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题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:607 题号:625139
(I)多项选择题
下列关于水处理的说法正确的是_______
A.FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它除去悬浮固体颗粒的过程只是物理过程
B.用纯碱和生石灰处理硬水,既可以除去暂时硬度,也可以除去永久硬度
C.永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化,其主要就是利用了离子交换膜技术
D.污水处理中的三级处理是采用化学方法,对污水进行深度处理和净化
E.电渗析法是一种常用的海水淡化的方法,使用到的离子交换膜只有阳离子交换膜
(II)
下列是工业合成氨的简要流程示意图:
   
请回答下列问题:
(1)H2通常用碳氢化合物与水反应,写出有关的反应方程式_______,从冷凝器回流到压缩机中的X是_______
(2)比较工业上合成氨和SO2的催化氧化反应,其生产条件有哪些异同,并解释原因_______
(3)将N2、H2按体积比1∶3进入合成塔,从合成塔出来的混合气中,氨的体积分数为15%,则H2的体积分数为_______
(4)NH3的用途之一是制造化肥,但在化肥的使用过程中要注意铵态氮肥不可以和草木灰混用,解释其原因_______
(5)NH3是一种重要的化工原料,除了制造化肥之外,再列举出两种NH3的用途_______
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【推荐1】工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫;在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫;三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。
图中的装置是仿照工业上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。

请回答下列问题:
(1)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的反应方程式:_______
(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的:______________
(3)丙中的现象为_______、丁中的现象为_______
(4)表中是压强对SO2平衡转化率的影响
0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
80073.785.889.596.4
对SO2转化为SO3的反应,增大压强可使转化率_______,只所以通常采用常压操作是因为:_______
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【推荐2】甲醇是一种基本的有机化工原料,用途十分广泛。
已知:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1
(1)①工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:_______
②若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下列表示该反应达到平衡状态的标志有_______(填字母序号)。
A.容器中混合气体的密度不变化
B.有2个H—H键断裂的同时有3个C—H键生成
C.容器中混合气体的压强不变化
D.CH3OH(g)百分含量保持不变
(2)工业上以CO、CO2、H2为原料制备甲醇,其原理如下:
主反应:①CO+2H2CH3OH ②CO2+3H2CH3OH+H2O
副反应:2COCO2+C 2CO+2H2CH4+CO2
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示。该反应ΔH_____(填“>”或“<”)0,实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是_____。由图2知,当温度高于240℃时,CO转化率下降的原因为_____

(3)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1000℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2-,O2-穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2,由图3可知A为直流电源的_____(填“正极”或“负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式:_____
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【推荐3】一种带有多孔结构的镍铝合金对H2具有较强的吸附性,其高催化活性和热稳定性使得该镍铝合金被用于很多工业过程中和有机合成反应中。下图是以镍黄铁矿(主要成分为NiS、FeS等)为原料制备该镍铝合金的工艺流程图:

回答下列问题:
(1)Ni(CO)4中C、O化合价与CO中的C、O化合价相同,则Ni化合价为_______价。
(2)在空气中“煅烧”生成Ni2O3和Fe2O3,写出Fe2O3的化学方程式________________
(3)操作“镍Ni(CO)4镍”的目的是__________
(4)Ni、Al高温熔融时,气体X的作用是__________。对“高温熔融”物冷却后,需要进行粉碎处理,粉碎处理的目的是__________
(5)“碱浸”可以使镍产生多孔结构,从而增强对H2的吸附性,“浸出液”中的主要离子是__________;“浸出液”中的铝元素可循环利用,写出回收“浸出液”中的铝元素,并制备“高温熔融”时的原料Al的流程:__________(示例:CuOCu2+Cu)。
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