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专题2从自然资源到化学品1.下列各工业生产中,石灰石､生石灰､熟石灰都不能作为原料的是()①炼铁②用生铁炼钢③从海水中提取镁④铝的冶炼⑤制水泥⑥制玻璃⑦制漂白粉⑧制硫酸A.④⑧B.⑤⑥C.①②③D.⑤⑥⑦2.下列叙述正确的是()①海水中含有大量的Br-,所以从海水中提取溴一般要经历浓缩和提取两个步骤②铝是一种比较活泼的金属,所以铝合金制品易被腐蚀③在煤中加入适量的生石灰,可以减少煤燃烧时二氧化硫的排放④制造玻璃的主要原料是纯碱､石灰石和石英A.②③B.②④C.①③D.③④3.下列说法中不正确的是()A.可用浓硫酸除去SO2中的SO3B.合成氨和硫酸工业中都使用了热交换器C.合成氨属于人工固氮D.硫酸工业中要净化炉气只是为了防止催化剂中毒4.采用循环操作可提高原料利用率,下列工业生产中,没有采用循环操作的是()A.硫酸工业B.合成氨工业C.硝酸工业D.氯碱工业5.以下有关接触法制硫酸的叙述错误的是()A.为提高反应速率和原料利用率,硫铁矿要在“沸腾”状态下燃烧B.为防止催化剂中毒,气体在进接触室前要先净化C.接触室中热交换器的主要作用是预热未反应的气体和冷却反应后的气体D.吸收塔中SO3从下而上,水从上而下喷,剩余气体从上部出来循环利用6.某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验｡其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(NaHCO3)的实验是()①样品溶于水,并加入足量的澄清石灰水,变浑浊;②样品溶于水,并加入足量的BaCl2溶液,变浑浊;③样品在硬质试管中加强热,排出的气体通入澄清石灰水,变浑浊;④向样品中滴加稀盐酸,排出的气体通入澄清石灰水,变浑浊｡A.①②③B.①③④C.①②④D.只有③7.合成氨所用的H2可由煤与水反应制得，其中有一步反应为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH0，欲提高CO转化率可采用的方法有：①降低温度；②增加压强；③使用催化剂；④增大CO的浓度；⑤增大水蒸气的浓度，其中正确的组合是()A．①②③④⑤B．①⑤C．①④⑤D．只有⑤8．某市市郊某硫酸厂周边地区废气､废渣和废水对土壤､水质量和蔬菜､水稻生产带来严重威胁,据环保部门监察,该地区农业环境与主要农产品质量､土壤和蔬菜已受到严重污染,灌溉水源受轻度污染,稻米品质超出了警戒水平｡所以,环境保护与综合利用原料在化工生产中十分重要｡(1)化工厂厂址选择是一个复杂的问题,举例说明它要全面综合考虑的问题有:__________(至少举3例)｡(2)在硫酸生产中主要的尾气是__________,写出有关化学方程式表示如何吸收和利用尾气__________________________｡(3)含有硫酸的废水可以用____________________处理｡(4)煅烧黄铁矿后的废渣可用作制__________的原料,或用于制__________,还可以冶炼__________｡9..(宁波二模)下图所示的装置是仿照工业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。试填写下列空白：(1)写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式：___________________________________。(2)写出上图中部分装置的作用：甲：①混合SO2和O2；②_________________________；③。丙和丁：_______________________________。(3)若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；②__________________________________________________________。(4)上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于________；丙和丁相当于________。(5)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都正确的是________(填下列各项的序号)。A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫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10、工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤,压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%,O211%,N282%):压强/MPa转化率/%0.10.5110400℃99.299.699.799.9500℃93.596.997.899.3600℃73.785.889.596.4(1)已知SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?________________________________;(2)在400~500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是__________________;(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?_____(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?__________(填“是”或“否”);(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用_____________吸收SO3;(5)已知:2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g);ΔH=-196.6kJ·mol-1,计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量｡11．烧碱和氯气都是重要的基本化工原料，它们大多来自氯碱工业，氯碱工业的工艺流程如图所示：（1)右图是离子交换膜电解槽电解电解饱和食盐水装置示意图，写出电解的总反应方程式为______________阳极电极反应式为______________________｡