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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:2879 题号:4231836
资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2,其简化流程如下:

已知:①Ca5(PO4)3F在950℃不分解;
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题:
(1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________
(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________
(3)NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2+的原因是__________
(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3,发生反应的化学方程式是____________
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa时:
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol
5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________
(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1:5,达平衡时,CO转化了。若a kg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4,将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】电化学原理在医学医疗中有重要应用。
(1)碘可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应如下:
2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)     ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)     ΔH1
4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)     ΔH2
则ΔH=_______;碘电极作为该电池的_______极。
(2)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用离子方程式表示:盐碱地产生碱性的原因:_______
(3)已知水存在如下平衡:H2OH+OH-,向水中加入NaHSO4固体,水的电离平衡向_______移动(正反应方向,逆反应方向),所得溶液显_______性。
(4)常温下,在pH=6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中水电离出来的c(OH-)=_______。此溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______
(5)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3·H2O。
已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5
b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈_______性(填“酸”、“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是_______(填离子符号)。
2022-12-21更新 | 35次组卷
【推荐2】油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用
Ⅰ、高温热分解法: 
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_____
(2)升高温度,该反应的化学平衡常数_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会_____(填“增大”“减小”或“不变”)
Ⅱ、克劳斯法:
已知: 
 
(4)用克劳斯法处理,若生成1mol,放出热量_____kJ。
(5)用克劳斯法处理时,研究人员对反应条件对产率的影响进行了如下研究。
①其他条件相同时,相同时间内,产率随温度的变化如图1所示。由图1可见,随着温度升高,产率先增大后减小,原因是_____

②其他条件相同时,相同时间内,产率随值的变化如图2所示。值过高不利于提高产率,可能的原因是_____
2024-01-10更新 | 40次组卷
解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐3】NH3作为一种重要化工原料,被大量应用于工业生产,与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。
(1)催化剂常具有较强的选择性,即专一性。已知:
反应I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.0kJ·mol-1
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1266.6kJ·mol-1
写出NO分解生成N2与O2的热化学方程式___
(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在某催化剂的作用下进行反应I,测得不同时间的NH3和O2的浓度如下表:
时间(min)0510152025
c(NH3)mol/L1.000.360.120.080.0720.072
c(O2)mol/L2.001.200.900.850.840.84

则下列有关叙述中正确的是____
A.使用催化剂时,在加快其反应速率的同时,也可以提高反应物的平衡转化率
B.若测得容器内4v(NH3)=6v(H2O)时,说明反应已达平衡
C.当容器内NH3和O2的比例恒定时,说明反应已达平衡
D.前10分钟内的平均速率v(NO)=0.088mol·L-1·min-1
E.在该体系中,当反应达到平衡时,压强为p1;充入少量的NO,达到新平衡时,压强为p2,则p2>p1
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1molNH3和2molO2,测得有关物质的量关系如图:

①该催化剂在低温时选择反应____(填“I”或“II”)。
②520℃时,4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=___(不要求得出计算结果,只需列出数字计算式)。
③C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因___
(4)制备催化剂时常产生一定的废液,工业上常利用氢硫酸检测和除去废液中的Cu2+。已知:25℃时,K1(H2S)=1.3×10-7K2(H2S)=7.1×10-15
①在计算溶液中的离子浓度时,涉及弱酸的电离通常要进行近似处理。则0.lmol•L-1氢硫酸的pH≈___(取近似整数)。
②已知,某浓度为0.1mol/LCuSO4溶液,若通入适量的H2S至Cu2+恰好沉淀完全时,此时溶液液中c(H+)为___mol·L-1
2020-02-18更新 | 156次组卷
共计 平均难度:一般