化学研究方法与工业化学 知识点题库

（1） 已知：

化学键	C-H	C-C	C=C	H-H
键能/kJ/mol	412	348	612	436

计算上述反应的△H＝ kJ·mol^－1。

（2） 维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝ (用α等符号表示)。

（3）

工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H₂以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。

②控制反应温度为600℃的理由是 。

（4） 某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO₂＋H₂＝CO＋H₂O，CO₂＋C＝2CO。新工艺的特点有 (填编号)。

① CO₂与H₂反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗

③ 有利于减少积炭

④ 有利于CO₂资源利用

（1） 硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合，工业合成氨是一个放热反应，因此低温有利于提高原料的转化率，但实际生产中却采用400～500℃的高温，其原因是 ；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式 

（2）

甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同（如图3所示）：

已知：CO+H₂OCO₂+H₂

①甲厂以焦炭和水为原料；

②乙厂以天然气和水为原料；

③丙厂以石脑油（主要成分为C₅H₁₂）和水为原料．

按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H₂和CO₂的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH₃（换算成H₂的物质的量）和CO₂的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？ 

（3） 将工厂废气中产生的SO₂通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．

①写出反应Ⅰ的化学方程式：　 ．

②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是 

③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO₄^2﹣所用试剂是 

（4） 工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．

①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是 

②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是 

（1） 原料气进入压缩机前需要进行净化处理，其目的是．制备氨合成塔的材料（填“能”或“不能”）使用普通的碳素钢．

（2） N₂、H₂混合气体经压缩后再送入氨合成塔，优点是． 某整个生产中循环使用某些原料可提高生产效益，能循环利用的物质是．

（3） 请按要求填写下列空白．

①沉淀池中的离子方程式：．

②生产尿素的化学方程式：．

（4） 在较低温度下，可从沉淀池的溶液中分离出一种副产品由此可推断，低温下NH₄Cl的溶解度很可能（填“小于”或“大于”）NaCL．NH₄Cl是一种氮肥，但长期施用易使土壤酸化，用离子方程式表示其原因．

（5） 以焦炭、水为原料制备H₂ （碳转化为CO₂ ， 则1000g纯度为a%（（杂质不与水反应）焦炭最多可制备 g尿素（已知合成氨时h₂的利用率为b%、合成尿素时NH₃的利用率为c%）

（1） 写出上述制备小苏打的化学方程式；

（2） 滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：

①通入氨，冷却、加食盐，过滤

②不通氨，冷却、加食盐，过滤

对两种方法的评价正确的是（选填编号）

a．①析出的氯化铵纯度更高     b．②析出的氯化铵纯度更高

c．①的滤液可直接循环使用     d．②的滤液可直接循环使用

（3） 提取的NH₄Cl中含少量Fe²⁺、SO₄^2﹣ ． 将产品溶解，加入H₂O₂ ， 加热至沸，再加入BaCl₂溶液，过滤，蒸发结晶，得到工业氯化铵．

加热至沸的目的是．滤渣的主要成分是、．

（4） 称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配成250ml溶液，取出25.00ml用0.1000mol/L盐酸滴定，消耗盐酸21.50ml．实验中所需的定量仪器除电子天平外，还有．样品中NaHCO₃的质量分数为．（保留1位小数）

（5） 将一定质量小苏打样品（含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称量固体质量，也可测定小苏打的含量．若蒸发过程中有少量液体溅出，则测定结果．（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）

（1） 铝粉和铁的氧化物(FeO-Fe₂O₃)可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是。

（2） 以铝土矿(主要成分为Al₂O₃.含SiO₂和Fe₂O₃等杂质)为原料生产铝和铵明矾晶体[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]的一种工艺流程如下（已知：SiO₂在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO₄·nH₂O)沉淀）。

①实验前，要将铝土矿粉粹的目的是。

②用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式。

③步骤②涉及到的离子方程式是： 。

④写出利用Al₂O₃制备金属Al的化学方程式： 。

⑤若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1 ： 1，则投料时铝土矿中的Al₂O₃和H₂SO₄的物质的量之比为。

（1） 铝粉和铁的氧化物（FeO·Fe₂O₃）可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是。

（2） NaOH溶液可以除去铝表面的氧化膜，在处理过程中常会产生H₂ ， 产生H₂的离子方程式是。

（3） 工业上以铝土矿(Al₂O₃·H₂O)为原料生产铝，主要包括下列过程：

i.将粉粹、筛选后的铝土矿溶解在NaOH溶液中；

ii.加入过量的试剂A使所得溶液中析出Al(OH)₃固体；

iii.使Al(OH)₃脱水生成Al₂O₃；

iv.电解熔融Al₂O₃生成Al。

铝土矿粉粹的目的是，电解熔融Al₂O₃时，加入冰晶石，其作用是。写出电解熔融Al₂O₃的化学方程式。

（4） 明矾化学式为KAl(SO₄)₂·12H₂O，向明矾溶液中加入Ba(OH)₂溶液，当溶液中的SO₄^2－恰好沉淀时，铝元素的存在形式是。

（1） 实验一：电解饱和食盐水

实验约需40mL饱和食盐水，配置450mL饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、_____。

（2） 电解饱和食盐水的化学方程式为。

（3） Y电极附近产物的检验方法：。

（4） 实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。相同条件下，电解1mol/L NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁ mL气体。同时，在Y处收集到V₂ mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁ ， 且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：

i.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；

ii.有O₂生成。

设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中，实验方案为。

（5） 证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂ mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃ mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。

①装置A的作用是。

②本实验中，观察到的现象，说明石墨电极上有O₂生成。

③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？(填“是”或“否”)。

④实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为mL(用代数式表示)。