Question

已知①～④均為工業生產及應用的常見反應．其中常溫下B、D、J、P氣體，E為分子中原子個數比為1：l的液體．A的相對分子質量為120．（個別反應的產物已略去）
試回答下列問題：
（1）反應F與N溶液反應的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑

；
（2）反應⑤中當有1mol電子轉移時，氧化劑消耗

17g

g；
（3）反應④的離子方程式為

2Cl-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-

；如圖2是該反應原理的示意圖，該裝置中使用的是

陽

（填“陰”或“陽”）離子交換膜，圖中從d處收集到的是

NaOH溶液

．
（4）工業上由D制取I的過程可表示為：
由D與B反應生成X的反應所用的設備是

③

；
①高爐       ②沸騰爐        ③接觸室       ④分餾塔     ⑤吸收塔
已知400℃101Kpa時，2D（g）+B（g?2X（g）；△H=-196.6KJ/mol，當2mol D與1mol B在該條件下反應達平衡時反應放熱186.8KJ．在實際生產中綜合考慮各種因素，為提高D的轉化率，工業選擇了以下哪些條件

④⑤⑥

．
①適當升高溫度    ②增大壓強     ③使用合適的催化劑     ④及時移走生成物        
⑤適當增大B的濃度      ⑥將反應物與生成物在熱交換器中進行熱交換．

Answer 1

分析：依據轉化關系和電解原理可推斷，M為NaCl，生成的溶液N為NaOH，氣體為H₂，Cl₂，F和N（NaOH）反應生成的是H₂，所以，F為Al，R為O₂，G為Al₂O₃，J為H₂，P為Cl₂，F（Al）+C=G（Al₂O₃）+H（Fe），推斷H為Fe，C為Fe₂O₃，根據（4）提供信息可知I為H₂SO₄，D為SO₂，X為SO₃；依據H（Fe）+I（H₂SO₄）=J（H₂）+K（FeSO₄），推斷K為FeSO₄；E為分子中原子個數比為1：l的液體，所以推斷為H₂O₂，結合A+B

高溫

C（Fe₂O₃）+D（SO₂），A的相對分子質量為120，判斷A為FeS₂，B為O₂；依據判斷出的物質分析回答問題；

解答：解：（1）反應F（Al）與N（NaOH）溶液反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂0=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）反應⑤為H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，1mol氧化劑H₂O₂發生反應，電子轉移2mol，中當有1mol電子轉移時氧化劑H₂O₂物質的量0.5mol，質量=0.5mol×34g/mol=17g；故答案為：17g；
（3）反應④是電解食鹽水的反應，反應的離子方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；該裝置中使用的是陽離子交換膜，陰極d處收集到的是NaOH溶液；
故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2OH^-   NaOH溶液；
（4）由D（SO₂）與B（O₂）反應生成X（SO₃）的反應，是二氧化硫氣體的催化氧化，在接觸室中進行，反應為2SO₂（g）+
O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-196.6KJ/mol；為提高SO₂的轉化率，需要平衡正向進行，在實際生產中綜合考慮各種因素分析；
①反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行，二氧化硫轉化率減小，故①錯誤；
②增大壓強平衡向氣體體積減小的方向進行，二氧化硫轉化率增大，但高溫催化劑作用下二氧化硫轉化率已經很高，增大壓強提高不大，故②錯誤；
③催化劑只改變速率，不改變平衡，故③錯誤；
④及時移走生成物，平衡正向進行，二氧化硫轉化率增大，④正確；
⑤適當增加氧氣的濃度會提高二氧化硫的轉化率，故⑤正確；
⑥將反應物與生成物在熱交換器中進行熱交換，是反應產生的溫度降低，促進平衡正向進行，故⑥正確；
故選④⑤⑥；
故答案為：③；④⑤⑥；

點評：本題考查了物質轉化關系和物質性質的綜合應用，主要考查工業生產及應用的常見反應，工業制硫酸、電解食鹽水制燒堿、鋁熱反應、電解冶煉鋁等原理的應用，離子方程式、化學方程式的書寫，化學平衡的影響因素判斷，氧化還原反應的應用等，綜合性較強．