图中透过阳离子交换膜的离子a是__________,b入口通入的溶液是__________。(2)工业生产用的食盐水进入电解槽之前需精制,请简要说明需精制的原因:______________________｡(3)目前氯碱工业主要采用的方法有三种,它们各有特点(见表):方法电解槽特点产品中氯化钠含量电解液中NaOH含量总耗能其他隔膜法使用石棉纤维制成的隔膜,隔开两极较大低高细微石棉吸入人的肺内有损健康,目前正被离子膜交换法取代水解电解法由独立的电解室和解汞室构成,氢气和氯气在不同室中产生低很高高汞易对环境造成污染,在我国已被淘汰离子分离膜电解法使用能选择通过离子的离子膜替代石棉隔膜很低较高低占地少,生产能力大,能连续生产,是氯碱工业的发展方向通过比较三种方法的优缺点,指出主要是哪些方面的因素不断促进着电解槽的革新｡(4)氯碱工业的选址比较特殊｡如通常不会单独建氯碱化工厂,而是与农药厂､制药厂､盐酸生产厂等建在一起,请分析这种建厂方式的原因和带来的好处｡12..海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl､Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图:请回答:(1)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2·6H2O晶体,需要进行的实验操作依次为__________｡a.蒸馏b.灼烧c.过滤d.蒸发e.冷却结晶(2)利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁,应采取的措施是___(3)目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水,下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是________｡a.精制饱和食盐水进入阳极室b.纯水(加一定量NaOH)进入阴极室c.阴极产物为氢氧化钠和氢气d.阳极的电极反应为:Cl2+2e-===2Cl-4)母液中常含有MgCl2､NaCl､MgSO4､KCl等(其溶解度与温度的关系如图所示),可进一步加工制得一些重要的产品｡若将母液加热升温到60℃以上,随着水分的蒸发,会逐渐析出晶体,此晶体的主要成分是________;过滤上述晶体后,将滤液降温到30℃以下,又逐渐析出晶体,用一定量的冷水洗涤该晶体,最后可得到比较纯净的________晶体｡13.某化学学习小组决定在实验室模拟工业生产原理制备少量氨气,设计了如下实验:①连接好装置并检查实验装置的气密性后,制备少量氢气并检验氢气纯度;②用氢气将空气中的氧气消耗掉,得到氢气与氮气的混合气体;③用铁触媒催化使氢气与氮气反应生成氨气;④检验氨气的生成｡Ⅰ.检验氢气纯度的目的是____________________;Ⅱ.上述各装置的接口正确的连接顺序为______________________;Ⅲ.操作②时,弹簧夹a､b､c的开､关情况为________________,如何判断氧气已经完全被消耗掉__________;Ⅳ.在步骤③中,先加热铁触媒,后通混合气体的原因是__________________________,反应管D中发生反应的化学方程式是______________________;Ⅴ.若有氨气生成,现象为______________________________________;Ⅵ.该装置__________(填“有”或“无”)缺点,若填有,改进措施为_____________________｡9.答案（2）干燥SO2和O2，“观察通入SO2和O2体积比”，吸收SO3并做对照实验（3）浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水，SO3充分被浓硫酸吸收（4）接触室吸收塔（5）D解析】本装置模拟工业制硫酸的接触室和吸收塔，Cr2O3作催化剂，二氧化硫和氧气同时长进短出经过装有浓硫酸的洗气瓶，可以起到使气体混合均匀并干燥的目的，同时还可以根据气泡大小控制气流速度。工业上吸收塔中不用水来吸收三氧化硫是为了避免产生酸雾从而降低吸收效率。10.答案：10【答案】(1)压强一定时,温度升高,SO2的转化率下降,说明升温有利于逆反应的进行,所以正反应为放热反应(2)增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本（3）否否(4)98.3%的硫酸(5)8.0×103t9.83×109kJ11.【答案】（2）因为食盐水中含有Ca2+､Mg2+等杂质,在电解过程中产生的沉淀会堵塞离子膜,所以要除去（3）三种方法各有优缺点:隔膜法中产品纯度较低､能耗高,对工人健康不利;水解电解法在能耗､环境污染两方面有问题;离子膜法电解液中氢氧化钠含量较低,但这种方法取代了目前的其他方法,说明电解液中氢氧化钠含量高不是决定因素,而产品纯度很高､总能耗低､无对工人或环境不利的因素成为决定条件｡所以,促进电解槽革新的主要因素为:提高产品中氢氧化钠的纯度(或降低产品中氯化钠含量)､降低总能耗､有利于环境或工人的身体健康｡(其他表达合理也可)(4)氯碱工业的产品中氯气和氢气为气体,运输和贮藏有相当大的困难,特别是这两种气体的运输过程中还存在很大的安全隐患｡联合生产能在很大程度上解决这类问题,而且节约能源､降低成本､减少安全风险,是循环经济､绿色化学的体现｡12.解析:(1)Mg(OH)2中加入盐酸后,要获得MgCl2·6H2O晶体,考虑MgCl2水解的因素,可以采取降温结晶方法｡(2)为防止MgCl2水解,必须在HCl气流中加热脱水｡(3)离子交换膜电解槽的阳极为金属钛网制成的｡(4)由溶解度曲线可知,MgCl2､KCl随温度升高溶解度增大较多,而MgSO4随温度升高溶解度减小,NaCl随温度升高溶解度变化不大｡因此在60℃以上析出的晶体主要是MgSO4､NaCl,30℃以下析出的晶体主要是MgCl2和KCl,用冷水洗涤该晶体,由于MgCl2的溶解度较大,最后可得到比较纯净的KCl晶体｡13【答案】Ⅰ、防止因为氢气不纯而发生爆炸Ⅱ、①⑤④②③⑥Ⅲ.关闭弹簧夹b､c,打开a；氢气在C瓶内燃烧,火焰熄灭时,证明氧气完全被消耗掉Ⅳ.铁触媒在较高温度时活性增大,加快氨合成的反应速率Ⅴ.E中溶液变红Ⅵ.有；氢气与氮气的混合气体应该先通过干燥装置,再发生反应,⑦后应连接一个吸收