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《化学与技术》习题 02．南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°（属于硬水），主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题： ⑴该泉水属于 硬水（填写“暂时”或“永久”）。 ⑵若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加 后加 ，原因是 。 ⑶目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，如水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的 起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入 溶液中再生。 ⑷岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题： ①阳离子交换膜是指 （填A或B）。 ②写出通电后阳极区的电极反应式： ； 阴极区的现象是： 。 03．合成氨工业的主要反应为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △HO，下图是合成氨的简要流程示意图沿X路线的物质是 （3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是 ；在合成塔中及时分离出氨气的目的是 。 （4）工业合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △HO，当压强为30MPa，温度为500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2，反应达到平衡时NH3的体积分数为20%，求此时的平衡常数 。 （5）合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气 （冷的原料气）和反应气混合，请问这样设计的原因是什么？ （6）为什么原料气从塔底流经外筒环隙进入？为什么气体在反 应前后都要通过热交换器？ 04．海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。 氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水。 （I）在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如下图1所示） ⑴ 写出两极电极反应式，阳极 ，阴极 ； ⑵ 图1中a和b分别是 、 ； ⑶ 石棉隔膜的作用 。 （II）随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代。 ⑴ 离子膜电解槽（如图2）中⑥⑦分别是 、 。 ⑵ 已知一个电子的电量是1.602×10-19C，在离子膜电解饱和食盐水时通过电子1.929×105 C，则产生氯气 mol，氢气 L（在标准状况下），NaOH g。 05．硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。 （1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为： ，该反应在 中进行（填仪器名称）。 (2)为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用了多层催化剂 且有热交换器的 (填仪器名称)中进行反应。在如图所示的装置中， C处流出的气体有 ；SO3进入 （填仪器名称）用 吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。 （3）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下 表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。 （4）现在欲提高SO2的反应速率和转化率，下列措施可行的是 。 A、向装置中通入氮气且保持体积不变 B、向装置中通入氧气且保持体积不变 C、添加更多的催化剂 D、降低温度，及时转移SO3 （5）由吸收塔排出的尾气中有SO2的含量如果超过500μL/ L，就要加以处理后才能排出，处理方法之一