海水綜合利用的工藝流程圖如下:
(l)電解NaCl溶液,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2 、 或H2、 。
(2)步驟I中已獲得Br2,步驟II中又將Br2還原為Br-,其目的是 。
(3)步驟II用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為 ,反應(yīng)可知,除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是 。
(4)分離出粗鹽后的海水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源,經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。從海水中提取鎂的步驟為:
a.將海邊大量存在的貝殼鍛燒成石灰,并將石灰制成石灰乳;
b.將石灰乳加人海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)2沉淀;
c.在Mg(OH)2沉淀中加人鹽酸得到MgCl2溶液,再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)品得到MgCl2· 6H2O;
d.將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2.電解熔融的氯化鎂可得到Mg。
①步驟d中的“一定條件”指的是 ,目的是 ;
②有同學(xué)認(rèn)為:步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO,再電解熔融的MgO制金屬鎂,這樣可簡化生產(chǎn)步驟,體現(xiàn)簡約性原則:你是否同意該同學(xué)的想法并說明理由: 。
(1)Cl2 NaOH NaClO (2)富集溴元素
(3)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-(2分) 強(qiáng)酸對設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕
(4)①在HCl氣氛中 抑制MgCl2水解
②不同意,因為MgO的熔點(diǎn)很高,熔融時會耗費(fèi)大量的能量而增加成本。
解析試題分析:(1)電解NaCl溶液,在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、Cl2、NaOH,若產(chǎn)物充分混合則Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO;(2)步驟I中已獲得Br2是低濃度的,需要進(jìn)一步富集達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的目的;)(3)反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)酸,具有腐蝕作用;(4)將MgCl2·6H2O在加熱時會發(fā)生水解,故應(yīng)在HCl氣氛中加熱,抑制MgCl2水解;因為MgO的熔點(diǎn)很高,熔融時會耗費(fèi)大量的能量而增加成本,所以采用電解MgCl2。
考點(diǎn):考查工業(yè)流程中原理、操作、評析等有關(guān)問題。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量,目的是:①提高鐵的浸出率;②________。
(2)“還原”是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,同時FeS2被氧化為SO42—,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。實驗步驟為:準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中,加入稀鹽酸、稍過量SnCl2,再加HgCl2除去過量的SnCl2,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62—
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62—+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,則測定的Fe3+量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”,下同);
②若不加HgCl2,則測定的Fe3+量________。
(4)①可選用________(填試劑)檢驗濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學(xué)成分為SiO2約45%,F(xiàn)e2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約5%。目前我國已經(jīng)在技術(shù)上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
查資料得知:
物質(zhì)名稱 | 溶度積(Ksp) | pH值 | |
開始沉淀 | 完全沉淀 | ||
Mg(OH)2 | 5.6×10-12 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)3 | 2.8×10-16 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 1.3×10-33 | 3.7 | 4.7 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
納米材料二氧化鈦(TiO2)具有很高的化學(xué)活性,可做性能優(yōu)良的催化劑。
(1)工業(yè)上二氧化鈦的制備方法是:
Ⅰ.將干燥后的金紅石(主要成分是TiO2,主要雜質(zhì)是SiO2)與碳粉混合放入氯化爐中,在高溫下通入Cl2反應(yīng),制得混有SiCl4雜質(zhì)的TiCl4。
Ⅱ.將SiCI4分離,得到純凈的TiCl4。
Ⅲ.在TiCl4中加水、加熱,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
Ⅳ.TiO2·xH2O高溫分解得到TiO2。
①根據(jù)資料卡片中信息判斷,TiCl4與SiCl4在常溫下的狀態(tài)是 ,分離二者所采用的操作名稱是 。
②Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
③如Ⅳ在實驗室中完成,應(yīng)將TiO2·xH2O放在 (填字母)中加熱。
(2)據(jù)報道:“生態(tài)馬路”是在鋪設(shè)時加入一定量的TiO2,TiO2受太陽光照射后,產(chǎn)生的電子被空氣或水中的氧獲得,生成H2O2。H2O2能清除路面空氣中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“還原性”)。
(3)某研究小組用下列裝置模擬“生態(tài)馬路”的部分原理。(夾持裝置已略去)
①如緩慢通入22.4 L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO氣體,結(jié)果NaOH溶液增重11 g,則CO的轉(zhuǎn)化率為 。
②當(dāng)CO氣體全部通入后,還要按圖示通一段時間空氣,其目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的工藝流程如下:
(1)從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為 。
(2)浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是 ,浸取時Fe2(SO4)3與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右,該反應(yīng)的離子方程式為 。該過程在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置,其目的是 。
(4)置換法除重金屬離子所用物質(zhì)C為 。
(5)硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)固體X中主要含有_________(填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、 、過濾、_______、干燥。
(4)下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_______________。
物質(zhì) | 溶解度/(g/100g水) | ||
0°C | 40°C | 80°C | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸(10%H2SO4)來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦(主要成份:CuO ZnO)的方案,實現(xiàn)廢物綜合利用,方案如下圖所示。
請回答下列問題:
(1)操作1的名稱是:
(2)向溶液A中加入Fe粉發(fā)生的主要的反應(yīng)離子方程式為: 、 。
(3)向溶液B中加入物質(zhì)X的目的是 ,物質(zhì)X可用下列物質(zhì)中的 。(填字母)
A.KMnO4 | B.O2 | C.H2O2 | D.NaOH |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2?3H2O。
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 。若要計算該溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),還需要的一個條件是 (用文字說明)。
(2)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 (選填序號)。
a.將SO2氧化成SO3,增強(qiáng)酸性; b.稀釋ClO2以防止爆炸;
c.將NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
吸收塔的溫度不能超過20℃,其目的是 。
(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是 。
(5)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是 (選填序號)。
a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2
(6)從濾液中得到NaClO2?3H2O粗晶體的實驗操作依次是 (選填序號)
a.蒸餾 b.蒸發(fā) c.灼燒 d.過濾 e.冷卻結(jié)晶
要得到更純的NaClO2?3H2O晶體必須進(jìn)行的操作是 (填操作名稱)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在鋅濕法冶煉過程中,會產(chǎn)生大量銅鎘渣(主要含有Zn、Cd、Fe、Cu等),直接丟棄會造成環(huán)境污染,也是資源浪費(fèi),以下為回收處理銅鎘渣制備硫酸鋅晶體的工業(yè)流程:
已知:硫酸鋅晶體易溶于水,難溶于酒精。
(1)加入硫酸的目的 。
(2)硫酸不能溶出銅,加入錳粉是為了結(jié)合鐵離子的變價來傳遞電子,將銅溶出,錳粉的主要成分為MnO2,相關(guān)方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+和 。
(3)由硫酸鋅溶液獲得硫酸鋅晶體,必要的操作方法為 。
(4)制得的硫酸鋅晶體需要洗滌,選擇的試劑為 ,原因是 。
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