8．某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程.NH3的转化过程如图1所示．甲.乙两同学分别按图2所示装置进行实验．用于A.B装置中的可选药品:浓氨水.30%H2O2溶液.蒸——青夏教育精英家教网—

8．某小组的同学欲探究NH₃经一系列反应得到HNO₃和NH₄NO₃的过程，NH₃的转化过程如图1所示．

甲、乙两同学分别按图2所示装置进行实验．
用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30%H₂O₂溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO₂
（1）仪器a的名称是长颈漏斗，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是d（填下列序号字母）．
a．使氨气和氧气充分混合
b．控制通入氨气和氧气的体积比
c．平衡装置内的压强
d．锥形瓶内液体是饱和食盐水
（2）甲同学先点燃酒精灯，再打开K₁、K₂、K₃、K₄，反应一段时间后，他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应，原因是其观察到（G处圆底烧瓶中）有红棕色气体产生（填支持其观点的实验现象）；甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO₄溶液（忽略Cu²⁺的水解），理论上所需氨气在标准状况下的体积为2.24L（假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置）；从所得CuSO₄溶液中得到CuSO₄•5H₂O晶体的法是将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）乙同学为模拟过程IV的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是a（填下列序号字母）．
a．关闭K₃并熄灭酒精灯
b．关闭K₄并熄灭酒精灯
c．关闭K₃、K₄并熄灭酒精灯
（4）丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是缺少尾气处理装置．

7．钢厂酸洗废液（成分如表所示）在工业生产中还具有很多用途．

成份	浓度/（mol•L^-1）	质量分数
HCl FeCl₂ FeCl₃	-- 1.920 0.071	5.00% 8.94% 0.33%

（1）欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe³⁺，最宜选用的试剂是KSCN溶液；为检验其中的Fe²⁺，某同学设计了如下实验：取该酸洗废液少许加入试管中，滴入几滴酸性KMnO₄溶液后发现紫色消失．该同学得出结论：该溶液中含有Fe²⁺．大家认为该同学的实验设计不合理，理由是酸性KMnO₄溶液会氧化Cl^-，导致紫色消失，2MnO₄^-+10Cl^-+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O（用必要的文字和离子方程式解释）．
（2）采用石墨作电极电解上述酸洗废液时，初始阶段，阳极板上有气泡生成，此时与该现象有关的阳极电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后，在合适的电压下电解，可在阳（填“阴”或“阳”）极生成高铁酸钾（K₂FeO₄）．
（3）利用上述酸洗废液、含铝矿石（主要成分为Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂）以及新制的硅酸（活化硅酸），制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂（简称PAFSC），具体方法如图1：

①适当调高滤液A的pH，Al³⁺和Fe³⁺转化为沉淀，原因是调高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，从而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的Qc大于其Ksp；（或调高溶液pH，溶液中[OH^-]增大，从而使Al（OH）₃和Fe（OH）₃的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动）（请用沉淀溶解平衡的理论解释）．
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中，Al³⁺参与反应的离子方程式为Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．
③25℃时，PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图2所示（图中的NTU为浊度单位），则在下列pH范围中，PAFSC除浊效果最佳的是b（填下列序号字母）．
a．4～5 b．5～7 c．7～8d．8～9
25℃时，pH＞7且随pH增大，PAFSC的除浊效果明显变差，原因是碱性增强，使胶体发生了聚沉现象．

6．研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义．
（1）硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合，工业合成氨是一个放热反应，因此低温有利于提高原料的转化率，但实际生产中却采用400～500℃的高温，其原因是催化活性最强，增加反应速率，缩短达到平衡的时间；工业生产中，以氨气为原料合成硝酸，写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（2）甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同，但生产流程相同：

已知CO+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂+H₂
①甲厂以焦炭和水为原料；
②乙厂以天然气和水为原料；
③丙厂以石脑油（主要成分为C₅H₁₂）和水为原料．
按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H₂和CO₂的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH₃（换算成H₂的物质的量）和CO₂的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？丙．
（3）将工厂废气中产生的SO₂通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．
①写出反应Ⅰ的化学方程式：2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂．
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH₄）₂SO₃被氧化．
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO₄^2-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl₂）．
（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O）．
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

5．某工业废液中含有Cu²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺等离子，为将其回收利用，再采用了如下工艺

已知Zn（OH）₂的性质与Al（OH）₃相似所用试剂在下列试剂中选择
①铁粉 ②锌粉 ③稀HNO₃ ④稀H₂SO₄ ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水
请回答下列问题：
（1）试剂1、试剂2、试剂3分别可以是②、⑤、⑦（填编号）
（2）操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（3）操作3是在HCl气流中加热
（4）加过量CO₂时发生反应的离子方程式ZnO₂^2-+2CO₂+2H₂O=Zn（OH）₂↓+2HCO₃^-
（5）在金属冶炼方法中方法1是电解法方法2是还原剂法．

