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合成氨工业上,采用循环利用操作的主要目的是
A.加快反应速率
B.提高氨气的平衡浓度
C.降低氨气的沸点
D.提高N
2
和H
2
的利用率
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D
略
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对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法:
(1)碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时候常有气泡冒出,原因是
(用离子方程式表示);
往废电解液中加入NaHCO
3
时会出现气泡,原因是
(用离子方程式表示)
(2)为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的
A.NH
3
B.CO
2
C.NaOH
D.HNO
3
(3)耐蚀铝材因为其表面形成坚硬的
(填化学式),这种物质有时候也可以用来作耐火材料,是因为
下列物质的制备,符合工业生产实际的是
A.将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
B.用离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气
C.将氢气和氯气混合后点燃,产物用水吸收制备盐酸
D.工业制硫酸在吸收塔中用水吸收SO
3
生成硫酸
(12分)辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu
2
S)及少量脉石(SiO
2
)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下:
(1)写出浸取过程中Cu
2
S溶解的离子方程式
。
(2)回收S过程中温度控制在50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是
、
。
(3)气体NO
x
与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为
;向滤液M中加入(或通入)下列
(填字母)物质,得到另一种可循环利用的物质。
a.铁 b.氯气 c.高锰酸钾
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是
;蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH,其理由是
。
(17分) 重庆有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成氨的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知2mol甲烷与水蒸气在
t
℃、
p
kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了
a
kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________________。
(2)图中X为_____,Y为_____(填化学式);常用K
2
CO
3
溶液吸收分离出的CO
2
,其离子方程式为_____________________________________
(3)在合成氨工业中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来。请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由:_______________________________。
(4)联合制碱法中,合成氨产生的NH
3
与CO
2
通入饱和食盐水最终可制得纯碱,如图所示
①应先向食盐水通足量_______气体(写化学式,后同);副产品Z为______,可用作______;W为_______。
②若生产 Na
2
CO
3
5.3吨,理论上至少可制得副产品Z_______吨。
【化学——选修2:化学与技术】(15分)
KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产。即在反应器中碱性条件下用氧气氧化KnO2得到K2MnO4,分离后得到K2MnO4,再在电解槽中用铂板作用阳极,铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,简略生产过程如下所示:
回答下列问题:
(1)写出反应器中反应的方程式_______
(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量偏离,用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因____。
(3)写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式阴极:_______ :阳极:____。
(4)在传统工艺中,得到K2MnO4后,向其溶液中避入CO2制备KMnO4,配平方程式:
K2MnO4+_______CO2=" _______KMnO4+_______ " MnO2+ _______K2CO3
将所得到的KMnO4配成0.1mol·L-1KMnO4溶液,滴定20.00 rnL未知浓度的FeCl2液,消耗KMnO4溶液30.00 mL。滴定达到终点时的现象为:_______ ,则FeCl2溶液的浓度为_______mol/L。
工业上采用硫化钠-石灰铁盐法处理高砷废水(砷的主要存在形式为H
3
AsO
3
)取得了很好的效果。实现了废水处理过程的“三废”零排放。其主要工艺流程如下:
已知:①亚砷酸(H
3
AsO
3
)还原性较强,易被氧化为砷酸(H
3
AsO
4
)
②亚砷酸盐的溶解性大于相应的砷酸盐[如
Ksp
(FeAsO
3
)>
Ksp
(FeAsO
4
)]
请回答以下问题:
(1)废气的主要成分为
,通过与石灰发生
反应(填基本反应
类型)被吸收。
(2)写出一级沉砷过程中生成雌黄的离子方程式:
。
(3)滤液A中,除了有Na
2
SO
4
、H
2
SO
4
以外,还有溶质
。
(4)二级沉砷过程中使用双氧水的目的有
。
A.将三价砷氧化为五价砷,以提高除砷效果
B.将Fe
2+
氧化可生成Fe(OH)
3
沉淀,以加速悬浮物的沉降
C.作绿色氧化剂,不引进新的杂质
(5)过滤操作常用的玻璃仪器有:
(6)滤渣B的主要成分有
(写两种,用化学式表示)。
下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中将NH
3
液化分离,可提高N
2
、H
2
的转化率
B.硫酸工业中,为了提高SO
2
的转化率,用五氧化二钒作催化剂,
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防阴极室产生的C1
2
进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量和阴极析出铜的质量相同
(15分)活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂。工业上用粗氧化锌(含少量CuO、FeO、MnO、Fe
2
O
3
等)生产活性氧化锌,生产工艺流程如下:
根据上表提供的信息,回答下列问题:
(1)“废渣1”的主要成分是
。
(2)完成“反应器2”中反应之一的离子方程式:
□MnO
-
4
+□Mn
2+
+□
=□MnO
2
↓+□H
+
(3)蘸取“反应器2”中的溶液点在
试纸上,如果观察到试纸变蓝,说明KMnO
4
过量。
(4)“废渣2”分离出的MnO
2
可用于制取MnO,已知:
2MnO
2
(s)+C(s)==2MnO(s)+CO
2
(g)△H=—174.6kJ·mol
-1
C(s)+CO
2
(g)="=2CO(g)" △H=+283.0kJ·mol
-1
试写出MnO
2
(s)与CO(g)反应制取MnO(s)的热化学方程式:
。
(5)“反应器3”中加入锌粉的作用是
。
(6)“反应器4”得到的废液中,含有的主要离子除了Na
+
外,还有
。
(7)从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌。取碱式碳酸锌3.41g,在400~450℃下加热至恒
重,得到ZnO 2.43g和标准状况下CO
2
0.224l,碱式碳酸锌的化学式
。
关 闭
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