选修:化学与技术】(金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是:Fe
题型:不详难度:来源:
选修:化学与技术】(金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中。“硫酸法”生产钛的原料是钛铁矿(主要成分是:FeTiO3,还含有少量Mn、Zn、Cr、Cu等重金属元素及脉石等杂质);主要生产流程如下:
已知反应:①将钛铁矿与浓H2SO4煮解:FeTiO3+2H2SO4(浓)△TiOSO4(硫酸氧钛)+FeSO4+2H2O。②加水热分解硫酸氧钛:TiOSO4+(n+1)H2O△TiO2·nH2O+H2SO4。 请回答下列问题: (1)副产品甲是____________,可循环利用的物质是___________________________。 (2)上述生产流程中加入铁屑的目的是_______________________________________。 (3)写出中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应的方程式为:________________。 (4)“硫酸法”生产钛排放的废液对水体有哪些污染,请指出主要的两点: ①_________________________________;②_______________________________。 针对其中一项污染,提出处理的方法: 。 |
答案
(1)FeSO4·7H2O(名称、俗名亦可) 硫酸(H2SO4) (2)防止Fe2+被氧化(合理答案均计分) (3)TiO2+2Cl2+2C高温TiCl4+2CO(3分)(写CO2也给分) (4)①酸污染 ②重金属离子(Cu2+、Cr3+等)污染(合理答案均计分) 中和法、沉淀法(合理答案均计分) |
解析
试题分析:(1)从流程图硫酸与过量的铁反应可知,副产品甲是FeSO4·7H2O,可循环利用的物质是硫酸。 (2)生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化; (4)“硫酸法”是酸性,会产生酸污染;与Ti共存的其它重金属的废液对水体有污染。 产生酸污染可以加入石灰中和,重金属离子污染可通过沉淀法除去。 |
举一反三
【化学选修-化学与技术】(15分) 电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:
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。 ⑴反应器中加入的酸应选用___________________。 ⑵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____________________。 ⑶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____________ _。反应的化学方程式为_________________。⑷将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。 ⑸氯碱工业离子方程式_____________________。 |
【化学—选修2:化学与技术】(15分) 化学是人类进步的关键,化学为人类的生产、生活提供了物质保证。 Ⅰ.氮的化合物是重要的化工产品。其生产方法也在逐渐改进中,各国科学家均在为提高其产量,降低能耗做各种有益的探究。 (1)25℃时合成氨反应热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)==2NH3(g),ΔH="-92.4kJ/mol" 。在该温度时,取1molN2和3molH2放在密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。 (2)近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成氨,获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析,电磁场对合成氨反应的作用是 ;与传统的合成氨的方法比较,该方法的优点是 。 Ⅱ.(3)卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品。从卤水中提取镁的步骤为: a.将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳; b.将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀; c.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O; d.将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2; e.电解熔融的氯化镁可得到Mg。 ①步骤d中的“一定条件”指的是 。 ②有同学认为:步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,你同意该同学的想法吗?为什么? (4) 铀是核反应最重要的燃料,已经研制成功一种螫合型离子交换树脂,它专门吸附海水中 的U4+,而不吸附其他元素。其反应原理为 (树脂用HR代替),发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液,其反应原理为: 。 |
【化学——选修2:化学与技术】(15分) 通过海水能获得淡水、食盐、镁等,食盐可进一步用于氯碱工业。请回答下列问题。 (1)列举两种海水淡化的方法:_________、_________。 (2)氯碱工业通过电解饱和食盐水能获得烧碱和氯气等物质,该反应的化学方程式为_____________,如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。其中石墨接电源_________极,电解时铁电极的电极反应式为_________。电解过程中通过离子交换膜的主要离子是__________。
(3)侯氏制碱法中,首先向饱和食盐水中通入CO2和NH3制备NaHCO3,其化学方程式为____________;先通入的是__________(填化学式),其理由是__________________ ;再利用NaHCO3受热分解可制备纯碱。 (4)目前世界上60%以上的镁都是从海水中提取的,已知:MgO和MgCl2的熔点分别为2852℃和714℃。分析说明工业上采用电解熔融MgCl2而不是电解熔融MgO的理由__________ ______________________________________________________________________ 。 |
【化学—选修2:化学与技术】(15分) 生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念更要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展。下面是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐-热-电联产三大生态产业链流程图。
根据上述产业流程回答下列问题: (1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在( ) A.西部山区 | B.沿海地区 | C.发达城市 | D.东北内陆 | (2)该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式① ,② ,③ ,④ ,⑤ 。 (3)沸腾炉发生反应的化学方程式 ,磷肥厂的产品是普钙,其主要成份是 (填化学式)。 (4)热电厂的冷却水是 ,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 (写出一种即可)。 (5)根据生态园区建设理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想 , (请写出两点)。 |
[化学—选修2化学与技术](15分) (1)下列关于工业生产说法正确的是 。(填序号) A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气 | B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率 | C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室 | D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝 | E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃 (2)我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求:
pH
| Ca2+ 、Mg2+总浓度
| 细菌总数
| 6.5~8.5
| < 0.004 5 mol·L-1
| <100个·mL-1
| 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图:
①原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3-、Cl-等,加入石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中的离子方程式(只要求写出两个): ; 。 ②FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成 沉淀;通入二氧化碳的目的是 和 。 ③气体A的作用是 ,通常可以用Ca(ClO)2替代A,下列物质中 同样可以作为气体A的代用品(填编号,多选倒扣)。 a.ClO2 b.浓氨水 c.K2FeO4 d.SO2 |
最新试题
热门考点