Ⅰ利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
(1)染料工业排放的废水中含有大量有毒的,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去的离子方程式为_____________。
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | ||||||
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | — | — | 4.7 | — |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 11.1 | 8 | 6.7 | 9(>9溶解) |
Ⅰ. (6分,每空2分)(1)↑
(2)①向溶液中通入足量Cl2、②向溶液中加入CuO调节pH3.2-4.7
Ⅱ. (14分)(1)此温度下催化剂活性最高(2分)
(2)使NO不断转化为NO2提高原料利用率(3分)
(3)(3分) (4)ac(3分)
(5)合成氨工业 氨催化氧化制硝酸,侯德榜制碱法(3分)
解析试题分析:Ⅰ.(1)加入铝粉后产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,这说明该气体应该是氨气。由于溶液显碱性,则铝被氧化生成AlO2-,所以该反应的离子方程式是NO2-+2Al+OH-+H2O=2AlO2-+NH3↑。
(2)由于亚铁离子开始沉淀时的pH大于铜离子开始沉淀时的pH值,所以应该首先通入氯气将亚铁离子氧化生成铁离子,然后加入氧化铜,通过控制溶液的pH在3.2~4.7之间即可除去铁离子。
Ⅱ. 液态空气蒸馏主要得到O2和N2,焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO和H2,二者得到的气体B、C在催化剂条件下能发生反应,则应为N2和H2的反应,生成的气体为NH3,所以,A为O2,B为N2,C为H2,D为CO,E为NH3。NH3和O2在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,进而与水反应生成硝酸和NO,所以G为NO,H为NO2,I为HNO3,L为NH4NO3。CO和O2反应生成CO2,CO2、NaCl和NH3反应生成NaHCO3,为侯氏制碱法的主要反应,NaHCO3加热分解生成Na2CO3,则F为CO2,J为NH4Cl,K为NaHCO3,M为Na2CO3。
(1)反应I是工业合成氨气的反应,需在500℃进行,其主要原因是此温度下催化剂活性最高。
(2)H转化为N的过程中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的反应,反应是化学平衡,需要不断补充空气使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮,提高原料的利用率。
(3)反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理,氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(4)工业上,向析出K的母液氯化铵中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品J氯化铵,通入氨气的作用是增大铵根离子浓度使氯化铵晶体析出,氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出;同时通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,故答案为ac。
(5)上述流程所涉及的化学工业的名称为:工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法。
考点:考查氧化还原反应方程式的书写、离子的除杂与分离;无机物的推断;工业合成氨;工业制取硝酸;纯碱工业(侯氏制碱法)
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,对学生的要求高。试题综合性强,贴近高考,侧重对学生能力的培养和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力以及动手操作能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。在进行无机物的推断时注意从空气的蒸馏和碳与水蒸气的反应入手,根据物质反应的条件作为突破口进行推断,学习中注意相关基础知识的积累、运用和总结。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
海水是一个巨大的化学资源库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化不能得到钾单质 |
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 |
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Na |
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
海洋是个巨大的资源宝库,海水资源的利用具有非常广阔的发展前景。海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下所示:
(1)步骤①反应的廊子方程式为_______________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式为_________________________________。
(3)Br的原子序数是________,在周期表中位于第________周期、________族。
(4)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:________________。
(5)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏,得出液溴?
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
| Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
沉淀完全的pH | 3.0 | 8.8 | 8.9 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中被富集。海洋开发利用和维权是国家战略。
(1)以上元素在海水中的存在形态是___________(选填①游离态②化合态③不确定)
(2)以下变化属于化学变化的是__________________________:
①发生核裂变,②重氢(2H)发生核聚变,③LiH做野外生氢剂,④海水晒盐
(3)由氯气和晒盐后的卤水制取液溴的离子方程式______________________________;由石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式_____________________________________;由海带灰可浸出KI,由某种矿盐可浸出KIO3,二者在盐酸中反应可生成碘单质,反应的离子方程式__________________________________。
(4)工业由氯化钠制取金属钠的化学方程式为____________________________;工业制镁采用电解熔融氯化镁,不采用电解熔融氧化镁的原因是_______________________
(5)海底富集多种矿物结核,锰结核是其中的一种。锰结核中主要含有MnO2和Fe2O3。一种质量比约为m(Mn):m(Fe)=55:448的合金钢(其它元素略),具有抗御激烈冲击和磨损的能力,可做航母甲板等。欲通过铝热反应炼得这样的合金,MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物质的量之比)约为_______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
由菱镁矿(主要成分为MgCO3)制阻燃型氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)从下面两图可以得出的结论为 、 。
图1 25℃时MgO水化随时间变化X射线衍射谱图
图2 90℃时MgO水化随时间变化X射线衍射谱图
(2)水化反应MgO+H2O = Mg(OH)2能自发进行的原因是 。
(3)结合元素周期律和表1可知,金属氢氧化物受热分解的规律有 。(写一条即可)
表1 部分主族元素的金属氢氧化物热分解温度/℃
LiOH | NaOH | KOH | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
924 | 不分解 | 不分解 | 140 | 258 | 390 | 700 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):_______________________________________________。
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式: ______________ ______________________________________________。
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是________(单选)。
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料 |
B.1 nm=10-10m |
C.锆合金的硬度比纯锆要高 |
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用菱锌矿(主要成分为碳酸锌,还含有Fe2+、Fe3+、 Mg2+、 Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下:
(1)在反应3前要将菱锌矿研磨,其目的是_______________________________
(2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为______________________
(3)加入氧化锌调节pH=4.5,反应5的离子方程式为________________________
(4)锌粉不在反应4之前加的原因是____________________________________
(5)若用石墨作电极电解滤液Y,则可以得到参与本流程反应的物质有_________
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列有关生铁炼钢的叙述错误的是( )。
A.添加必要的元素,改善钢材的组织结构和性能 |
B.适当降低生铁中的含碳量,除去大部分硫、磷等杂质 |
C.加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧 |
D.除去生铁中的非金属元素 |
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