精修版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí):第十六單元 化學(xué)與技術(shù)選考 含答案
《精修版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí):第十六單元 化學(xué)與技術(shù)選考 含答案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精修版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí):第十六單元 化學(xué)與技術(shù)選考 含答案(30頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精品文檔?高考化學(xué) 微專題十六 化學(xué)與技術(shù)(選考)(以電子稿形式贈(zèng)送) 【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】 【能力展示】 能力展示 1. (2011·新課標(biāo)Ⅰ卷) (1) 普通紙張的成分是纖維素,在早期的紙張生產(chǎn)中,常采用紙表面涂敷明礬的工藝,以填補(bǔ)其表面的微孔,防止墨跡擴(kuò)散。請(qǐng)回答下列問題: 人們發(fā)現(xiàn)紙張會(huì)發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損,嚴(yán)重威脅紙質(zhì)文物的保存。經(jīng)分析檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān),其中的化學(xué)原理是 。為防止紙張的酸性腐蝕,可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑,該工藝原理的離子方程式為
2、 。 (2) 為了保護(hù)這些紙質(zhì)文物,有人建議采取下列措施: ①噴灑堿性溶液,如稀氫氧化鈉溶液或氨水等,這樣操作產(chǎn)生的主要問題是 。 ②噴灑Zn(C2H5)2,Zn(C2H5)2可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷,用化學(xué)(離子)方程式表示該方法生成氧化鋅及防止酸性腐蝕的原理: 。 (3) 現(xiàn)代造紙工藝常用鈦白粉(TiO2)替代明礬,鈦白粉的一種工業(yè)制法是以鈦鐵礦主要成分(FeTiO3)為原料按以下過程進(jìn)行的,請(qǐng)完成下列化學(xué)方程式:
3、 2. (2012·新課標(biāo)Ⅰ卷)由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下: (1) 在反射爐中,把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1 000 ℃左右,黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物,且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 、 , 反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是 。 (2) 冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含銅量為20%50%。轉(zhuǎn)爐中,將冰銅加熔劑(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O,生
4、成的Cu2O與Cu2S反應(yīng)生成含Cu量約為98.5%的粗銅,該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 、? 。 (3) 粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中,粗銅是圖中電極 (填字母);在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ??;若粗銅中還有Au、Ag、Fe,它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼椤 ? 3. (2013·新課標(biāo)Ⅰ卷)草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑,用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個(gè)結(jié)晶水)的工藝流程如下: 回
5、答下列問題: (1) CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)方程式分別為 、 。 (2) 該制備工藝中有兩次過濾操作,過濾操作①的濾液是 ,濾渣是 ?。贿^濾操作②的濾液是 和 ,濾渣是 。 (3) 工藝流程中③和④的目的是 。 (4) 有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點(diǎn)是產(chǎn)品不純,其中含有的雜質(zhì)主要是 。 (5) 結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測(cè)定。稱量草酸成品0.250 g溶于水中
6、,用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,至粉紅色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反應(yīng)的離子方程式為 ??;計(jì)算該成品的純度為 。 4. (2014·新課標(biāo)Ⅰ卷)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3(OH)]等形式存在。圖1為目前國(guó)際上磷礦石利用的大致情況,其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖2是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 圖1 圖2 部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下: 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 備注 白磷
7、 44 280.5 —— PH3 -133.8 -87.8 難溶于水,有還原性 SiF4 -90 -86 易水解 (1) 世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的 %。 (2) 以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中Ca5(PO4)3F反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ?,F(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸 t。 (3) 如圖2所示,熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫反應(yīng)生成白磷。爐渣的主要成分是 (填化學(xué)式),冷凝塔1的主要沉積物是 ,冷凝塔2
8、的主要沉積物是 。 (4) 尾氣中主要含有 ,還含有少量PH3、H2S和HF等,將尾氣先通入純堿溶液,可除去 ,再通入次氯酸鈉溶液,可除去 。(填化學(xué)式)? (5) 相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復(fù)雜,能耗高,但優(yōu)點(diǎn)是 。 5. (2015·新課標(biāo)Ⅰ卷)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下: 回答下列問題: (1) 步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是
