(16分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:根据上述流程回答下列问题:(1)混合①中发生反应的化学方程式为
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(16分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:
根据上述流程回答下列问题: (1)混合①中发生反应的化学方程式为 。 (2)混合①中使用冰水的目的是 。 (3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是 、 。 操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。(选填编号) a.固体和液体 b.固体和固体 c.互不相溶的液体 d.互溶的液体 (4)混合②中加入Na2SO3的目的是 。 (5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究: 甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为 ,若假设成立可观察到的现象为 。 乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______,其用于证明该假设所用的试剂为 。 |
答案
(1)SO2+Br2+2H2O → 2HBr+H2SO4。(3分)(2)降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全。(2分) (3)过滤、蒸馏。d。(3分) (4)除去粗品中未反应完的溴。(3分) (5)KSCN溶液,溶液变成血红色。(3分)含有Br2,CCl4。(3分) |
解析
略 |
举一反三
(10分)硝酸是一种重要的化工原料,工业上生产硝酸的主要过程如下: (1)以N2和H2为原料合成氨气。一定温度下,在密闭容器中充入ImolN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定,达到平衡状态时,气体的总物质的量是原来的,则N2的转化率 ;若容器压强恒定,达到平衡状态时,N=的转化率为,则 (‘填“>”、“<”或“=”)。 (2)用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为: 4NH3+5O24NO+6H2O 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 现以3.4吨液氨为原料来生产质量分数为50%的硝酸,理论上需要加水的质量为 吨。(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗) (3)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为: 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2。若在标准状况下有NO、NO2的混合气体(不考虑N2O4)恰好与50mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液反应完全,且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比为4:1,则在混合气体中NO气体的体积分数为多少?(请写出计算过程) |
(6分) 氯碱工业中,阳极的电极反应式为 ,阴极产物为 ;若用石墨电极电解CuSO4溶液,阴阳两极均产生2.24 L气体(标准状况),则析出Cu g。 |
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。 H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S (1)钴原子在基态时核外电子排布式为 。 (2)下列有关分子结构的说法正确的是 。 A.C2H4分子中有5个键处1个键 B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S C.H2S分子呈V形结构 D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化 (3)下列有关说法不正确的是 。 A.H2O、CO、COS均是极性分子 B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2 C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH D.相同压强下沸点:CO>N2 (4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为: 个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于 。 (6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为 。 B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。 (1)采用回流反应2h的目的是 。 (2)在反应中甲醇需过量,其原因是 。 (3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol
| 0.01
| 0.02
| 0.03
| 0.05
| 0.1
| 0.15
| 0.2
| 0.6
| 产率%
| 87.3
| 88.2
| 90.3
| 94.2
| 92.9
| 93.1
| 91.8
| 92.3
| 转化率%
| 89.7
| 92.1
| 93.9
| 98.9
| 94.9
| 95.7
| 93.9
| 94.3
| 在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为 。 (4)催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图,这说明铌酸催化剂的优点之一是 。 (5)用铌酸作催化剂时,不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表:
序号
| 醛
| 醇
| 转化率%
| 产率%
| 1
| 邻羟基苯甲醛
| 甲醇
| 94.3
| 89.6
| 2
| 邻羟基苯甲醛
| 甲醇
| 93.6
| 88.7
| 3
| 邻氯苯甲醛
| 甲醇
| 93.1
| 87.3
| 4
| 间硝基苯甲醛
| 甲醇
| 54.2
| 34.1
| 5
| 邻硝基苯甲醛
| 甲醇
| 89.9
| 79.5
| 6
| 对硝基苯甲醛
| 甲醇
| 65.7
| 41.9
|
从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是 。 |
(4分)利用黄铁矿为原料制取硫酸,在煅烧时矿石中硫的利用率为98%,在接触氧化时二氧化硫的转化率为90%。煅烧1t含硫质量分数为48%的矿石,能生产多少吨H2SO4质量分数为98%的硫酸? |
(7分)甲醇是可再生燃料,可以利用天然气等物质生产,生产成本低,用途广泛。最近有科学家提出:把含有0.050%CO2的空气(通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应。)吹入碳酸钾溶液中,然后再想法把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想技术流程如下:
试回答下列问题: (1)写出吸收池中主要反应的离子方程式: ____________________ __ _。 (2)写出合成塔中反应的化学方程式: _________________ _ __。 (3)若吹入的空气体积为33.6m3(标准状况下),则理论上最多可生产 g甲醇 |
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