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18.某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4,與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備(NH42SO4的工藝流程:

請(qǐng)回答以下問題:
(1)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是N2+3H2$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH3,該反應(yīng)在合成塔(填設(shè)備名稱)中發(fā)生.沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是CaSO4+CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+(NH42SO4,該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是生成的CaCO3溶解度小于CaSO4有利于反應(yīng)向正向進(jìn)行.
(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是一方面提供反應(yīng)物,另一方面使溶液呈堿性有利于CO2的吸收,可以循環(huán)使用的X是CO2
(3)該生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品是生石灰.從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是該流程中,產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用,得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì),無廢物產(chǎn)生;從物質(zhì)的性質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的角度考慮該流程主要缺陷是由于CaSO4的溶解度較小,此反應(yīng)的產(chǎn)率會(huì)比較低.

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17.廢水中的氮常以含氮有機(jī)物、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在.生物處理的方法是先將大多數(shù)有機(jī)態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,然后通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成N2而消除污染.
生物除氮工藝有以下幾種方法:
【方法一】在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用,將廢水中氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為中間過渡形態(tài)的硝酸態(tài)氮和亞硝酸態(tài)氮;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌,硝酸態(tài)氮和亞硝酸態(tài)氮被水中的有機(jī)物還原為氮?dú)猓妶D中之①.反應(yīng)過程為如下(注:有機(jī)物以甲醇表示;當(dāng)廢水中有機(jī)物不足時(shí),需另外投加有機(jī)碳源).
2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+            2HNO2+O2═2HNO3
6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O       6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
【方法二】與方法一相比,差異僅為硝化過程的中間過渡形態(tài)只有亞硝酸態(tài)氮.見圖中

請(qǐng)回答以下問題:
(1)NH4+的空間構(gòu)型為正四面體.大氣中的氮氧化物的危害有破壞臭氧層和光化學(xué)污染、形成酸雨等.
(2)方法一中氨態(tài)氮元素1g轉(zhuǎn)化為硝酸態(tài)氮時(shí)需氧的質(zhì)量為4.57g.
(3)從原料消耗的角度說明方法二比方法一有優(yōu)勢(shì)的原因:節(jié)省氨態(tài)氮氧化到硝酸態(tài)氮所需消耗的氧,還可節(jié)省還原硝酸態(tài)氮到氮?dú)獾挠袡C(jī)碳源.
(4)自然界中也存在反硝化作用,使硝酸鹽還原成氮?dú),從而降低了土壤中氮素營(yíng)養(yǎng)的含量,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利,農(nóng)業(yè)上通過松土作業(yè),以防止反硝化作用.其原因是增加與氧氣的接觸,防止反硝化作用.
(5)荷蘭Delft大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確認(rèn)了一種新途徑.在厭氧條件下,以亞硝酸鹽作為氧化劑,在自養(yǎng)菌作用下將氨態(tài)氮(氨態(tài)氮以NH4+表示)氧化為氮?dú)猓ㄒ妶D中過程③).其反應(yīng)離子方程式為NH4++NO2-$\frac{\underline{\;自養(yǎng)菌\;}}{\;}$N2↑+2H2O.

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16.4,7-二甲基香豆素(熔點(diǎn):132.6℃)是一種重要的香料,廣泛分布于植物界中,由間-甲苯酚為原料的合成反應(yīng)如圖1,實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖2:

圖1

圖2
主要實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟1:向裝置a中加入60mL濃硫酸,并冷卻至0℃以下,攪拌下滴入間-甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物.
步驟2:保持在10℃下,攪拌12h,反應(yīng)完全后,將其倒入冰水混合物中,然后抽濾、水洗得粗產(chǎn)品.
步驟3:粗產(chǎn)品用乙醇溶解并重結(jié)晶,得白色針狀晶體并烘干,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為33.0g.
(1)圖中儀器名稱:a三頸燒瓶.
(2)簡(jiǎn)述裝置b中將活塞上下部分連通的目的平衡上下氣壓,使漏斗中液體順利流下.
(3)濃H2SO4需要冷卻至0℃以下的原因是防止?jié)釮2SO4將有機(jī)物氧化或炭化.
(4)反應(yīng)需要攪拌12h,其原因是使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),提高反應(yīng)產(chǎn)率.
(5)本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為90.3%.
(6)實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O,用飽和碳酸鈉溶液(填藥品名稱)收集粗產(chǎn)品,用分液(填操作名稱)的方法把粗產(chǎn)品分離.