9、 ;溶解溫度應(yīng)控制在60~70 ℃,原因是 ? ?。 (2) 寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式: 。 (3) 步驟⑤包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作,酸洗采用的酸是 (填名稱)。 (4) 上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是 。 (5) 步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有 (填字母)。 A. 分餾塔 B. 離心機(jī) C. 反應(yīng)釜 D. 框式壓濾機(jī) (6) 準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,
10、加入適量稀硫酸,用a mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn),消耗K2Cr2O7溶液b mL,反應(yīng)中Cr2被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 【考題分析】 年 份 試 題 知識(shí)點(diǎn) 分 值 2011 第36題 化學(xué)方程式的配平、書寫,水解反應(yīng) 15分 2012 第36題 化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式的書寫,粗銅的電解精煉 15分 2013 第36題 化學(xué)方程式的書寫,物質(zhì)的循環(huán)利用,成品純度的計(jì)算,過濾操作 15分 2014 第36題 化學(xué)方程式的書寫,尾氣處理,氧化還原反應(yīng),根據(jù)原子守恒計(jì)算 15分 2015 第36題 離
11、子方程式的書寫,反應(yīng)條件控制,滴定反應(yīng),質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 15分 【備考策略】 從上表可以看出,近5年高考結(jié)合科技成果、社會(huì)熱點(diǎn)、環(huán)境問題、新材料、新能源等材料,以非選擇題的形式考查化學(xué)與技術(shù)。在2016年的備考中,注意結(jié)合自然資源的綜合利用、材料的生產(chǎn)、廢物的回收利用和化工生產(chǎn)的實(shí)際,對(duì)相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、基本操作及基本概念、電化學(xué)、化學(xué)平衡理論等知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。 1. (2014·新課標(biāo)Ⅱ卷)鋅錳電池(俗稱干電池)在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造如圖1所示。 圖1 兩種干電池的構(gòu)造示意圖 回答下列問題: (1) 普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為Zn+2
12、NH4Cl+2MnO2Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。 ①該電池中,負(fù)極材料主要是 ,電解質(zhì)的主要成分是 ,正極發(fā)生的主要反應(yīng)是 ? 。 ②與普通鋅錳電池相比,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是 。 (2) 圖2表示回收利用廢舊普通鋅錳電池的一種工藝(不考慮廢舊電池中實(shí)際存在的少量其他金屬)。 圖2 一種回收利用廢舊普通鋅錳電池的工藝 ①圖2中產(chǎn)物的化學(xué)式分別為A ,B 。 ②操作a中得到熔塊的主要成分是K2MnO4。操作b中,綠色的K2MnO4溶液反應(yīng)后生成紫色溶液和一種黑褐色固體,該反應(yīng)的離子方程式為
13、 。 ③采用惰性電極電解K2MnO4溶液也能得到化合物D,則陰極處得到的主要物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。 2. (2015·開封模擬)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如下: 請(qǐng)回答下列問題: (1) 硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行,主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2) 焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的 操作
14、。工業(yè)上制備該酸的三個(gè)主要階段分別為 、 、 。 (3) 浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為 ,其作用是 等。 (4) 電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽(yáng)極采用Pb-Ag合金惰性電極,鋅在 極沉積,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。 (5) 改進(jìn)的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)?!把鯄核峤卑l(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為 。 (
15、6) 我國(guó)古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅。明代宋應(yīng)星著的《天工開物》中有關(guān)于“升煉倭鉛”的記載:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅……冷淀,毀罐取出……即倭鉛也?!痹摕掍\工藝過程主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)? 3. (2015·唐山二模)磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。 (1) 磷酸二氫鈣,廣泛用于動(dòng)物的飼料添加劑。目前制備的新工藝方法有石灰法:用石灰石中和磷酸,控制終點(diǎn)pH為3.2,即得磷酸二氫鈣。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;若有
16、1×103 kg石灰石最多能生產(chǎn) kg磷酸二氫鈣。 (2) 用石英、焦炭與磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的化學(xué)方程式為4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C3P4+20CaSiO3+30CO↑+SiF4↑,在此反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來(lái) 。 (3) 三聚磷酸可視為三個(gè)磷酸分子(磷酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為)之間脫去兩個(gè)水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學(xué)式為 。 (4) 次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳?;瘜W(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2P,在酸性條件下發(fā)
