题目内容

分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：


在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％。
（1）分子筛的孔道直径为4A(1 A=10-10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用          型分子筛。
（2）A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为                    
（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外，主要为                       ；检验其中金属阳离子的操作方法是                                       
（4）加NH3·H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是                      
（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为                             
（12分）
（1）5A（1分）
（2） 2A13++3SiO32-+ 6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3     (2分)
（3）Na+、NH4+、SO42-（2分）   将铂丝（或铁丝）放在酒精灯外焰上灼烧至无色时，蘸取待测溶液再放在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，说明待测液中含有Na+（2分）
（4）加热能促进胶体凝聚，趁热过滤可防止其它杂质结晶析出 （2分）
（5）Na(AlSi3O12)·3H2O或 ( Na2O·Al2O3·10SiO2·6H2O)（3分，其它合理答案均给分）

试题分析：该工艺是利用铝离子和硅酸根离子发生双水解反应，得到胶体，然后通过焙烧后得到分子筛。
（1）根据直径大小，4.65A和5.6A，故使用5A分子筛可以分离；
（2）该反应为双水解反应
（3）根据加入物质为Al2(SO4)3、Na2SiO3、NH3·H2O，故Al、Si、Na转化到晶体中，故滤液中有Na+、NH4+、SO42-。检验Na+用焰色反应，检验NH4+用NaOH，再检验NH3；
（5）根据原子利用率及守恒关系可以确定分子式。
练习册系列答案
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在冶金工业中，均不能用通常化学还原剂制得的金属组是（ ）
A．Na、Mg、AlB．Na、K、Zn、Fe
C．Zn、Fe、Cu、AgD．Mg、Al、Zn、Fe
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                         ，此时溶液中存在的阳离子主要有                ，用NaHCO3调整溶液pH时的离子方程式是                  。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量，同时通入O2的作用是                                   。
（3）碱式硫酸铁溶于水后能电离产生[Fe(OH)]2+离子，写出[Fe(OH)]2+发生水解反应生成Fe(OH)3的离子方程式                                          。
（4）已知废铁屑中铁元素的质量分数为84.0%，若不考虑每步反应中铁元素的损耗，现有100吨废铁屑理论上最多能生产             吨碱式硫酸铁。
工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如下：

（1）冶炼过程中得到Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”，其与金属A1在高温条件下混合反应可得粗铜，反应化学方程式为________。粗铜精炼时应将粗铜连接在直流电源的____极，可在____极得到纯度较高的精铜。
（2）传统炼铜的方法主要是火法炼铜，其主要反应为：

每生成1 mol Cu，共消耗____mol O2。反应③中的氧化剂是____。
（3）炼铜产生的炉渣(含)可制备Fe2O3。根据流程回答下列问题：
①加入适量NaClO溶液的目的是_______ （用离子方程式表示）。
②除去Al3＋的离子方程式是____。
③选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂有：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。所选试剂是____。实验设计：________。
工业上生产高氯酸（沸点：90oC）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：

（1）冷却过滤的目的是降低NaHSO4的          ，并分离出NaHSO4晶体。
（2）反应器2中发生反应的离子方程式为                                           ，SO2的
作用是作      剂。
（3）上述工业生产高氯酸的化学反应为:3NaClO3+3H2SO4（浓）＝3NaHSO4+HClO4+2ClO2+H2O，氧化产物与还原产物的物质的量之比为       。
（4）可以通过蒸馏滤液的方法得到高氯酸的原因可能是高氯酸的沸点比较    （填“高”或“低”），容易从溶液中逸出，循环使用的物质是        。
利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4]，生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中可以电离为TiO2+和SO42—。请回答：
（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是                     。
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、                                          。
（1）步骤④的离子方程式是                                                           。
（1）步骤⑥必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及                           。
（1）硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为             。
（1）用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因                            。
（1）为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数，取晶体样品a g，溶于稀硫酸配成100．00 mL溶液，取出20．00 mL溶液，用KMnO4溶液滴定（杂质与KMnO4不反应）。若消耗0．1000 mol?L-1 KMnO4溶液20．00 mL，所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为（用a表示）                  。
下图是工业上生产碳酸锂的部分工艺流程，请根据流程图及已知信息回答问题。

②
③几种物质不同温度下的溶解度。

（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。写出图中①、②、③表示的各物质，步骤II中反应的离子方程式是       。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg（OH）2和CaCO3，写出生成滤渣2反应的离子方程式：
                      。
（3）向滤液2中加入饱和Na2CO，溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是        。
（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极的电极反应式是          。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO，溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是    。
高铁酸钾(K2Fe04)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂，其生产工艺如下：

已知：2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列问题：
（1）将Cl2通入KOH溶液中发生反应的离子方程式是____________。
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式____________。
（3）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是____________。
（4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是____________。
（5）配制KOH溶液时，将61.6g KOH固体溶解在100 mL水中，所得溶液的密度为1.47 g ? mL-1，则该溶液的物质的量浓度为____________。
（6）从“反应液II”中分离出K2Fe04后，副产品是___________ (写化 学 式）。
（7）该工艺每得到1.98kgK2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为______mol。
下列措施中不能起到节能降耗和保护环境目的的是
A．加大太阳能、水能、风能、地热能等能源开发力度，减少化石燃料的使用
B．研制乙醇汽油技术，降低机动车辆尾气中有害气体排放
C．生产、生活中，努力实现资源的循环利用
D．利用高新技术，提高石油、煤、天然气产量，以满足工业生产快速发展的需求

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