题目内容

( 16分）活性ZnO俗称锌1-3，能改逬玻璃的化学稳定性，可用于生产特种玻璃,在橡胶的虫产屮能缩短硫化吋间，在涂料、油漆等工业也有重要应用。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO等.)制备活性ZnO,采取酸浸、净化除杂、中和沉降、干燥煅烧等步骤，工艺流程如下:

(1 )上述流程屮,浸出用的是60%H2SO4(1.5g/cm3)，这种硫酸的物质的量浓度为________(保留两位小数)
(2 )已知ZnO为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的锌酸盐(Zn02-)，写出反应的离子方程式________________
(3) 写出加H2O2吋发生反应的离子方程式________________
(4) 除去Fe(OH)3后,在滤液中加入Zn的目的是________
(5) 上述流程中多次进行了过滤橾作，请写出过滤时用到的玻璃仪器：________________
(6) 物质A是________,检验该溶质阴离子的方法是________
(7) 取碱式碳酸锌6.82g，溶于盐酸生成C02 448mL(标准状况下），溶解过程消耗HCl 0. 12mol,若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%，试推测该碱式碳酸锌的化学式________
(16分)
略
练习册系列答案
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被誉为春果第一枝的大樱桃已经成为烟台农业经济的一个亮点。为了预防大樱桃在成熟期发生裂果现象，果农常施用一种钾肥。这种钾肥的水溶液能与氯化钡溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。该钾肥是（）
A．硝酸钾B．碳酸钾C．硫酸钾D．氯化钾[
（20分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式A ____________________  B _______________________
（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
取样、_______、沉淀、_______、_______、冷却结晶、_______、烘干
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是__________________________
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是____________________________________
（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是__________________________（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：___________________________________
（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：__________________________________________滤液D加石灰水前先要加热，原因是___________________________________________
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：____________________________
（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
（14分）一种“人工固氮”的新方法是在光照条件下，N2在催化剂表面与水蒸气发生反应生成NH3和氧气。已知：
化学键
N≡N
H—O
N—H
O=O
键能/kJ·mol-1
945
463
391
498
（1）请根据以上信息，写出“人工固氮”新方法的热化学方程式：_____▲______；
（2）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：
T/℃
30
40
50
生成NH3量／（10-6mo1/L）
4.8
5.9
6.0
①50℃时从开始到3 h内以O2物质的量浓度变化表示的平均反应速率为   ▲  ；
②与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议（请写出两条）    ▲    、    ▲    ；
（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工业流程如下：

①往沉淀池中装入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是
     ▲    。
②煅烧炉中产生的固态副产品为     ▲    ，生产流程中能被循环利用的物质X为     ▲    。
I．目前，我国采用“接触法”制硫酸，设备如图所示：

（1）图中设备A的名称是_____________  该设备中主要反应的化学方程式为                         。
（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，不正确的是______________。
A．二氧化硫的接触氧化在接触室中发生
B．吸收塔用浓度为98.3%浓硫酸吸收三氧化硫
C．煅烧含硫48%的黄铁矿时，若FeS2损失了2%，则S损失2%
D．B装置中反应的条件之一为较高温度是为了提高SO2的转化率
E．硫酸工业中在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
（3）科研工作者开发了制备SO2，再用电化学原理生产硫酸的方法，装置如图：为了稳定技术生产，硫酸的浓度应维持不变，则通入的SO2和水的质量比为       。

II. 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有 “氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：
（1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：                                            ；
（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：            ；
                                                     。
（3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”中CO2的来源于       ，
“氨碱法”中CO2来源于                     ；
（14分）近年来，随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越高，这也促进了我国电力工业高速发展，但我国电力结构中，火电比重非常大，占发电装机总容量的75%以上，且火电比重还在逐年上升。火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－1160kJ·mol－1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：                            。
（2）脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如右图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的ΔH3　  0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是　  　（填字母代号）。
A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时c(CH3OH)＝1.5mol·L－1
B．0～10min内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)
C．达到平衡时，氢气的转化率为0.75
D．升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)减小
③甲醇碱性燃料电池工作时负极的电极反应式可表示为　                　。
（3）脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为：                                      　。
（4）硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH＜7，其中原因可用一个离子方程式表示为：　                               　；在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液，使溶液的pH＝7，则溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)　　c(NO)＋c(OH－)（填写“＞”“＝”或“＜”）。
氨是一种重要的化工原料，氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2起始物质的量之比为1∶3）。
压强(Mpa)
氨的平
衡含量(%)
温度(℃)
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5
600
0.05
4.5
9.1
13.8
23.1
31.4
回答下列有关问题：
（1）利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应（填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）。
（2）根据表中数据，在200℃和100MPa时，平衡体系中NH3的物质的量分数最高，而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。
（3）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中（填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”）：
 
反应速率
平衡常数K
氨的体积分数
变化情况
 
 
 
（4）将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，反应达到平衡，测得NH3的物质的量为0.3mol，此时若移走0.5molH2和0.5molN2，则反应达到新的平衡时，NH3的物质的量为_____________（选填答案编号）。
A．0.3molB．0.15molC．小于0.15molD．大于0.15mol，小于0.3mol
（15分）高纯氧化铁（α—Fe2O3）是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO，还含有SiO2等杂质）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下：

回答下列问题：
  （1）上述实验所涉及的反应中，有一个反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应。写出该反应的离子方程式：               。
（2）实验室欲用18.4mol·L-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol·L-1的硫酸
溶液，所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有
         （填写仪器名称）。
（3）某同学用右图所示装置进行过滤操作。
①请指出其中的错误之处：                     ；
②过滤后，洗涤过滤器中少量沉淀的方法是             。
（4）某同学用下图所示装置（尾气吸收装置未画出）实验向溶液Y中通入NH3和CO2

①下列为实验室制备NH3和CO2的备选药品：
a.NH4Cl    b.CaCO3（块状）   c.Ca（OH）2    d.NaOH
e.浓氨水    f.稀盐酸     g.稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为    和     （用药品序号填空）；装置D处药品的最佳选择为      和     （用药品序号填空）。
②下列各项制备实验中，也可利用装置D处仪器完成的是       （填序号）。
A．MnO2与浓盐酸反应制备Cl2
B．Cu与浓硫酸反应生成SO2
C．由KMnO4分解制O2
D．乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
E．Zn与稀硫酸反应制备H2
③写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式                   。
④若通入一定量的NH3和CO2后，装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素。用pH试纸测定该溶液pH的方法是                   ；若该溶液呈中性，则溶液中的NH+4和SO2-4的物质的量浓度间的数量关系为     。（离子的浓度用符号[NH+4]和[SO2-4]表示）
工业生产乙烯的原料主要是
A．天然气B．煤C．石油D．酒精

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