17、生下述反應(yīng),請(qǐng)配平該反應(yīng)的離子方程式: Ni2++ H2P+ —— Ni+ H2P+ ? 工業(yè)生產(chǎn)硫酸 典題演示1 (2015·保定調(diào)研)硫酸是工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的產(chǎn)品之一,在化學(xué)工業(yè)的很多領(lǐng)域都要用到濃硫酸。 (1) 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,我國(guó)采用黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)在 (填設(shè)備名稱)中進(jìn)行。 (2) 有關(guān)接觸法制硫酸的下列說(shuō)法正確的是 (填字母)。 A. 二氧化硫的接觸氧化在合成塔中發(fā)生 B. 吸收塔得到的是98%的濃硫酸 C. 煅燒含硫48%的黃鐵礦時(shí),若FeS2損失了2%,
18、則S損失了2% D. 接觸室中采取高溫是為了提高催化劑的活性和提高SO2的轉(zhuǎn)化率 (3) 科研工作者開發(fā)了制備SO2,再用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸的方法,裝置如右圖。為了穩(wěn)定技術(shù)生產(chǎn),硫酸的濃度應(yīng)維持不變,則通入的SO2和水的質(zhì)量比為 。 (4) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得SO2反應(yīng)生成SO3的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)有關(guān),請(qǐng)根據(jù)下表信息,結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,選擇最合適的生產(chǎn)條件是 。 壓強(qiáng) SO2轉(zhuǎn)化率 溫度 1個(gè)大氣壓 5個(gè)大氣壓 10個(gè)大氣壓 15個(gè)大氣壓 400 ℃ 0.996 1 0.997 2 0.998 4 0.9
19、98 8 500 ℃ 0.967 5 0.976 7 0.985 2 0.989 4 600 ℃ 0.852 0 0.889 7 0.927 6 0.946 8 (5) 硫酸工廠排放的尾氣中含少量二氧化硫。為防止污染大氣,在排放前必須進(jìn)行尾氣處理并設(shè)法進(jìn)行綜合利用。硫酸工廠排放尾氣中的SO2通常用足量石灰水吸收,然后再用稀硫酸處理。 ①請(qǐng)寫出這種尾氣處理方法的優(yōu)點(diǎn): (寫出兩點(diǎn)即可)。 ②若某硫酸廠每天排放的1萬(wàn)立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)尾氣中含0.2%(體積分?jǐn)?shù))的SO2,通過上述方法處理,理論上需生石灰 kg。
20、【答案】(1) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 沸騰爐 (2) C (3) 16∶29 (4) 400 ℃,1個(gè)大氣壓 (5) ①原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得;可得到石膏副產(chǎn)品;產(chǎn)生的SO2含量較高可再利用作為原料(任寫兩點(diǎn)即可)?、?0 【解析】(1) 黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;該反應(yīng)在沸騰爐中進(jìn)行。 (2) 依據(jù)接觸法制硫酸的工業(yè)流程和三個(gè)設(shè)備分析判斷,二氧化硫的接觸氧化是在接觸室中發(fā)生的,A錯(cuò);用98%的H2SO4來(lái)吸收SO3,吸收塔得到的是發(fā)煙硫酸,B錯(cuò);S元素在黃鐵礦中都是以FeS2形式存在,故FeS2
21、損失了多少,其S就損失了多少,C正確;二氧化硫生成三氧化硫的反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),降低SO2的轉(zhuǎn)化率,D錯(cuò)。 (3) 設(shè)通入SO2和水的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol,根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的物質(zhì)的量是x mol,消耗水的物質(zhì)的量是x mol,要維持硫酸的濃度不變,則根據(jù)裝置圖可知=0.5,解得x∶y=9∶58,則兩者的質(zhì)量比為(9×64)∶(58×18)=16∶29。 (4) 因?yàn)镾O2與O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以選擇的溫度為400 ℃,而1個(gè)大氣壓時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,再增大壓強(qiáng),SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大,但會(huì)增加生產(chǎn)成本,所以選擇1個(gè)大氣壓。
22、 (5) ①這種尾氣處理方法的優(yōu)點(diǎn)有:原料生石灰、硫酸價(jià)格便宜且容易獲得;可得到石膏副產(chǎn)品;產(chǎn)生的SO2含量較高可再利用作為原料。②每天排放SO2的物質(zhì)的量為=892.86 mol,則根據(jù)原子守恒可知需要氧化鈣的質(zhì)量是892.86 mol×56 g·mol-1=50 000 g=50 kg。 變式訓(xùn)練1 (2015·河南實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模) (1) 火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸,請(qǐng)回答下列問題: ①為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝 (填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是 。 ②
23、為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計(jì)1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計(jì)2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時(shí)理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計(jì)1和流量計(jì)2的空氣體積比應(yīng)為 。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為 (空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)按0.2計(jì))。該尾氣的處理方法是 。 ③與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點(diǎn)是 (填字母)。 A. 耗氧量減少 B. 二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高 C. 產(chǎn)生的廢氣減少 D. 不需要使用催化劑 (2) 硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面 (填字母
