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。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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
 
實驗可選用的試劑有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制備過程中不產(chǎn)生有毒氣體。
請完成由“過濾”后的溶液模擬制備氧化鐵的實驗步驟:
a.氧化:________________________________________________________;
b.沉淀:__________________________________________________________;
c.分離,洗滌;
d.烘干,研磨。

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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
 
請回答下列問題:
(1)寫出固體A的化學(xué)式為          。
(2)若要測定溶液的pH是否達(dá)到3.7,下列實驗用品中可選用的是      。
A.石蕊試液     B.廣泛pH試紙    C.精密pH試紙    D.pH計
(3)完成下列離子反應(yīng)方程式
①溶液D生成固體E     ;      ②溶液F生成固體G      。
(4)要將固體C、固體E和固體G都轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的穩(wěn)定氧化物,需進(jìn)行的實驗操作為     。
(5)若不考慮溶液體積的變化,請計算溶液H中c(Mg2)=      。

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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              (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
 
從除重金屬后的硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實驗操作為           、            、過濾、干燥。

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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
 
(5)副產(chǎn)品Y主要含氫氧化鋁,還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質(zhì),精確分析Y中氫氧化鋁含量是稱取n g樣品,加入過量______(填寫試劑)、溶解、過濾、再______(填寫試劑)、……灼燒、冷卻、稱量,得干燥固體m g 。計算樣品中氫氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(用含m、n的代數(shù)式表示)。
(6)六價鉻有毒,而Cr3+相對安全。工業(yè)含鉻(CrO3)廢渣無害化處理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃燒生成的CO還原CrO3。在實驗室中模擬這一過程的裝置如下:

CO由甲酸脫水制得;實驗結(jié)束時熄滅酒精燈的順序是_________________________。

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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 
(4)向溶液B中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,pH應(yīng)控制在         范圍之間。
(5)溶液D中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是         。
(6)氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,則相同溫度下:Ksp(CuS)      Ksp(ZnS)(選填“>”“<”或“=”)。

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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+              。
(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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同步練習(xí)冊答案