Question

【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】

I、污水經(jīng)過一級、二級處理后，還含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子，可加入沉淀劑使其沉淀。下列物質(zhì)不能作為沉淀劑的是（ ）

A．氨水 B．硫化氫氣體 C．硫酸鈉溶液 D．純堿溶液

II、合成氨的流程示意圖如下：

回答下列問題：

（1）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的，通常使用的兩種分離方法是 ， ；氫氣的來源是水和碳氫化合物，寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式 ；

（2）設(shè)備A中含有電加熱器、觸煤和熱交換器，設(shè)備A的名稱 ，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ；

（3）設(shè)備B的名稱 ，其中m和n是兩個通水口，入水口是 （填“m”或“n”）。不宜從相反方向通水的原因 ；

（4）設(shè)備C的作用 ；

（5）在原料氣制備過程中混有CO對催化劑有毒害作用，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應(yīng)來實現(xiàn)：CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g)，已知1000K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.627，若要使CO的轉(zhuǎn)化超過90%，則起始物中c(H2O)：c(CO)不低于 。

Answer 1

Ⅰ、AC （2分） Ⅱ、（1） 液化、分餾或蒸餾 ； （1分） 與碳反應(yīng)除去O2 （1分）

CH4＋H2OCO＋3H2 （1分） C＋H2OCO＋H2（1分） （2） 合成塔 （1分）

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)（1分） （3）冷卻塔 （1分） n （1分）

高溫氣體由冷卻塔的上端進入，冷卻水從下端進入，逆向冷卻效果好。（2分）

（4）將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離。 （1分） （5）13.8 （2分）

【解析】

試題分析：I、A．氨水能與銅離子形成絡(luò)合物，不能作為沉淀劑，A正確；B．硫化氫氣體能與三種金屬陽離子反應(yīng)生成沉淀，作為沉淀劑，B錯誤；C．硫酸鈉與銅離子不能形成沉淀 作為沉淀劑，C正確；D．純堿溶液能與三種金屬陽離子反應(yīng)生成沉淀，作為沉淀劑，D錯誤，答案選AC。

II、（1）從空氣中分離出來氮氣通常使用的兩種分離方法是液化、分餾或蒸餾，其次利用與碳反應(yīng)除去O2以獲得氮氣；高溫下煤和天然氣能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，則制取氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4＋H2OCO＋3H2、C＋H2OCO＋H2；

（2）設(shè)備A的名稱是合成塔，其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；

（3）設(shè)備B的名稱冷卻塔，由于逆向冷卻效果好，即高溫氣體由冷卻塔的上端進入，冷卻水從下端進入，逆向冷卻效果好，所以入水口是n。

（4）設(shè)備C是分離器，所以其作用是將液氨與未反應(yīng)的原料氣分離，從而提高原料的利用率；

（5）設(shè)起始物中c(H2O)：c(CO)＝x，假設(shè)水蒸氣是xmol，CO是1mol，則消耗CO是0.9mol，水蒸氣也是0.9mol，生成CO2和氫氣均是0.9mol。由于反應(yīng)前后體積不變，因此可以用物質(zhì)的量表示濃度計算平衡常數(shù)，即，解得x＝13.8。

考點：考查化學(xué)與技術(shù)模塊的分析與應(yīng)用