24、)。 A. 橡膠的硫化 B. 表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成 C. 鉛蓄電池的生產(chǎn) D. 過磷酸鈣的制備 (3) 礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時(shí)SO2的排放,請(qǐng)寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 海水的綜合利用 典題演示2 (2015·河南、河北、山西質(zhì)量檢測(cè))海水占地球總儲(chǔ)水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來(lái),既可以解決淡水資源缺乏的問題,又可以充分利用海洋資源。 (1) 目前國(guó)際上使用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法。蒸餾
25、法是 (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。 (2) 海水曬鹽分離食鹽晶體后的母液中含有 ,經(jīng)過分離、提純后,可用于 。 (3) 工業(yè)上利用電解(陽(yáng)極材料為石墨)飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品,反應(yīng)的離子方程式為 ,電解所用的食鹽水需要精制,原因是 ??;利用電解所得氣體制36.5%的濃鹽酸1 000 t,最少需要消耗食鹽 t。 (4) 近年來(lái)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法,該方法的流程如下: 試寫出②
26、④的化學(xué)方程式: ② ?。虎堋 ?。 【答案】(1) 物理變化 (2) KCl、MgCl2 工業(yè)上冶煉金屬鉀和鎂 (3) 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 粗鹽中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、S等雜質(zhì),在堿性溶液中會(huì)形成沉淀,損壞離子交換膜 585 (4) SO2+NaOHNaHSO3 NaHSO3+HClNaCl+SO2↑+H2O 【解析】(1) 由于蒸餾法只是水的狀態(tài)由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的過程,所以屬于物理變化。 (2) 食鹽的溶解度受溫度的影響小,利用陽(yáng)光和風(fēng)蒸發(fā)水分,使氯化鈉成晶體析出,分離食鹽晶體后的母液中含有KCl、M
27、gCl2,經(jīng)過分離、提純后,可用電解法冶煉金屬鉀和鎂。 (3) 電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極上氯離子放電,陰極上氫離子放電,同時(shí)溶液中生成氫氧化鈉,離子方程式為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;粗鹽中含有泥沙及Ca2+、Mg2+、S等雜質(zhì),在堿性溶液中會(huì)形成沉淀,損壞離子交換膜;電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,假設(shè)反應(yīng)過程中無(wú)損耗,生成的氫氣和氯氣全部生成氯化氫,則依據(jù)氯元素守恒NaCl~HCl,食鹽的質(zhì)量=×58.5 g·mol-1=585 t,最少需要消耗食鹽585 t。 (4) 步驟①:電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl+2H2O2Na
28、OH+Cl2↑+H2↑,步驟②:X溶液和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,X為NaOH,化學(xué)方程式為SO2+NaOHNaHSO3;步驟④:弱酸的酸式鹽NaHSO3與強(qiáng)酸HCl反應(yīng),化學(xué)方程式為NaHSO3+HClNaCl+SO2↑+H2O。 變式訓(xùn)練2 (2015·承德期末)海水是寶貴的自然資源。利用海水可以得到一系列產(chǎn)品,也可以進(jìn)行廢氣處理。 (1) 利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品處理含SO2的煙氣的流程如下: ①“吸收裝置”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。 ②上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是 。 (2) 利用海水脫硫可以有效地解決煤燃
29、燒排放的SO2所造成的一系列環(huán)境問題。其工藝流程如下圖所示。 天然海水吸收含硫的煙氣后,又要用氧氣進(jìn)行氧化處理,其反應(yīng)原理的化學(xué)方程式是 ??;氧化后的海水需要加入氫氧化鈉,與之混合后才能排放,該操作的主要目的是 。 (3) 從海水中提純粗鹽后的母液中含有K+、Na+、Mg2+,經(jīng)過一系列加工可制得金屬鎂。 ①?gòu)碾x子反應(yīng)的角度思考,在母液中加入石灰乳所起的作用是 。 ②要利用MgCl2·6H2O制得無(wú)水氯化鎂,應(yīng)采取的措施是 。
30、③電解熔融的無(wú)水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境中冷卻后即為金屬鎂。下列物質(zhì)可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是 (填字母)。 A. Ar B. CO2 C. 水蒸氣 D. O2 【課堂評(píng)價(jià)】 課堂評(píng)價(jià) 1. (2015·周口一模)研究化肥的合成、廢水的處理等有現(xiàn)實(shí)的重要意義。 (1) 硝酸銨的生產(chǎn)方法是采用硝酸與氨氣化合,工業(yè)合成氨是一個(gè)放熱反應(yīng),因此低溫有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率,但實(shí)際生產(chǎn)中卻采用400~500 ℃的高溫,其原因是 ??;工業(yè)生產(chǎn)中,以氨氣為原料合成硝酸,寫
31、出工業(yè)生產(chǎn)硝酸的最后一步的化學(xué)方程式: ? 。 (2) 將工廠廢氣中產(chǎn)生的SO2通過下列流程,可以轉(zhuǎn)化為有應(yīng)用價(jià)值的硫酸鈣等。 ①寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式: 。 ②生產(chǎn)中,向反應(yīng)Ⅱ的溶液中加入強(qiáng)還原性的對(duì)苯二酚等物質(zhì),目的是 。 ③檢驗(yàn)經(jīng)過反應(yīng)Ⅲ得到的氨態(tài)氮肥中的S,所用試劑是 。 (3) 工業(yè)上利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫的廢氣。下圖是氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖。 1 用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣,其反應(yīng)的離子方程式是
