【化学——选修2:化学与技术】(15分)以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 ;接触室中发生反
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【化学——选修2:化学与技术】(15分)以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 ;接触室中发生反
题型:不详
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【化学——选修2:化学与技术】(15分)
以黄铁矿(主要成分是FeS
2
)为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为
;接触室中发生反应的化学方程式是
。
(2)沸腾炉出来的炉气需要精制,如果不经过精制,对SO
2
催化氧化的影响是
(3)硫酸工业是一种易造成多种形式污染的工业,工业上常采用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理:
;对矿渣的合理利用方法是
。
(4)某工厂用500t 含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS
2
损失,在接触室中SO
3
的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是
t。
答案
(15分)(1)4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
; 2SO
2
+O
2
2SO
3
(各2分,共4分)
(2)矿尘,砷、硒等化合物导致催化剂中毒,水蒸气对设备和生产有不良影响 (2分)
(3)SO
2
+2NH
3
·H
2
O === (NH
4
)
2
SO
3
+ H
2
O
(NH
4
)
2
SO
3
+H
2
SO
4
=== (NH
4
)
2
SO
4
+SO
2
↑
↑
+H
2
O ;炼铁 (各2分,共6分)
(4)705.6
解析
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
;接触室中发生反应的化学方程式为2SO
2
+O
2
2SO
3
;
(2)沸腾炉出来的炉气需要精制,如果不经过精制,对SO
2
催化氧化的影响是矿尘,砷、硒等化合物导致催化剂中毒,水蒸气对设备和生产有不良影响;
(3)硫酸工业是一种易造成多种形式污染的工业,工业上常采用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理SO
2
+2NH
3
·H
2
O === (NH
4
)
2
SO
3
+ H
2
O;(NH
4
)
2
SO
3
+H
2
SO
4
=== (NH
4
)
2
SO
4
+SO
2
↑
↑
+H
2
O ;对矿渣的合理利用方法是炼铁;
(4)某工厂用500t 含硫量为48%的黄铁矿制备硫酸,若在沸腾炉中有2%的FeS
2
损失,在接触室中SO
3
的产率为96%,则可得到98%的浓硫酸的质量是705.6t;
举一反三
(8分)碘化钠是实验室中常用的分析试剂,工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如下图:
请回答下列问题:
(1) 判断反应①中碘是否反应完全的方法是_____________________
(2) 操作I的名称是_____________________;
(3) 反应①的离子方程式为_____________________
(4) 反应②中NaIO
3
被Fe单质还原为NaI,同时生成Fe(OH)
3
,该反应的化学方程式是______;
在该反应中若有99 g NaIO
3
被还原,则转移电子的物质的量为_______mol
题型:不详
难度:
|
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(15分)水是生命之源,广西重金属镉污染事件是2012年1月15日发现的。水污染事件再次提醒人们保护水资源的必要性和紧迫性。工业废水中常含有一定量的Cr
2
O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法。
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2H
+
Cr
2
O(橙色)+H
2
O
(1)若平衡体系的 pH = 2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。(填序号)
A.Cr
2
O和CrO的浓度相同
B.2
v
(Cr
2
O)=
v
(CrO)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原 1 mol Cr
2
O离子,需要______mol的FeSO
4
·7H
2
O。
(4)第③步生成的Cr(OH)
3
在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)
3
(s)
Cr
3
+
(aq)+3OH
-
(aq)
常温下,Cr(OH)
3
的溶度积
K
sp
=
c
(Cr
3
+
)·
c
3
(OH
-
)=10
-
32
,要使
c
(Cr
3
+
)降至10
-
5
mol/L,溶液的pH应调至________。
方法2:电解法。
该法用 Fe 做电极电解含Cr
2
O的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)
3
沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为__
__(用电极反应式解释)。
(6)在阴极附近溶液 pH 升高,溶液中同时生成的沉淀还有________。(用化学式表示)
(7)溶液中发生的总反应为(用离子方程式表示)
。
题型:不详
难度:
|
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(15分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V
2
O
5
、VOSO
4
及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
该工艺的主要流程如下:
请回答下列问题。
⑴工业上由V
2
O
5
冶炼金属钒常用铝热剂法,用化学方程式表示为
。
⑵反应①的目的是
。
⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式:
。
⑷用已知浓度的硫酸酸化的H
2
C
2
O
4
溶液,滴定(VO
2
)
2
SO
4
溶液,以测定反应②后溶液中含钒量:VO
2
+
+H
2
C
2
O
4
+H
+
→VO
2+
+CO
2
+X。
X为
(写化学式)。
⑸经过热重分析测得:NH
4
VO
3
在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如上图所示。则NH
4
VO
3
在分解过程中
(填序号)。
A.先分解失去H
2
O,再分解失去NH
3
B.先分解失去NH
3
,再分解失去H
2
O
C.同时分解失去H
2
O和NH
3
D.同时分解失去H
2
、N
2
和H
2
O
题型:不详
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|
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(8分)海水的综合利用,对于人类的生产生活有重要的意义。
(1)海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一,列举出海水淡化的两种方法
、
。
(2)氯碱工业离子交换膜法生产中,透过离子交换膜的离子为
,氢氧化钠产生于
(填‘“阳极”或“阴极”)。
(3)氯化钠为工业制纯碱的主要原料,制碱反应过程中法中析出NaHCO
3
的原因是
;侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有
、
从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。
题型:不详
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|
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以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是
①乙烷与氯气制备一氯乙烷
②乙烯聚合为聚乙烯高分子材料
③苯和硝酸反应制备硝基苯
④乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷(C
2
H
4
O)
A.①④
B.①③
C.②③
D.②④
题型:不详
难度:
|
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