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15.用式量為43的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物的種類數(shù)為( 。
A.6B.5C.4D.3

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14.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等.下列判斷不正確的是( 。
A.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:R>Q
B.原子半徑:T>Q>R
C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Q<W
D.含T元素的鹽溶液一定顯酸性

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13.20世紀(jì)70年代末,由于高壓技術(shù)的發(fā)展,一些實(shí)驗(yàn)室能使氫在-268.8℃、1.013×107 Pa下變成能導(dǎo)電的固態(tài)“金屬氫”.關(guān)于氫的下列說法中,錯(cuò)誤的是( 。
A.氫是宇宙物質(zhì)中含量最多的元素
B.氫是名副其實(shí)的堿金屬元素
C.氫氣是無污染的新型能源
D.固態(tài)“金屬氫”汽化的過程屬于物理變化

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12.分子式為C5H10O2的有機(jī)物X,在酸性條件能夠發(fā)生水解反應(yīng)生成相對(duì)分子質(zhì)量相等的兩種有機(jī)物,符合條件的有機(jī)物X有( 。
A.2種B.4種C.9種D.13種

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11.三聯(lián)苯()的一氯代物有( 。
A.3種B.4種C.5種D.6種

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10.環(huán)酯J()可用于生產(chǎn)合成樹脂、合成橡膠等.以丙烯為原料制備環(huán)酯J的合成路線如圖:

已知以下信息:
①在特殊催化劑的作用下,烯烴能夠發(fā)生碳碳雙鍵兩邊基團(tuán)互換位置的反應(yīng).如2個(gè)1-丁烯分子進(jìn)行烯烴換位,生成3-己烯和乙烯:2CH2═CHCH2CH3$\stackrel{催化劑}{→}$CH3CH2CH═CHCH2CH3+CH2═CH2
②C生成D是C與HCl的加成反應(yīng).
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2,B分子中的所有原子能(選填“能”或“不能”)共平面,鍵角為120°.
(2)反應(yīng)①、④的反應(yīng)類型分別是取代反應(yīng)、加成反應(yīng).
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為+2NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+2NaCl.
(4)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,G分子中含有的官能團(tuán)是羧基和碳碳雙鍵(填官能團(tuán)名稱).
(5)Cl原子位于1號(hào)碳原子上,且2個(gè)羥基不在同一個(gè)碳原子上的D的同分異構(gòu)體有10種,其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積比為4:2:2:1的為ClCH2CH(CH2OH)2(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式).

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9.氮的固定是幾百年來科學(xué)家一直研究的課題.
(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值.
反應(yīng)大氣固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工業(yè)固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
溫度/℃27200025400450
K3.8×10-310.15×1080.5070.152
①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②分析數(shù)據(jù)可知;人類不適合大規(guī)模模擬大氣固氮的原因K值小,正向進(jìn)行的程度小(或轉(zhuǎn)化率低),不適合大規(guī)模生產(chǎn).
③已知上述工業(yè)固氮反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-92kJ/mol,1molN2、1molH2分子中的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量分別為946kJ、436kJ,則N-H鍵斷裂所吸收的能量為391kJ/mol.
(2)工業(yè)固氮反應(yīng)中,在其他條件相同時(shí),分別測(cè)定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P1、P2)下隨溫度變化的曲線,如圖所示的圖示中,正確的是A(填“A”或“B”);比較p1、p2的大小關(guān)系:р2>р1

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