32、 。 ②用含氣體B的陽(yáng)極區(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣,其反應(yīng)的離子方程式是 。 2. (2015·廣東模擬)羥基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一種重要的生物無(wú)機(jī)材料。其常用的制備方法有兩種: 方法A:用濃氨水分別調(diào)Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH約為12;在劇烈攪拌下,將(NH4)2HPO4溶液緩慢滴入Ca(NO3)2溶液中。 方法B:劇烈攪拌下,將H3PO4溶液緩慢滴加到Ca(OH)2懸濁液中。 3種鈣鹽的溶解度隨溶液pH的變化如下圖所示(圖中縱坐標(biāo)是鈣離子濃度的對(duì)數(shù)): (1)
33、完成方法A和方法B中制備Ca5(PO4)3OH反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①5Ca(NO3)2+3(NH4)2HPO4+4NH3·H2OCa5(PO4)3OH↓+ + ? ②5Ca(OH)2+3H3PO4 ? (2) 與方法A相比,方法B的優(yōu)點(diǎn)是 。 (3) 方法B中,如果H3PO4溶液滴加過快,制得的產(chǎn)物不純,其原因是 。 (4) 圖中所示3種鈣鹽在人體中最穩(wěn)定的存在形式是 (填化學(xué)式)。 (5) 糖黏附在牙齒上,在酶的作用下產(chǎn)生酸性物質(zhì),易造成齲齒。結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理,分析其原因:
34、 。 【檢測(cè)與評(píng)估】 微專題十六 化學(xué)與技術(shù)(選考) 1. 硅在地殼中的含量較高,硅及其化合物的開發(fā)由來(lái)已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。 (1) 陶瓷、水泥和玻璃是常用的傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料,其中生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有 。 (2) 高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下圖。 ①工業(yè)上用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱到1 6001 800 ℃除生成粗硅外,也可以生產(chǎn)碳化硅,則在電弧爐內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)的化
35、學(xué)方程式為 、 。 ②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化學(xué)方程式為 。 (3) 有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和 ??;SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為 。 物質(zhì) Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸點(diǎn)/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 (4)
36、 還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為 。 (5) 氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是 。 2. (2014·江蘇高考)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究。 (1) 酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ??;濾渣Ⅰ的主要成分為 (填化學(xué)式)。 (2) 加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分
37、為 (填化學(xué)式);若溶液的pH偏高,將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是 (用離子方程式表示)。 (3) 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。 3. 以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程如下圖。 (1) 依據(jù)工藝流程圖判斷下列說(shuō)法不正確的是 (填字母)。 A. 為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎 B. 過量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
38、 C. 排出的礦渣可供煉鐵 D. 使用催化劑能提高SO2的化學(xué)反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率 E. 設(shè)備Ⅰ生成的氣體經(jīng)凈化的主要目的是防止催化劑中毒 F. 熱交換器的目的是使SO2的熱量傳遞給SO3,有利于SO2的氧化和SO3的吸收 (2) 設(shè)備Ⅰ的名稱為 ,燃燒黃鐵礦的化學(xué)方程式為 。 (3) 設(shè)備Ⅱ?yàn)榻佑|室,采用常壓而不采用高壓的原因是? ?。辉谏a(chǎn)中,為提高催化劑效率采取的措施有 ? 。 (4) 設(shè)備Ⅲ為吸收塔,從頂部噴淋 吸收SO3,得到 ,不
39、用水吸收SO3是為了 。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是 。 (5) 吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽。SO2既可作為原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2,SO2吸收Br2的離子方程式是? 。 4. 氯化亞銅(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空氣中會(huì)被迅速氧化成綠色堿式鹽。從酸性電鍍廢液(主要含Cu2+、Fe3+)中制備氯化亞銅的工藝流程圖如下: [已知:金屬離子濃度為1 mol·L-1時(shí),
40、Fe(OH)3開始沉淀和沉淀完全的pH分別為1.4和3.0,Cu(OH)2開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.2和6.7] 請(qǐng)回答下列問題: (1) 酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ;析出CuCl晶體時(shí)的最佳pH在 左右。 (2) 鐵粉、氯化鈉、硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成CuCl的離子方程式為 。 (3) 析出的CuCl晶體要立即用無(wú)水乙醇洗滌,在真空干燥機(jī)內(nèi)于70 ℃干燥2 h、冷卻、密封包裝。70 ℃真空干燥、密封包裝的目的是 。 (4) 產(chǎn)品濾出時(shí)所得濾液的主要成分是 ,若想從濾液
41、中獲取FeSO4·7H2O晶體,我們還需要知道的是 。 (5) 若將鐵粉換成亞硫酸鈉也可得到氯化亞銅,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。為提高CuCl的產(chǎn)率,常在該反應(yīng)體系中加入稀堿溶液,調(diào)節(jié)pH至3.5,這樣做的目的是 。 5. 氧化鋅是重要的基礎(chǔ)化工原料,用含鋅廢水(含Zn2+及少量的Mn2+、Fe2+及Pb2+等)為原料制取ZnO的實(shí)驗(yàn)流程如下: 已知幾種難溶氫氧化物沉淀的pH 范圍如下表。 氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)
