【题目】电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如表所示:
成分 | CaO | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | MgO | CaS | 其它不溶性的物质 |
质量分数/% | 65~66 | 3.5~5.0 | 1.5~3.5 | 0.2~0.8 | 0.2~1.1 | 1.0~1.8 | 23~26 |
用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:
已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O;H2S是一种酸性气体,且具有还原性。
(1)反应器中加入的酸应选用______________。
(2)脱色槽中应加入的物质X是__________;设备A的作用是__________;设备B的名称为__________;设备C的作用是_______________。
(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是_______(填序号)。反应的化学方程式为____________________________。
A.水 B.浓硫酸 C.石灰乳 D.硝酸
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。
【答案】盐酸 活性炭 蒸发浓缩 过滤器 脱水干燥 C Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O 对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益
【解析】
电石浆加入酸,其中含有的氧化钙,氧化铝、氧化铁、氧化镁、硫化钙溶于酸,经沉降后过滤得到滤渣为二氧化硅和不溶性杂质,加入活性炭脱色过滤后,在A中蒸发浓缩得到晶体,B中过滤得到晶体,通过C脱水干燥得到产品。
(1)因目的是生产CaCl2,在处理过程中不引入新的杂质离子,所以反应器中加入的酸应选用盐酸;
(2)活性炭具有吸附性,故脱色槽中应加入的物质X是活性炭;从A装置后面看是结晶池,则在A中可进行的操作是溶液脱水,A为蒸发浓缩;从B中有母液出来,则B为过滤器;B中得到晶体,所以需要脱水干燥,才能得到CaCl2产品,故设备C的作用是脱水干燥;
(3)H2S为酸性气体,应用碱液吸收,应该选石灰乳,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O,故合理选项是C;
(4)设备B中产生的母液中含有氯化物,经回收利用,不仅可以降低废弃物排放量,而且可以提高经济效益,故将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益。
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【题目】铝元素含量居金属首位, 主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。铝的单质及其化合物在生产、生活、科研等领城应用广泛。
Ⅰ、工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下:
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:
Fe2++□ClO-+□ ═□Fe(OH)3↓+□Cl-+□__________
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:_________________________
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为__________(选填代号)
A.氢氧化钠溶液 B.硫酸溶液 C.氨水 D.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、__________(填操作名称)、过滤、洗涤。
Ⅱ、明矾(KAl(SO4)2·12H2O)在日常生活、生产中也占有一席之地。
(1)明矾曾经是净水明星,用离子方程式表示其净水原理_____________________________。
(2)明矾净水时,若不慎过量会有一定程度的副作用。将含有明矾的水溶液中加入Ba(OH)2溶液至铝离子恰好完全沉淀,并且过滤,就可以避免,请用离子反方程式描述其过程______________。
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【题目】在容积均为1 L的三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1 mol CO,控制在不同温度下发生反应:Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),当反应进行到5 min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的( )
A.反应进行到5 min时,b容器中v(正)=v(逆)
B.正反应为吸热反应
C.b中v(正)大于a中v(逆)
D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b>c>a
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【题目】氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)CeFCO3中Ce的化合价为___________。
(2)氧化培烧时不能使用陶瓷容器,原因是_________________。氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为____________________。操作Ⅰ的名称为_________。
(3)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是_______________。
(4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为Ce3+(水层)+3HT(有机层) CeT3(有机层)+3H+(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液,从平衡角度解释其原因:____________________。
(5)298K时,向c(Ce3+)=0.02mol·L-1的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的pH,若反应后溶液pH=10,此时Ce3+是否沉淀完全?__________________{列式计算,已知:Ksp[Ce(OH)3]5×l0-20,c(Ce3+)-5mol·L-1 视为沉淀完全}。
(6)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式:_______________________。
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【题目】镍是有机合成的重要催化剂.某化工厂有含镍催化剂废品主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:
沉淀物 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
回答下列问题:
溶液中含金属元素的离子是 ______ .
用离子方程式表示加入双氧水的目的 ______ 双氧水可以用下列物质替代的是 ______ .
A.氧气漂液氯气硝酸
操作b调节溶液范围为,其目的是 ______ .
操作a和c需要共同的玻璃仪器是 ______ 上述流程中,防止浓缩结晶过程中水解的措施是 ______ .
如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,对实验结果的影响是 ______ 设计实验证明产品中是否含“杂质”不考虑硫酸镍影响: ______ .
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【题目】某温度下,体积和pH都相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A. c点的溶液中c(OH)+c(CH3COOH)=c(H+)
B. a、b两点溶液的导电性:a>b
C. b、c两点溶液中水的电离程度:b=c
D. 用相同浓度的盐酸分别与等体积的b、c处溶液恰好完全反应,消耗盐酸的体积:Vb=Vc
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【题目】某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是
A. 断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B. 断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C. 断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—
D. 断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
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【题目】按要求回答下列问题:
(1)键线式的系统命名为 __________________;
(2)中含有的官能团为_______________;
(3)2-甲基-1-丁烯的结构简式____________________;
(4)相对分子质量为 72 且一氯代物只有一种的烷烃的结构简式________________;
(5)分子式为 C2H6O 的有机物,有两种同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),则通过下列方法,不可能将二者区别开来的是________________;
A.红外光谱 B.核磁共振氢谱 C.质谱法 D.与钠反应
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【题目】由乙烯推测丙烯(CH2=CHCH3)的结构或性质不正确的是( )
A.能使溴水褪色
B.与HCl在一定条件下加成只得到一种产物
C.最多有7个原子在同一平面上
D.在空气中燃烧时火焰明亮并伴有黑烟
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