题目内容

【化学选修-化学与技术】(15分)
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：

用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。
⑴反应器中加入的酸应选用___________________。
⑵脱色槽中应加入的物质X是_______________；设备A的作用是______________；设备B的名称为________________；设备C的作用是____________________。
⑶为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是____________         _。反应的化学方程式为_________________。

A．水B．浓硫酸C．石灰乳D．硝酸
⑷将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。
⑸氯碱工业离子方程式_____________________。

（2个方程式3分,第4问3分，其余均1分）盐酸
活性炭  蒸发浓缩  过滤器  脱水干燥
C   Ca(OH)2+H2S==CaS+2H2O
对母液回收利用 降低废弃物排放量 提高经济效益
2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-（条件为通电，漏写条件给2分）

解析试题分析：（1）因为最终产品是CaCl2·6H2O，生产过程中不能引入新的杂质，所以应加入盐酸；
（2）活性炭具有吸附性，可以进行溶液脱水。A池后面接的是结晶池，故A应为蒸发浓缩；B中有母液出来，故B为过滤器。B中得到晶体，所以需要脱水干燥，才能得到CaCl2产品，所以设备C的作用是脱水干燥；
（3）H2S为酸性气体，应用碱液吸收，故选石灰乳，硫化氢与石灰乳反应生成硫化钙和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2S==CaS+2H2O
（4）设备B中产生的母液含有氯化物，回收利用，可以降低废弃物排放量，提高经济效益；
（5）氯碱工业是指电解饱和食盐水工业，离子方程式为2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-
考点：考查工业中废物回收，对反应流程的分析，氯碱工业的反应原理

练习册系列答案
相关题目

从海水中可以获得淡水、食盐，并可提取镁和溴等物质。
(1)海水淡化的方法主要有________(填一种)。
(2)从海水中提取镁的流程如下图所示：

反应①的离子方程式为________________________________________________。
反应②的化学方程式为________________________________________________。
(3)从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入氯气，将溴离子氧化，该反应的离子方程式为________________________________________________。

氯、溴、碘、钠、镁、锰、锂、铀等元素在海洋中被富集。海洋开发利用和维权是国家战略。
（1）以上元素在海水中的存在形态是___________（选填①游离态②化合态③不确定）
（2）以下变化属于化学变化的是__________________________：
①发生核裂变，②重氢（2H）发生核聚变，③LiH做野外生氢剂，④海水晒盐
（3）由氯气和晒盐后的卤水制取液溴的离子方程式______________________________；由石灰乳和卤水沉淀出镁元素的离子方程式_____________________________________；由海带灰可浸出KI，由某种矿盐可浸出KIO3，二者在盐酸中反应可生成碘单质，反应的离子方程式__________________________________。
（4）工业由氯化钠制取金属钠的化学方程式为____________________________；工业制镁采用电解熔融氯化镁，不采用电解熔融氧化镁的原因是_______________________
（5）海底富集多种矿物结核，锰结核是其中的一种。锰结核中主要含有MnO2和Fe2O3。一种质量比约为m(Mn):m(Fe)=55:448的合金钢（其它元素略），具有抗御激烈冲击和磨损的能力，可做航母甲板等。欲通过铝热反应炼得这样的合金，MnO2、Fe2O3、Al的投料比（按物质的量之比）约为_______________。

下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。

根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①         、②         、③         、④         、⑤         。
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式：                                            。磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式       。
（3）用1吨硫铁矿(FeS2的质量分数为36％)接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸      吨。
（4）热电厂的冷却水是     ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）。
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。
                    ，                （写出两点即可）。

(14分)锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：

试回答下列问题：
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO)：_______________________________________________。
(2)写出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反应方程式： ______________ ______________________________________________。
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是________(单选)。

A．二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B．1 nm＝10－10m
C．锆合金的硬度比纯锆要高
D．日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气
爆炸引起的
(4)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的二氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。在熔融电解质中，O2－向________(填“正”或“负”)极移动。电池正极电极反应为__________________，负极电极反应为________________________________。

焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5＋H2O等多步反应。
（1）实验室制取氨气的化学方程式：                                              。
（2）“灼烧”时发生反应的化学方程式：                                            。
（3）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为：                                。
（4）副产品X的化学式是：         ；可循环利用的物质是：_____________。
（5）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约
为                        。
（6）检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是               （填编号）
①酸性高锰酸钾 ②品红溶液 ③澄清石灰水  ④饱和碳酸氢钠溶液 ⑤NaOH ⑥稀硫酸

焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5＋H2O等多步反应。
（1）实验室制取氨气的化学方程式：         。
（2）反应I的化学方程式为：         。
（3）“灼烧”时发生反应的化学方程式：         。
（4）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为：         。
（5）副产品X的化学式是         。
（6）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为    。检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是   （填编号）
①酸性高锰酸钾       ②品红溶液       ③澄清石灰水
④饱和碳酸氢钠溶液   ⑤NaOH          ⑥稀硫酸

硼酸（H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO?B2O3?H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3. 2、5.2、9.7和12.4。
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为                          。
（2）“浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2+、SO42－，还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO，除去的杂质离子是        。H2O2的作用是                  (用离子方程式表示）。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是                          。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4?H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，                          。

下列有关生铁炼钢的叙述错误的是(　　)。

A．添加必要的元素，改善钢材的组织结构和性能
B．适当降低生铁中的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质
C．加入硅、锰、铝等合金元素调整成分并脱去钢水中的氧
D．除去生铁中的非金属元素

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