42、2 Zn(OH)2 Pb(OH)2 pH 2.2~3.2 5.8~7.9 5.5~13.5 7.0~13.0 (1) KMnO4氧化廢水中Mn2+生成MnO2的離子方程式為 ;濾渣Ⅰ的主要成分除MnO2外,另一種是 (填化學(xué)式)。 (2) 濾渣Ⅱ的主要成分除過量的Zn粉、MnO2外,還有 (填化學(xué)式);濾渣Ⅱ中含有二氧化錳,其可能原因是 。 (3) 灼燒生成的堿式碳酸鋅[ZnCO3·2Zn(OH)2]的化學(xué)方程式為 ?。蛔茻龝r(shí),用到的硅酸鹽質(zhì)儀器除
43、酒精燈外還用到的兩種是 。 6. 利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功,其流程如下: 回答下列問題: (1) 操作a的名稱是 ,制硫酸工藝中凈化SO2氣體的目的是 。 (2) 裝置B中生成兩種酸式鹽,它們的化學(xué)式分別是 。 (3) 制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外,還含有SO2和酸霧,能用于測(cè)定硫酸尾氣中SO2含量的是 (填字母)。 A. NaOH溶液、酚酞試液 B. 氨水、酚酞試液 C. 碘水、淀粉溶液 D. KMnO4溶液、稀硫酸
44、 處理尾氣常用氨水吸收后再加稀硫酸處理,放出的SO2經(jīng)干燥后進(jìn)入接觸室循環(huán)利用,尾氣中SO2被吸收以及再放出SO2所發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 、 。 (4) 水泥廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程,是非常重要的無(wú)機(jī)非金屬材料,工業(yè)生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥的主要原料是 。水泥中加入少量石膏的作用是 。 (5) 硫酸是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品和原料,用硫酸可制備多種硫酸鹽,現(xiàn)有一種硫酸鹽的化學(xué)式可表示為Fe2(SO4)3·x(NH4)2SO4·yH2O,為確定其組成,稱取該硫酸鹽2.410 g,加入過量的NaOH溶
45、液并加熱,生成的氣體用 100 mL 0.050 0 mol·L-1硫酸吸收,再用0.200 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,生成正鹽時(shí)消耗NaOH溶液25.00 mL,再將等質(zhì)量的該硫酸鹽溶于水配成溶液,加足量BaCl2溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥、最后得白色沉淀2.330 g。該硫酸鹽的化學(xué)式為 。 7. 輕質(zhì)碳酸鎂是廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、食品和醫(yī)藥工業(yè)的化工產(chǎn)品,以鹵塊(主要成分為MgCl2,含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子)為原料制備輕質(zhì)碳酸鎂的工藝流程如下: 已知生成氫氧化物沉淀的pH如下: 物質(zhì) 開始沉淀
46、沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 Mg(OH)2 9.9 11.1 注:Fe(OH)2沉淀呈絮狀,不易從溶液中除去。 (1) “氧化”一步中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ? 。 (2) “調(diào)節(jié)pH”一步應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH=9.8,其目的是 ? 。 (3) “熱解”一步溫度控制在75℃左右,其原因是 ? 。 (4) 從“過濾2”步驟中得到的濾液中能回收的鹽類物質(zhì)主要有
47、 (填化學(xué)式)。 (5) 輕質(zhì)碳酸鎂的成分為堿式碳酸鎂[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O],則“熱解”一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 8. 電石漿是氯堿工業(yè)中的一種廢棄物,其大致組成如下表所示: 成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaS 其他不溶于 酸的物質(zhì) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 65~66 3.5~5.0 1.5~3.5 0.2~0.8 0.2~1.1 1.0~1.8 2326 用電石漿可生產(chǎn)無(wú)水CaCl2,某化工廠設(shè)計(jì)了以下工藝流程:
48、 已知氯化鈣晶體的化學(xué)式是CaCl2·6H2O;H2S是一種酸性氣體,且具有還原性。 (1) 反應(yīng)器中加入的酸應(yīng)選用 。 (2) 脫色槽中應(yīng)加入的物質(zhì)X是 ??;設(shè)備A的作用是 ?。辉O(shè)備B的名稱為 ??;設(shè)備C的作用是 。 (3) 為了滿足環(huán)保要求,需將廢氣H2S通入吸收池,下列物質(zhì)最適合作為吸收劑的是 (填字母)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 A. 水 B. 濃硫酸 C. 石灰乳 D. 硝酸 (4) 將設(shè)備B中產(chǎn)生的母液重新引入反應(yīng)器的目的是 。 (5) 寫出氯堿工業(yè)的電極反應(yīng)式:
49、 。 【檢測(cè)與評(píng)估答案】 微專題十六 化學(xué)與技術(shù)(選考) 1.(1) 純堿、石英、石灰石 (2) ①SiO2+2CSi+2CO↑ SiO2+3CSiC+2CO↑ ②Si+3HClSiHCl3+H2 (3) 精餾(或蒸餾) H2SiO3、H2、HCl (4) SiHCl3+H2Si+3HCl (5) H2、HCl 【解析】(1) 工業(yè)上生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是純堿、石英、石灰石。 (2) ①石英砂的主要成分是二氧化硅,制備粗硅發(fā)生置換反應(yīng):SiO2+2CSi+2CO↑,同時(shí),在反應(yīng)中也可能生成碳化
50、硅,化學(xué)方程式為SiO2+3CSiC+2CO↑。②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng):Si+3HClSiHCl3+H2。 (3) 利用沸點(diǎn)的不同提純SiHCl3屬于蒸餾,SiHCl3(沸點(diǎn)31.8 ℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6 ℃)、SiH2Cl2(沸點(diǎn)8.2 ℃)、SiH3Cl(沸點(diǎn)-30.4 ℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.9 ℃),由于沸點(diǎn)差別較大,可以通過精餾(或蒸餾)除去雜質(zhì);SiHCl3水解反應(yīng)方程式為SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2↑+3HCl↑,生成硅酸、氫氣和氯化氫。 (4) 還原爐中SiHCl3和氫氣發(fā)生反應(yīng)制得純硅:SiHCl3+H2Si+3HCl。 (5) 氯堿
