专题二十六化学与技术考点一化学与工农业生产1.(2015·山东理综,32,15分)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下:已知:Na2CO3+NO+NO2===2NaNO2+CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有________(填化学式)。(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是________。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________。母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________。a.转入中和液b.转入结晶Ⅰ操作c.转入转化液d.转入结晶Ⅱ操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为________吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。解析(1)NO2与Na2CO3反应有NaNO3生成。(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,若水的蒸发量大,溶液浓度过大时,NaNO2有可能析出。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的溶碱最合理。(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3可将NaNO2氧化为NaNO3。母液Ⅱ中的溶质主要是NaNO3,将其转入转化液或转入结晶Ⅱ操作可以提高产率,所以合理处理的方法选c、d。(4)1.38吨NaNO2的物质的量为:1.38×106g÷69g/mol=2×104mol,则生成的NaNO3物质的量为:1×104mol,根据Na原子守恒,则Na2CO3的理论用量=1/2×(2×104+1×104)mol×106g/mol=1.59×106g=1.59吨。答案(1)NaNO3(2)防止NaNO2的析出溶碱(3)将NaNO2氧化为NaNO3c、d(4)1.592.(2014·课标全国卷Ⅰ,36,15分)磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况。其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。图(b)部分物质的相关性质如下:熔点/℃沸点/℃备注白磷44280.5PH3-133.8-87.8难溶于水,有还原性SiF4-90-86易水解回答下列问题:(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的________%。(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为____________________。现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸________t。(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是________(填化学式)。冷凝塔1的主要沉积物是________,冷凝塔2的主要沉积物是________。(4)尾气中主要含有________,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除去________;再通入次氯酸钠溶液,可除去________。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是__________________________________________________________________。解析(1)4%+96%×85%×80%≈69%。(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4===5CaSO4+HF↑+3H3PO4,依据P元素守恒:生成磷酸的量为:1×30%÷142×2×98÷85%≈0.49(t)。(3)炉渣主要成分是CaSiO3,冷凝塔1的主要沉积物是液态白磷,冷凝塔2的主要沉积物是固态白磷。(4)尾气主要含有CO、SiF4,还含有少量PH3、H2S和HF等。通过碱液可以除去SiF4、HF、H2S,再通入NaClO溶液可以除去PH3。(5)热法磷酸工艺的优点是产品纯度高。答案(1)69(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4===5CaSO4+HF↑+3H3PO40.49(3)CaSiO3液态白磷固态白磷(4)CO、SiF4SiF4、H2S、HFPH3(5)产品纯度高3.(2013·课标全国卷Ⅰ,36,15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为__________________________________________________________、__________________________________________________________________。(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是________,滤渣是________;过滤操作②的滤液是________和________,滤渣...