體送回接觸室，提高原料利用率，同時減少廢氣排放。 2．有關(guān)計算 (1)元素守恒法：根據(jù)某種關(guān)鍵元素的質(zhì)量守恒，找出關(guān)系式，可簡化計算過程，方便快捷。若已知(欲求)FeS2的含量，可用FeS2～2H2SO4的關(guān)系式；若已知(欲求)S的含量，可用S～H2SO4的關(guān)系式，且二氧化硫轉(zhuǎn)化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2(或S)進(jìn)行計算。 (2)常見量的計算公式 ①礦物的純度＝100%。 ②原料利用率＝100%。 ③原料轉(zhuǎn)化率＝原料利用率＝1－原料損失率。 ④產(chǎn)率＝100%。 ⑤多步反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率＝各步反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的乘積。 命題法2　氨在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 典例2　　氨是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很多重要應(yīng)用。 Ⅰ.工業(yè)合成氨的流程示意圖如下： 回答下列問題： (1)設(shè)備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設(shè)備A的名稱是________，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________；原料氫氣的來源是水和碳?xì)浠衔?，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：__________________、_______________。 (2)設(shè)備B的名稱是________，其中m和n是兩個通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是__________________________________。 (3)設(shè)備C的作用是______________________________________。 Ⅱ.制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝，氨堿法的工藝如下圖所示： (4)圖中的中間產(chǎn)物C是________，D是________(寫化學(xué)式)。 (5)碳酸化塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。 (6)聯(lián)合制堿法對氨堿法進(jìn)行了改進(jìn)，更加符合綠色化學(xué)的重要原則，提高了反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計算原子利用率的表達(dá)式：原子利用率(%)＝________。 [解析]　(1)合成氨氣在合成塔中進(jìn)行，煤和天然氣在高溫下都能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣。 (2)設(shè)備B是冷卻塔，冷卻一般是下進(jìn)上出(或低進(jìn)高出)，逆流冷卻效果較好。 (3)設(shè)備C是氨分離器，及時將氨分離出去，有利于向合成氨方向進(jìn)行(正向進(jìn)行)。 (4)根據(jù)圖示，石灰窯生成的A為氧化鈣，與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以圖中的中間產(chǎn)物C是Ca(OH)2，碳酸化塔中產(chǎn)物為碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)物為氨氣、氯化鈉和二氧化碳，所以D為氨氣。 (5)碳酸化塔中發(fā)生的反應(yīng)為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 (6)聯(lián)合制堿法的總的關(guān)系可表示為NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，故原子的利用率表達(dá)式為100%＝100%。 [答案]　(1)合成(氨)塔　N2＋3H22NH3 C＋H2OCO＋H2　CH4＋H2OCO＋3H2 (2)冷卻塔(或冷凝器)　n　高溫氣體由冷卻塔上端進(jìn)入，冷卻水從下端進(jìn)入，逆向冷卻效果好 (3)將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離 (4)Ca(OH)2　NH3 (5)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl (6)100%＝ 100% 【解題法】　化工流程的關(guān)注點 (1)生產(chǎn)中原料的選擇 選擇原料時考慮因素：化學(xué)反應(yīng)原理、廠址選擇、原料、能源、工業(yè)用水的供應(yīng)能力、存貯、運輸、預(yù)處理成本及環(huán)境保護(hù)等。 (2)生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制 化工生產(chǎn)選擇適宜條件的目的是盡可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進(jìn)行的程度，依據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律確定。 (3)生產(chǎn)中三廢的處理 化工生產(chǎn)必須保護(hù)環(huán)境，嚴(yán)格治理“三廢”，并盡可能把“三廢”變?yōu)橛杏玫母碑a(chǎn)品，實現(xiàn)原料的綜合利用。 (4)能量的充分利用 化工生產(chǎn)中應(yīng)充分利用反應(yīng)熱，這對于降低成本具有重要意義。硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱不僅用于預(yù)熱反應(yīng)物滿足自身能量的需要，而且還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量(供熱發(fā)電)。 (5)綠色化學(xué) 中學(xué)化學(xué)中涉及的化工生產(chǎn)知識滲透綠色化學(xué)的觀點，具體體現(xiàn)在如下幾個方面： ①節(jié)省資源，提高原料轉(zhuǎn)化率和利用率。例如，在合成氨工業(yè)、聯(lián)合制堿法等工藝流程中采取了循環(huán)操作，體現(xiàn)了綠色化學(xué)中節(jié)省能源的基本原理。 ②化工生產(chǎn)中均涉及尾氣回收方法和處理裝置以防止或減少環(huán)境污染。 1．工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下： 已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2 (1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有________(填化學(xué)式)。 (2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)Ⅰ操作時，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過大，目的是________。蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的________(填操作名稱)最合理。 (3)母液Ⅰ進(jìn)行轉(zhuǎn)化時加入稀HNO3的目的是________。母液Ⅱ需回收利用，下列處理方法合理的是________。 a．轉(zhuǎn)入中和液 b．轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅰ操作 c．轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d．轉(zhuǎn)入結(jié)晶Ⅱ操作 (4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2∶1，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時，Na2CO3的理論用量為________ 噸(假定Na2CO3恰好完全反應(yīng))。 答案　(1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出溶堿 (3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3 cd (4)1.59 解析　(1)結(jié)合流程圖分離Ⅱ得到NaNO3，可知中和液中含有NaNO3。 (2)蒸發(fā)Ⅰ產(chǎn)生的蒸汽中含有NaNO2，可用該蒸汽進(jìn)行溶堿以回收NaNO2。 (3)母液Ⅰ中加入稀硝酸和空氣可以將NaNO2氧化為NaNO3。母液Ⅱ中所含溶質(zhì)主要為NaNO3，故需要轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液或結(jié)晶Ⅱ操作。 (4)根據(jù)鈉元素守恒計算，n(NaNO2)＝＝2104 mol, n(NaNO3)＝1104 mol，故n(Na2CO3)＝1.5104 mol，m(Na2CO3)＝1.5104 mol106 gmol－1＝1.59106 g，即1.59噸。 2．苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮，其反應(yīng)和工藝流程示意圖如下：  相關(guān)化合物的物理常數(shù) 物質(zhì) 相對分子質(zhì)量 密度/(gcm－3) 沸點/℃ 異丙苯 120 0.8640 153 丙酮 58 0.7898 56.5 苯酚 94 1.0722 182 回答下列問題： (1)在反應(yīng)器A中通入的X是________。 (2)反應(yīng)①和②分別在裝置________和________中進(jìn)行(填裝置符號)。 (3)在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸，其作用是______________，優(yōu)點是用量少，缺點是________。 (4)反應(yīng)②為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。反應(yīng)溫度應(yīng)控制在50～60 ℃，溫度過高的安全隱患是________。 (5)中和釜D中加入的Z最適宜的是________(填標(biāo)號。已知苯酚是一種弱酸)。 a．NaOH b．CaCO3 c．NaHCO3 d．CaO (6)蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為________和________，判斷的依據(jù)是________。 (7)用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點是________。 答案　(1)O2(或空氣) (2)A C (3)催化劑(提高反應(yīng)速率)腐蝕設(shè)備 (4)放熱 可能會導(dǎo)致(過氧化物)爆炸 (5)c (6)丙酮 苯酚 丙酮的沸點低于苯酚 (7)原子利用率高 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)原理可知X為O2或空氣。 (2)從流程看出，反應(yīng)①在A中進(jìn)行，反應(yīng)②在C中進(jìn)行。 (3)濃硫酸作催化劑，缺點是酸液腐蝕設(shè)備。 (4)反應(yīng)②的ΔH<0，為放熱反應(yīng)；溫度過高可能會導(dǎo)致過氧化物爆炸。 (5)NaHCO3與苯酚不發(fā)生反應(yīng)，僅與催化劑硫酸反應(yīng)，選c。 (6)沸點低的首先變成氣體，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，T為丙酮，P為苯酚。 (7)從反應(yīng)方程式看，反應(yīng)沒有副產(chǎn)物，只有苯酚和丙酮生成，原子利用率高。 3．工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3＋)生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)，工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如圖： (1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為_______________。通過冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是______________________。 (2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是_______________。 (3)固體A主要為______________(填化學(xué)式)。固體B主要為______________(填化學(xué)式)。 (4)用熱水洗滌固體A，回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高產(chǎn)率又可使能耗最低。 答案　(1)Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl 低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分，隨溫度的降低，K2Cr2O7溶解度明顯減小(合理即得分) (2)除去Fe3＋ (3)NaCl K2Cr2O7 (4)Ⅱ 解析　依據(jù)質(zhì)量守恒定律，分析工藝流程圖不難寫出反應(yīng)方程式：Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；依據(jù)題中所示三種物質(zhì)溶解度曲線圖，可看出K2Cr2O7的溶解度在溫度較低時明顯偏小，NaCl的溶解度受溫度的影響變化小，分析可得出冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因和固體A的成分；洗滌固體A時洗滌液中應(yīng)含有NaCl和K2Cr2O7，所以洗滌液回收后應(yīng)轉(zhuǎn)移到母液Ⅱ中。 4．硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的產(chǎn)品之一，在化學(xué)工業(yè)的很多領(lǐng)域都要用到濃硫酸。 (1)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，我國采用黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，該反應(yīng)在________(填設(shè)備名稱)中進(jìn)行。 (2)下列有關(guān)接觸法制硫酸的說法中，正確的是________。 A．二氧化硫的接觸氧化在合成塔中發(fā)生 B．吸收塔得到的是98.3%的濃硫酸 C．煅燒含硫48%的黃鐵礦時，若FeS2損失了2%，則S損失2% D．接觸室中采取高溫是為了提高催化劑的活性和提高SO2的轉(zhuǎn)化率 (3)科研工作者開發(fā)了制備SO2，再用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸的方法，裝置如圖。為了穩(wěn)定技術(shù)生產(chǎn)，硫酸的濃度應(yīng)維持不變，則通入的SO2和水的質(zhì)量比為______________________。 (4)實驗測得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強有關(guān)，請根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實際，選擇最合適的生產(chǎn)條件________。 (5)硫酸工廠排放的尾氣中，含少量二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸處理。 ①請寫出這種尾氣處理方法的優(yōu)點(寫出兩點即可)：______________________。 ②若某硫酸廠每天排放的1萬立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.2%(體積分?jǐn)?shù))的SO2，通過上述方法處理，理論上需生石灰________kg。 答案　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　沸騰爐 (2)C (3)16∶29 (4)400 ℃、1個大氣壓 (5)①原料生石灰、硫酸價格便宜且容易獲得；可得到石膏副產(chǎn)品；產(chǎn)生的SO2含量較高可再利用(任寫兩點)?、?0 解析　(3)該電化學(xué)總的反應(yīng)原理是 2SO2?。2?。?H2O===2H2SO4 264＝128　　　218＝36　298＝196 若要硫酸濃度維持50%，則依據(jù)上述關(guān)系，每生成196 g H2SO4，消耗36 g H2O，則需加入H2O的質(zhì)量為196＋36＝232 g，通入SO2的質(zhì)量與H2O的質(zhì)量比為128∶232＝16∶29。 (5)②據(jù)CaO＋SO2===CaSO3 m(CaO)＝5610－3＝50 kg。