51、工業(yè)主要反應(yīng)為電解飽和食鹽水:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,為該化學(xué)工藝提供H2、HCl。 2.(1) Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O SiO2 (2) CaSO4 3CaCO3+2Al3++3S+3H2O2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ (3) 溶液中的部分S被氧化成S 減小 【解析】(1) 煤粉灰的主要成分是氧化鋁和二氧化硅,能和硫酸反應(yīng)的只有氧化鋁,酸浸的化學(xué)方程式是Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O,不溶的二氧化硅即是濾渣Ⅰ的成分。(2) 往硫酸鋁中加入碳酸鈣,溶液中的硫酸根離子和鈣離子生成硫酸鈣沉淀
52、,即是濾渣Ⅱ的主要成分;若加入的碳酸鈣偏多,溶液的pH偏高,促使鋁離子水解,鋁離子生成了氫氧化鋁沉淀。(3) 熱分解時(shí),一部分亞硫酸鹽被氧化生成硫酸鹽,不能分解成為SO2;熱分解的溶液中,SO2溶于水生成H2SO3,使溶液的pH減小。 3.(1) DF (2) 沸騰爐 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (3) 常壓時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,采用高壓SO2的轉(zhuǎn)化率提高不多,卻會(huì)大大增加設(shè)備成本 凈化氣體、控制溫度在400~500 ℃、增大催化劑與反應(yīng)氣體的接觸面積等 (4) 98%的硫酸 發(fā)煙硫酸 避免產(chǎn)生酸霧降低吸收效率 增大SO3與濃硫酸的接觸面積,有利于SO3的吸
53、收 (5) SO2+Br2+2H2O4H++2Br-+S 【解析】(1) 在沸騰爐中,原料黃鐵礦是固體、空氣是氣體,為了加快反應(yīng)速率,所以要將黃鐵礦粉碎,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率,A正確;轉(zhuǎn)化率=×100%,接觸室中反應(yīng)2SO2+O22SO3為可逆反應(yīng),采用空氣過量的目的是增大氧氣濃度,促使平衡正向移動(dòng),使SO2更多地轉(zhuǎn)化成SO3,所以SO2轉(zhuǎn)化率提高,B正確;沸騰爐排出的礦渣為Fe2O3,F(xiàn)e2O3可供煉鐵,C正確; 催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能影響轉(zhuǎn)化率,D錯(cuò);設(shè)備Ⅰ生成的氣體經(jīng)凈化的主要目的是防止催化劑中毒,E正確;熱交換器的目的是使SO2的熱量傳遞給SO3,有利于加快SO2的氧化
54、速率,但不利于SO3的吸收,F(xiàn)錯(cuò)。 (2) 設(shè)備Ⅰ的名稱為沸騰爐,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。 (3) 設(shè)備Ⅱ采用常壓而不采用高壓的原因是常壓時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,采用高壓SO2的轉(zhuǎn)化率提高不多,卻會(huì)大大增加設(shè)備成本;在生產(chǎn)中,為提高催化劑效率采取的措施有凈化氣體、控制溫度在400~500 ℃、增大催化劑與反應(yīng)氣體的接觸面積等。 (4) 吸收塔中SO3如果用水吸收,發(fā)生反應(yīng):SO3+H2OH2SO4,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量易導(dǎo)致酸霧形成,阻隔在三氧化硫和水之間,阻礙水對(duì)三氧化硫的吸收;而濃硫酸的沸點(diǎn)高,難以汽化,不會(huì)形成酸霧,同時(shí)三氧化硫易溶于
55、濃硫酸,所以工業(yè)上從吸收塔頂部噴灑98%的硫酸作吸收液,最終得到發(fā)煙硫酸。吸收塔中填充許多瓷管,增大三氧化硫與濃硫酸的接觸面積,有利于三氧化硫的吸收。 (5) SO2吸收Br2的反應(yīng)中二氧化硫被氧化為硫酸,溴單質(zhì)被還原為溴化氫,離子方程式為SO2+Br2+2H2O4H++2Br-+S。 4.(1) Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O 3 (2) 2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+ (3) 加快乙醇和水的蒸發(fā),防止CuCl被空氣氧化 (4) Na2SO4和FeSO4 不同溫度下硫酸鈉和硫酸亞鐵的溶解度 (5) 2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+H2O
56、2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4 OH-中和了反應(yīng)中的H+,有利于反應(yīng)向右進(jìn)行,提高CuCl的產(chǎn)率,但當(dāng)OH-濃度過大時(shí),Cu+能與OH-結(jié)合,生成氫氧化亞銅,從而降低了CuCl的產(chǎn)率 【解析】(1) 電鍍液中加入堿得到Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀,酸浸且控制溶液的pH≈4時(shí),Cu(OH)2溶解,即Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O,從圖中可以看出當(dāng)pH=3時(shí),CuCl的產(chǎn)率最大,故析出CuCl時(shí)pH最好控制在3左右。 (2) 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等可寫出該反應(yīng)的離子方程式:2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+。 (3) 在70 ℃真空干燥便于
57、加快乙醇和水的蒸發(fā),密封包裝是防止CuCl被空氣氧化。 (4) 結(jié)合題中流程可確定所得濾液的主要成分是Na2SO4和FeSO4,要從濾液中得到FeSO4·7H2O晶體,需知道不同溫度下Na2SO4和FeSO4的溶解度,便于控制溫度使FeSO4·7H2O晶體析出。 5.(1) 3Mn2++2Mn+2H2O5MnO2↓+4H+ Fe(OH)3 (2) Pb “氧化”時(shí)加入的KMnO4的量過多,Mn被Zn還原成MnO2 (3) ZnCO3·2Zn(OH)23ZnO+CO2↑+2H2O 坩堝和泥三角 【解析】(1) KMnO4能將廢水中的Mn2+氧化成MnO2,同時(shí)自身也被還原為Mn
58、O2,故反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2Mn+2H2O5MnO2↓+4H+;廢水中加入KMnO4時(shí),也能將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,由難溶氫氧化物沉淀的pH可知,在調(diào)節(jié)溶液的pH為5.2時(shí),溶液中的Fe3+也沉淀完全。(2) 在“除重金屬”步驟中,加入鋅粉后能將Pb2+置換而生成金屬Pb,故濾渣Ⅱ中含有金屬Pb;“氧化”時(shí)加入的KMnO4的量過多,在過濾Ⅰ后的濾液中含有剩余的Mn,在加入鋅粉時(shí)能被Zn還原成MnO2。(3) 堿式碳酸鋅在灼燒時(shí),生成ZnO的同時(shí)得到CO2和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO3·2Zn(OH)23ZnO+CO2↑+2H2O;灼燒要在坩堝中進(jìn)行,而坩堝需放在泥
