题目内容

【化学与技术】
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要          等原料。
（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为          。
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有           （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
（4）检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO32－的方法是              。
（5）氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是        。
a．熔点较低（29℃熔化）  b．能导电   c．能制冷   d．无毒
（6）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                         。

（1）CaCO3、NH3、H2O
（2）CaSO4＋CO32－＝CaCO3＋SO42－ 
（3）CaSO4
（4）滤液中滴加盐酸产生气泡 
（5）ad
（6）碳酸钙用于制取水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）

解析

练习册系列答案
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下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是

 
操作和现象
结论
A
处理锅炉水垢中的CaSO4时，依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸，水垢溶解
Ksp：CaCO3＜CaSO4
B
用石墨作电极电解MgSO4溶液，某电极附近有白色沉淀生成
该电极为阳极
C
向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出
氧化性：Cu2+＞Fe3+
D
向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有Ag+
 

工业上由废铜屑制硫酸铜晶体的流程如下：

（1）下列溶解铜屑的两种方案中，方案二的优点是               。（答两点即可）
方案一：向铜屑中加入足量的浓硫酸并加热。
方案二：向铜屑中加入少量的银粉再加足量的稀硫酸并通入足量空气。
（2）测定硫酸铜晶体（ CuSO4·xH2O）中结晶水数目可通过以下实验步骤确定：
Ⅰ.称取0.4820 g样品置于小烧杯中，加入适量稀硫酸，加热溶解，边搅拌边滴加BaCl2到沉淀完全；
Ⅱ.过滤并洗涤沉淀；
Ⅲ.将盛有沉淀的滤纸包烘干并高温灼烧，再转入高温炉中，一定温度下反复灼烧到恒重，得到BaSO4质量为0.4660 g。
回答下列问题：
①计算CuSO4·xH2O中的x=        （要求写出计算过程）。
②步骤Ⅲ中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，若其他操作均正确，则x的测定结果将      （填“偏低”、“偏高”或“不变”）。

工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题：

（1）酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐，该反应的化学方程式为___________。
（2）净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2＋反应的离子方程式：___________。
②25 ℃时，pH＝3的溶液中，c(Fe3＋)＝________mol·L－1（已知25 ℃，Ksp[Fe( OH)3]＝4.0×10－38）。
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________________。
（3）若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是_________________。
⑷本流程中可以循环利用的物质除锌外还有________________。

（ 11分）乙醇的沸点是78℃，能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃，难溶于水，在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶，乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是：
2CH3CH2OH H2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)

（1）甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置，选装置_______(填“甲”或“乙”)最合理，理由是_____________。
（2）反应液中应加入沸石，其作用是____________。
（3）反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。
（4）用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质，该杂质是__________，除去这种杂质的简易方法是________________________________。
（5）如果温度太高（如170℃），将会发生一个有机副反应，反应方程式为：____________________________________________。

(12分)为回收和利用废旧塑料减轻“白色污染”，某兴趣小组进行如下探究：

实验课题
探究废旧塑料热分解的主要产物为多种烃的混合物
查阅资料
①CuO能将烃氧化成CO2和H2O；
②甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸，苯甲酸能溶于苯。
实验设计

实验记录
按上图连接装置，隔绝空气强热装置A中的试管（忽略装置内空气的影响），一段时间后，可观察到如下现象：
①B装置试管中有液态物质生成；
②C中溴水的颜色变浅；
③E中黑色氧化铜变红；
④F中无水硫酸铜变蓝。
试根据上表回答下列问题：
（1）写出一定条件下制备聚丙烯化学方程式   。
（2）经分析得知装置B试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。设计实验除去其中含有的甲苯   。
（3）实验中装置C的作用是   。
（4）若没有装置D，对实验结论产生的影响是   。
（5）有同学认为“E中黑色氧化铜变红，F中无水硫酸铜变蓝”是废旧聚丙烯塑料热分解产物中含氢气导致的。请你在F装置后增加一个实验装置，以确认使CuO变红是气态烃，而不是氢气，将增加的装置图（要注明其中盛放的试剂名称）画在虚线框内。

（12分）乙醚极易挥发、微溶于水、是良好的有机溶剂。乙醇与浓硫酸的混合物在不同温度下反应能生成乙烯或乙醚。某实验小组用下图装置制取乙醚和乙烯。

1．制乙醚：在蒸馏烧瓶中先加入10 mL乙醇，慢慢加入10 mL浓硫酸，冷却，固定装置。加热到140℃时，打开分液漏斗活塞，继续滴加10 mL乙醇，并保持140℃，此时烧瓶c中收集到无色液体。
（1）Ⅰ和Ⅱ是反应发生装置，应该选择               （选答“Ⅰ”或“Ⅱ”）与装置Ⅲ相连。
（2）乙醇通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入，目的有二，一是使反应物充分混合，二是
                                                                     。
2．Ⅲ中水冷凝管的进水口是     （选答“a”或“b”）。冰盐水的作用是                         。
3．有同学认为以上装置还不够完善，一是溴水可能倒吸，二是尾气弥漫在空气中遇明火危险。该同学设
计了以下几种装置与导管d连接，你认为合理的是（选填编号）              。

4．反应一段时间后，升温到170℃，观察到反应物变为黑色，溴水褪色。写出实验过程中有气体生成化学方程式(写两个方程式)                               ；                                    。
5．实验中收集到的乙醚产品中可能含有多种杂质。某同学设计了以下提纯方案：

（1）分液步骤除去产品中的酸性杂质，则X可以是                              。
（2）蒸馏操作可除去的杂质是                              。

保护环境是全球关注的问题。
Ⅰ．某环保部门处理含CN－电镀废水的方法如图（CN－的CNO－中的N的化合价均为－3价）：

某学习小组依据上述方法，用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。

操作步骤：
i．先关闭装置甲的开关，再将含CN－废水与过量NaClO溶液混合，取200mL混合液（其中c（CN－）为0.200mol·L－1）加到装置甲中，塞上橡皮塞。
ii．装置甲中，充分反应后，打开橡皮塞和开关，使溶液全部流入装置乙中，关闭开关。
iii．测定干燥管I增加的质量。
（1）写出装置乙中反应的离子方程式：                        。
（2）装置丙中的试剂是         ，装置丁的作用是                 。
（3）假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管I增重1.408g。则CN－被处理的百分率为          。
（4）你认为用此装置进行实验，与（3）对比，CN－被处理的百分率将         （填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”）。简述你的理由：                。
Ⅱ．防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe3+溶液脱硫技术的研究已取得新成果。
（5）科学研究表明，脱硫率与Fe3+浓度、pH关系如图1、2。

为达到最佳脱硫效果，应采取的适合[Fe3+]及pH分别是        、        。
（6）某学习小组为了探究“SO2与Fe3+反应的产物”，将过量的SO2通入FeCl3溶液后，各取10mL反应液分别加到编号为A、B、C的试管中，并设计后续实验的3个方案：
方案①：A中加入少量KMnO4溶液，紫红色褪去。
方案②：B中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。
上述实验方案中不合理的是          。

下列实验方案不能达到实验目的的是(　　)

 
实验目的
实验方案
A
探究接触面积对化学反应速率的影响
相同温度下,取等质量的大理石块、大理石粉分别投入等体积、等浓度的盐酸中
B
证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3沉淀
向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液
C
检验蔗糖水解产物具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热
D
测定铝箔中氧化铝的含量
取a g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为b L(已转化为标准状况下)
 

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