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专题18 工艺流程图题
【结合古文化,碳达峰、碳中和,杭州亚运会】
1.(2024·江苏南京·一模)在“碳达峰、碳中和”目标愿景下,氨气(NH3)作为一种零碳能源具有广泛应用前景。
(1)氨气易液化、方便储存和运输,含氢质量分数为 (精确到0.1%),是比较好的储氢介质。
(2)工业烟气中常含有SO2,直接排放会造成 等环境问题。氨法脱硫是一种高效、低能耗的脱硫方式,最终产物(NH4)2SO4在农业上可作为 ,实验室如何证明(NH4)2SO4样品中含有铵根离子,设计实验并填写下表。
实验步骤
实验现象
结论
(NH4)2SO4样品中含有铵根离子
(3)如图是电解合成氨工艺综合利用流程图。
①空气分离装置内一般发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。
②将氧气通入锅炉中进行富氧燃烧的意义是:燃烧速度快、 。
③如图流程中产生氨气的反应总方程式为 。
④现有火力发电设施可以直接通入氨气燃烧,燃烧后会生成氮气和水,该化学反应方程式为 。
2.(2024·江苏徐州·一模)2023年杭州亚运会主火炬燃料为“零碳甲醇(CH3OH)”,利用废气中的CO2热催化加氢合成,实现了二氧化碳的减排和再利用,其原理如图所示。
(1)光伏发电是将 转化电能。
(2)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 ,其基本反应类型是 。
(3)合成甲醇的过程中,参加反应的H2和B的分子个数比为 。
3.(2024·湖北·模拟预测)中国古代典籍中记录了很多化学知识,展示了我国古代人民的智慧。
(1)《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。主要流程如图所示:
①方案一中“烹”的过程中,胆矾(CuSO4•5H2O)首先转变成水和无水硫酸铜,该反应的基本反应类型是 反应。
②写出“铁釜”中发生反应的化学方程式 。
(2)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如下所示:
①熔炼过程中,氧化铁与一氧化碳在高温下反应的化学方程式为 。
②搅拌过程中,向生铁中“充氧”可降低生铁的含碳量,此过程体现氧气的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)宋代《开宝本草》中记载了KNO3的提纯方法:“……所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。提纯中不涉及到的实验方法是 (填序号)
A.溶解 B.蒸发
C.结晶 D.吸附
4.(2024·江苏南通·一模)《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”,处于当时世界领先地位,是现代冶金工艺的雏形。其流程图如图所示。下列说法不正确的是
A.熔炼过程中氧化铁被一氧化碳夺去氧
B.选择足量的硫酸可证明生铁是混合物
C.生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化
D.因表面有油隔绝空气,所以切肉的钢刀不易生锈
5.(2024·江苏苏州·模拟预测)硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂。下面是对硫酸的性质、制取、用途等方面进行探究。
【探究一】硫酸的性质
(1)兴趣小组把的浓硫酸和的硫酸溶液约分别放入两个相同的小烧杯中,称量、观察、记录、分析,根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图。对比图中曲线你能得到的实验结论: 。
【探究二】硫酸的工业制法。
查阅资料:黄铁矿的主要成分是,
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程如图所示。
(2)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.为使黄铁矿充分反应,需将其粉碎 B.催化剂能够提高的反应速率和产量
C.吸收塔中得到的产品为混合物 D.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(3)写出接触室中发生反应的方程式 。
(4)接触室中的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,催化剂活性与温度的关系见图。在实际生产中,催化氧化反应的条件选择常压和(对应图中A点),而没有选择转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是:不选B点,因为压强越大,对设备和能耗的要求越大;不选C点,因为 。
【探究三】某黄铁矿中的含量。
(5)称取黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气、高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至完全反应,称量反应前后乙装置的质最分别是和(不考虑水蒸气的影响)。
计算该黄铁矿中的质量分数(写出计算过程)。
6.(2024·广东茂名·一模)《天工开物》记载古法炼锡工艺:“凡炼煎亦用洪炉,人砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲熔化。…售者杂铅太多,欲取净则熔化,入醋