题型集训38　化学与技术

一年模拟试题精练

1.(2015·太原模拟)工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的I－制取I2，其流程如下图：

(1)向废水中加入NaNO2并调节pH＜4，写出此反应的离子方程式：

________________________________________________________________________。

(2)用活性炭吸附生成的单质碘的目的是__________________________________，

用浓、热NaOH洗脱吸附的碘的化学方程式为_______________________________________

(3)从调节pH后所得的溶液中获取碘，工业上可用热空气吹出，其原因是_____________

_____________________；若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘，需要进行的操作为________________________________________________________________________。

2．(2015·哈尔滨三模)煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：

(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为______________和______________。

(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下所示：

FeS2Fe2＋＋SOFe3＋

这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为___ ______

_________，第二步反应的离子方程式为__________________________________________

(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、________、________、和________。

(4)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸，如图是氨氧化率与氨－空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值；曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%，理论上r{n(O2)/n(NH3)}＝________，实际生产要将r值维持在1.7～2.2之间，原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

3．(2015·枣庄市模拟)硝酸铵是一种重要的工业产品，某工厂制备硝酸铵的流程图如下。请回答下列问题：

(1)在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是________，其中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________。

(2)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔在哈伯研究基础上证实了氢气和氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

已知图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________、________。

(3)在合成氨的设备(合成塔)中，设置热交换器的目的是

________________________________________________________________________；

在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是____________________________________。

(4)若用NH3制取NO的转化率为96%，NO转化为硝酸的利用率为92%，则制取HNO3的氨占全部氨的物质的量分数为________。

4．(2015·吉林联考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①2KOH＋Cl2===KCl＋KClO＋H2O(条件：温度较低)

②6KOH＋3Cl2===5KCl＋KClO3＋3H2O(条件：温度较高)

③2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O

回答下列问题：

(1)该生产工艺应在________(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行。

(2)写出工业上制取Cl2的化学方程式：___________________________________________。

(3)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因：____________________________________。

(4)配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体(该溶液的密度为1.47 g/mL)，它的物质的量浓度为________。

(5)在“反应液Ⅰ”中加KOH固体的目的是

①________________________________________________，

'②_______________________________________________。

(6)从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，副产品是________________(写化学式)。

参考答案

题型集训38　化学与技术

【一年模拟试题精练】

1.解析　(1)根据流程图中信息，加入NaNO2时有NO生成，发生了氧化还原反应，I－被氧化为I2，其离子方程式为2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O；(2)用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘，根据流程图最后加入酸时又有I2生成，知用浓、热NaOH洗脱吸附生成的碘的化学方程式为3I2＋6NaOHNaIO3＋5NaI＋3H2O；(3)根据碘的物理性质，I2易升华，在水中的溶解度小，工业上可用热空气把I2从溶液中吹出；若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘，需要进行萃取、分液、蒸馏等操作。

答案　(1)2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O

(2)富集单质碘　3I2＋6NaOHNaIO3＋5NaI＋3H2O

(3)单质碘在水中溶解度小，易升华　萃取、分液、蒸馏

2.解析　(1)煤直接液化是加氢转化为液体燃料的过程；间接液化是先气化、后液化的方法。(2)第一步先将－1价硫氧化；第二步再将Fe2＋氧化为Fe3＋。(4)由图像可知r{n(O2)/n(NH3)}＝1.25时，氨氧化率为100%。

答案　(1)直接液化技术　间接液化技术　(2)2FeS2＋7O2＋2H2O4H＋＋2Fe2＋＋4SO　4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O　(3)焦炉煤气　粗氨水　煤焦油　(4)1.25　O2太少不利于NH3的转化，r值为2.2时氨氧化率已近100%

3.解析　(1)B中发生NH3的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O，设备为氧化炉。(2)图②表示N2、H2吸附在催化剂表面，图③表示在催化剂表面N2、H2断裂为N、H原子，图④表示N、H原子结合生成NH3。(3)热交换器作用是利用余热，节约热量。吸收塔中通O2，发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，使NO全部转化为HNO3。(4)设总氨为1 mol，制取HNO3的氨为x mol，则有0.96×0.92×x＝(1－x)，x＝0.53。

答案　(1)氧化炉或氧化器

4NH3＋5O24NO＋6H2O

(2)N2、H2被吸附在催化剂表面　在催化剂表面N2、H2中化学键断裂

(3)利用余热节约能源　可使NO循环利用，全部转化成HNO3

(4)53%或

4.解析　(1)由工艺流程及题给已知条件可知，流程图中生产工艺应在温度较低的情况下进行有利于KClO的生成。(2)工业制氯气是采用电解饱和食盐水的方法。(4)由密度、质量分数、物质的量浓度的关系式可求得c(KOH)≈10 mol·L－1。(6)根据化学方程式可知，副产品是KNO3和KCl。

答案　(1)温度较低

(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

(3)＋6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，还原产物Fe3＋，在水中水解形成Fe(OH)3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉

(4)10 mol/L

(5)①与“反应液Ⅰ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

②为下一步反应提供反应物

(6)KNO3、KCl