问题 填空题

(15分)不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为10lkPa,温度为0℃)。

(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒,与c mol/L H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是_____________ 。

A.200 mL   B.400 mL    C.500mL 

(2)若1.30g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:_______________________________________。

(3)若烧瓶中投入a g锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重b g.量气瓶中收集到VmL气体,则有:ag/65g·mol-1=bg/64g·mol-1+V mL / 22400 mL·mol-1,依据的原理是____________________________。

(4)若在烧瓶中投入d g锌,加入一定量的c mol/L 浓硫酸V L,充分反应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的气体中,n(H2)/n(SO2)=_______________(用含字母的代数式表示)。若撤走盛有无水氯化钙的U型管,n(H2)/n(SO2)的数值将

             (填偏大、偏小或无影响)

(5) 反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:

                                 

                                 

                                 

答案

(1)C(2分)  (2)Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O(2分)(3)得失电子守恒(2分)  

(4)(64cV-2m)/m(3分);偏小(2分)(5)①待冷却至室温才开始读数 ②读数前使量气管左右液面相平

③眼睛视线与液面最低处相平(3分)

问答题

某石化厂将原有3.9万t/a的丁基橡胶生产能力扩大为4.5万t/a,对现有的生产装置进行改造。生产单元在乙烯、丙烯和氯甲烷压缩机不动的前提下,增加1台聚合釜及其配套设施。尾气处理单元配套建设1套氯甲烷处理设施。改扩建工程的主要原料为异丁烯和异戊二烯,年运行时间为8000h。丁基橡胶是在很低的温度(-100℃)下操作和半连续生产条件下由异丁烯和异戊二烯聚合得到,催化剂为无水三氯化铝的氯甲烷溶液,生成的含丁基橡胶粒的聚合液进入脱气釜,经汽提分离、脱水后,挤压膨胀干燥、压块、包装出厂。改扩建前后的物料平衡和公用工程如表2和表3所示。

表2 改扩建前后的物料平衡
入方/(t/a) 出方/(t/a)
物料名称 改造前 改造后 物料名称 改造前 改造后
异丁烯 44176 51072 丁基橡胶 39000 45000
异戊二烯 1155.2 1350.4 回收异丁烯 5394 6293.6
三氯化铝 32.96 38.4 重组分 120 160
溶剂油 90.4 90.4 轻组分 451.84 564.8
硬脂酸钙 43.76 60 废胶液 90.4 90.4
防老剂 50.4 90.4 废胶粒 180 208
烯烃废气 133.12 166.4
无组织排放

合计 合计
表3 改扩建前后的公用工程
公用工程 改造前 改造后
循环水/(tha) 5500 5500
新鲜水/(t/h) 15 10
3.0MPa蒸汽/(t/h) 98.48 113.63
仪表空气/(t/h) 1.5 0.232
氮气/(t/h) 0.421 0.456
电/[(kW·h)/h] 4259 4 999
[问题]

氯甲烷回收单元有3个氯甲烷干燥塔,干燥塔的再生每30 h一个周期,每个周期分4个工况,依次为再生初期、再生中期、再生末期、稳定阶段,操作时间分别为1.5h、6h、8.5h、14h。改扩建前后热氧化器尾气的排放如表4所示。试计算改扩建后各工况下氯甲烷和非甲烷总烃的浓度(以mg/m3计)。

表4 改扩建前后热氧化器尾气的排放
排气量/(m3/h) 氯甲烷 非甲烷总烃
排放量/
(kg/h)
质量浓度/
(mg/m3)
排放量/
(kg/h)
质量浓度/
(mg/m3)
改扩建前
(直接排放)
工况1 1387 863.1 6.22×105 37.755 2.72×104
工况2 601 136.66 2.27×105 8.476 1.41×104
工况3 528 27336 5.18×104 1.876 3.59×103
工况4 66 7.745 1.17×105 0.539 8.17×104
改扩建后
(焚烧后排放)
工况1 52745 1.0444 0.04568
工况2 9430 0.1654 0.01002
工况3 9940 0.0331 0.0121
工况4 9128 0.0094

单项选择题