（12分）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：胆矾和石膏在不同温度下的溶解度

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（12分）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：胆矾和石膏在不同温度下的溶解度

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（12分）硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（∥100g水）见下表。
温度（℃）
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题：
①红褐色滤渣的主要成分是
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式             ；
③操作I的温度应该控制在         左右；
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为：将热溶液       、        、洗涤、干燥。
（2）某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe（NO3）3（固定所用
仪器和加热装置未画出）。

①为保证原料的充分利用，并加快反应速率，往往将加热温度控制在100℃以内。该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是       加热；
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置（提示：碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体）。
答案

（1）①Fe（OH）3                                                                         …………2分
②3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O …………2分
③100°C                                                                                        …………2分
④冷却结晶、过滤                                                                          …………2分
（2）①水浴                                                                                  …………2分
（其他合理答案也得分）
…………2分
解析
略
举一反三
（12分）合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)3NH3(g) △H＝－92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用碳在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为：催化剂－铁触媒，温度－400～500℃，压强－30～50MPa。回答下列问题：
（1）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气：
C(s) + H2O(g)  H2(g) + CO(g)  △H =" +131.3" kJ ，△S =" +133.7" J/K
该反应在低温下能否自发                    （填：能或否）。
（2）合成氨工业中原料气压缩到30～50MPa的原因是                                。从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是                                        。
（3）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) 的K=0.5。
①在400℃时， 2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K=            （填数值）。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正            V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
③500℃、50MPa时，在容积为2L的容器中加入1 mol N2、3mol H2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝                  。
④在三个相同容器中各充入1 molN2和3molH2，在某一不同条件下反应并达到平衡，氨的体积分数随时间变化曲线如下图。下列说法正确的是           （填序号）。
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2
C．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2
D．图Ⅱ可能是同温同压下，催化剂性能：1＞2

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（14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。反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H<0
①下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号）          。
a．选择适当的催化剂                            b．增大压强
c．及时分离生成的NH3                         d．升高温度
②一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的理是原来的，则N2的转化率a1=        ；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2    a1（填“>”、“<”或“=”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是       。
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H>0
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

a．在t1~t­2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3~               t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=-483.6kJ/mol
N­2（g）+2O2（g）=2NO2（g）   △H=+67.7kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是             。
②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。
若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是           。
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重铬酸钠(Na2Cr2O7)广泛用作氧化剂、鞣革剂等。以铬矿石(主要成分为
03，还含有FeO、A1203、Si02等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
(1)Cr203在高温焙烧时反应的化学方程式为     。
(2)生产过程中，调节(含Na2Cr04、Na2Si03、NaAl02
的溶液)pH的目的是       。
(3)某化工厂采用石墨作电极电解Na2Cr04溶液，实现了  
Na2Cr04转化为Na2Cr207的生产，其原理如下图所示。
  
①写出阳极的电极方程式：        ；
②此生产方法和上述流程相比的优点主要有     。
(4)Na2Cr207可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被
氧化所需要的02的质量)。现有某水样100．00 mL，酸化后加入cl mol／L。的
Na2Cr207溶液mL，使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为)；再用
的FeS04溶液滴定剩余的，结果消耗FeS04溶液mL。则该水
样的COD为   。
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（8分）【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在     的郊区（填标号）；
A．有丰富黄铁矿资源的城市  B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为               。
（3）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是  。
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
沸腾炉温度/℃
600
620
640
660
炉渣中CuSO4的质量分数/%
9.3
9.2
9.0
8.4
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因                          。
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[化学——选修化学与技术]（15分）
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），其
部分工业流程如下：

回答下列问题：
（1）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）  △H=180.5kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g） △H=-905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2（g）   △H=-483.6kJ/mol
则N2（g）+2H22NH3（g）的△H=         ；
（2）如果工业上，在一定温度下，将1.5molN2气体和6molH2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为          。改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是             ;
①增大压强                                                    ②增大反应物质的浓度
③使用催化剂                                                ④降低温度
（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氢气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方
法？                （填编号）
①过滤                           ②蒸馏                    ③渗析                    ④萃取
理由是                                         ;
（4）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。该反应的化学方程式为                              ；
（5）假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L，实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时，需取20mol/L的氨水          mL（用100mL的容量瓶）。假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH        14-a（填“大于”“小于”或“等于”）。
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