59、三角上加熱。 6.(1) 過濾 防止SO2氣體中的灰塵、水蒸氣等在接觸室中導(dǎo)致催化劑中毒 (2) (NH4)2HPO4、NH4H2PO4 (3) CD SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O或SO2+NH3·H2ONH4HSO3 (NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2↑+H2O或2NH4HSO3+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑ (4) 石灰石和黏土 調(diào)節(jié)水泥的硬化速度 (5) Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O 【解析】(1) 分離固體和液體的方法是過濾;接觸室中凈化SO2氣體可以防止催化劑中毒。 (2)
60、 裝置a中磷酸與氨氣發(fā)生反應(yīng),磷酸是三元酸,可以生成(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4三種鹽,其中兩種酸式鹽是 (NH4)2HPO4、NH4H2PO4。 (3) NaOH溶液與SO2、微量的SO3和酸霧反應(yīng),測(cè)量的SO2含量偏高,A錯(cuò)誤;氨水與SO2、微量的SO3和酸霧反應(yīng),測(cè)量的SO2含量偏高,B錯(cuò)誤;硫酸尾氣中只有SO2能被碘水氧化,溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,根據(jù)碘水的體積和濃度結(jié)合方程式計(jì)算SO2的含量,C正確; 硫酸尾氣中只有SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,溶液顏色由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色,根據(jù)KMnO4溶液的體積結(jié)合方程式計(jì)算SO2的含量,D正確。尾氣中SO2被氨水
61、吸收生成(NH4)2SO3或NH4HSO3,(NH4)2SO3或NH4HSO3再與H2SO4反應(yīng)。 (4) 生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥的原料是石灰石即CaCO3和黏土;水泥中加入石膏可以提高水泥的硬化速度。 (5) H2SO42NaOH n(H2SO4過量)=×0.200 0 mol·L-1×25.00×10-3 L=2.5×10-3mol 與NH3反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為 0.050 0 mol·L-1×0.1 L-2.5×10-3 mol=2.5×10-3 mol 2N2NH3H2SO4 n(N)=2n(H2SO4)=5×10-3 mol n[(NH4)2SO4]=2.5×10
62、-3mol n(S)=n(BaSO4)==0.01 mol n[Fe2(SO4)3]==2.5×10-3mol m[Fe2(SO4)3]=2.5×10-3mol×400 g·mol-1=1.0 g m[(NH4)2SO4]=2.5×10-3mol×132 g·mol-1=0.33 g m(H2O)=2.410 g-1.0 g-0.33 g=1.08 g n(H2O)==0.06 mol n[Fe2(SO4)3]∶n[(NH4)2SO4]∶n(H2O)=2.5×10-3mol∶2.5×10-3mol∶0.06 mol=1∶1∶24 即該硫酸鹽的化學(xué)式為Fe2(SO4)3·(NH4
63、)2SO4·24H2O。 7.(1) ClO-+2H++2Fe2+2Fe3++Cl-+H2O (2) 使Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子生成氫氧化物沉淀除去,并盡量避免Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀 (3) 溫度太低,反應(yīng)速率慢;溫度太高,NH4HCO3會(huì)分解 (4) NaCl、NH4Cl (5) 2Mg2++4HC+2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓+3CO2↑ 【解析】(1) ClO-具有強(qiáng)氧化性,將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Cl-,同時(shí)生成H2O,反應(yīng)的離子方程式為ClO-+2H++2Fe2+2Fe3++Cl-+H2O。 (2) 根據(jù)各氫氧化物沉淀生成的pH
64、與沉淀完全的pH,結(jié)合工藝流程可知,“調(diào)節(jié)pH=9.8”的目的是使Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子生成氫氧化物沉淀除去,且盡量避免Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀。 (3) 由工藝流程可知,“熱解”操作的目的是將Mg2+、HC轉(zhuǎn)化為MgCO3、Mg(OH)2沉淀,溫度過高,NH4HCO3會(huì)分解,溫度太低,反應(yīng)速率較慢。 (4) 由工藝流程可知,濾液2中含有Na+、N、Cl-,故從中能回收的鹽類物質(zhì)為NaCl、NH4Cl。 (5) 由工藝流程可知,“熱解”操作中Mg2+、HC轉(zhuǎn)化為MgCO3·Mg(OH)2·3H2O沉淀,同時(shí)生成CO2,故離子方程式為2Mg2++4HC+2H2OMgCO3·Mg(OH)2·
65、3H2O↓+3CO2↑。 8.(1) 鹽酸 (2) 活性炭 蒸發(fā)濃縮 過濾器 脫水干燥 (3) C Ca(OH)2+H2SCaS+2H2O (4) 對(duì)母液回收利用,降低廢棄物排放量,提高經(jīng)濟(jì)效益 (5) 陽(yáng)極為2Cl--2e-Cl2↑,陰極為2H2O+2e-H2↑+2OH- 【解析】(1) 因要生產(chǎn)CaCl2,生產(chǎn)過程中不能引入新的雜質(zhì)離子,所以應(yīng)選用鹽酸。 (2) 活性炭具有吸附性,可以進(jìn)行溶液脫色;A后是結(jié)晶池,故A的作用是蒸發(fā)濃縮;從B中有母液出來(lái),故B為過濾器;B中得到晶體,所以需要脫水干燥,才能得到無(wú)水CaCl2產(chǎn)品。 (3) H2S為酸性氣體,應(yīng)用堿液吸收,故選石灰乳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+H2SCaS+2H2O。 (4) 設(shè)備B中產(chǎn)生的母液含有氯化物,回收利用,可以降低廢棄物排放量,提高經(jīng)濟(jì)效益。 (5) 氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水,陽(yáng)極是氯離子失電子生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑;陰極是氫離子得到電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2↑+2OH-。
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 6.煤礦安全生產(chǎn)科普知識(shí)競(jìng)賽題含答案
- 2.煤礦爆破工技能鑒定試題含答案
- 3.爆破工培訓(xùn)考試試題含答案
- 2.煤礦安全監(jiān)察人員模擬考試題庫(kù)試卷含答案
- 3.金屬非金屬礦山安全管理人員(地下礦山)安全生產(chǎn)模擬考試題庫(kù)試卷含答案
- 4.煤礦特種作業(yè)人員井下電鉗工模擬考試題庫(kù)試卷含答案
- 1 煤礦安全生產(chǎn)及管理知識(shí)測(cè)試題庫(kù)及答案
- 2 各種煤礦安全考試試題含答案
- 1 煤礦安全檢查考試題
- 1 井下放炮員練習(xí)題含答案
- 2煤礦安全監(jiān)測(cè)工種技術(shù)比武題庫(kù)含解析
- 1 礦山應(yīng)急救援安全知識(shí)競(jìng)賽試題
- 1 礦井泵工考試練習(xí)題含答案
- 2煤礦爆破工考試復(fù)習(xí)題含答案
- 1 各種煤礦安全考試試題含答案