4．某研究性学习小组用如图装置进行SO₂与FeCl₃溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）．

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释．
（2）组装仪器按气流方向正确的连接顺序是a接d，e接c，b接f．
（3）烧杯中倒置漏斗的作用是使气体充分吸收，防止溶液倒吸．
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂时，观察到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色．
（5）根据以上现象，该小组同学认为SO₂与FeCl₃溶液发生了氧化还原反应．
①写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺+2Fe²⁺；
②请设计实验方案检验有Fe²⁺生成：取C中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红；
③该小组同学向盛装FeCl₃试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl₂溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO₄^2-．该做法不合理，理由是硝酸可以将溶解的SO₂氧化为H₂SO₄，干扰试验．

3．工业上制备CuCl₂时，是将浓盐酸用水蒸汽加热至80°C左右，慢慢加入粗制CuO粉（含杂质Fe₂O₃、FeO），充分搅拌，使之溶解，已知：pH≥7.6时，Fe²⁺以Fe（OH）₂的形式开始沉淀，pH≥9.6时，Fe²⁺沉淀完全；pH≥4.4时，Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式开始沉淀，pH≥6.4时，Cu²⁺沉淀完全；pH≥2.7时，Fe³⁺以Fe（OH）₃的形式开始沉淀，pH≥3.7时，Fe³⁺沉淀完全．
（1）为除去溶液中的Fe²⁺，可采用的方法是向溶液中加入足量过氧化氢，充分反应后，调节pH在3.7～4.4之间，最后过滤．
（2）工业上为除去溶液中的Fe³⁺，常使用NaClO，当向溶液中加入NaClO后，溶液的pH变化是一定增大．
（3）若此溶液中只含Fe³⁺时，要调整pH在3.7～4.4之间，此时最好向溶液中加入CuO 或Cu（OH）₂或CuCO₃．
（4）已知溶液中c（Cu²⁺）与pH的关系为lgc（Cu²⁺）=8.6-2pH，若溶液中c（Cu²⁺）为1mol/L，则此溶液的pH为4.3，此时溶液中Fe³⁺能否沉淀完全：能（填“能”或“否”）．

2．以黄铁矿（主要成分是FeS₂）为原料生产硫酸的工艺流程图如图：
（1）依据工艺流程图判断下列说法不正确的是（选填序号字母）DF．
A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
B．过量空气能提高SO₂的转化率
C．排出的矿渣可供炼铁
D．使用催化剂能提高SO₂的化学反应速率和转化率
E．设备I生成的气体经净化的主要目的是防止催化剂中毒
F．热交换器的目的是使SO₂的热量传递给SO₃，有利于SO₂的氧化和SO₃的吸收
（2）设备Ⅰ的名称为沸腾炉，燃烧黄铁矿的化学方程式为4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（3）设备Ⅱ为接触室，采用常压而不采用高压的原因是常压时SO₂的转化率已经很高，采用高压对SO₂的转化率提高不多却会大大增加设备成本．在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有净化气体、控制温度在400～500℃；增大催化剂与反应气体的接触面积等．
（4）设备Ⅲ为吸收塔，从顶部喷淋98.3%的硫酸吸收SO₃，得到发烟硫酸（或浓硫酸），不用水吸收SO₃是为了避免产生酸雾降低吸收效率．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增加SO₃与浓硫酸的接触面，有利于SO₃的吸收．
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂和铵盐．SO₂既可作为原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂．SO₂吸收Br₂的离子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．

1．单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、CO等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃）四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．

物质	SiCl₄	BCl₃	AlCl₃	FeCl₃	PCl₅
沸点/℃	57.7	12.8		315
熔点/℃	-70.0	-107.2
升华温度/℃			180	300	162

d．已知装置A中发生反应的方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
请回答下列问题：
（1）装置A中g管的作用是平衡压强；装置C中的试剂是浓硫酸；装置E中的h 瓶需要冷却的理由是使SiCl₄冷凝收集．
（2）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过酒精（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是Al、P（填写元素符号）．

20．该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃．

（1）实验应避免有害气体排放到空气中．装置①、②中盛放的试剂依次是
①Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②NaOH溶液．
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是沉淀逐渐消失．
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃•5H₂O晶体的主要操作包括：加热浓缩，冷却．结晶，过滤．

19．K₂FeO₄是一种高效的多功能的水处理剂，工业上常采用NaClO氧化法生产，生产流程如下：

试回答下列问题：
（1）写出反应①的化学方程式并标明电子转移的方向和数目：

；
（2）完成“反应器”中反应的离子方程式：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．
（3）转化过程中反应的化学方程式为：Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH；
（4）某温度下，NaClO浓度与K₂FeO₄的生成率关系如图，当K₂FeO₄生成率最高时NaClO的物质的量浓度为3.7mol/L（结果保留两位有效数字）

（5）操作①的名称是过滤．在提纯产品过程中采用重结晶、过滤、用异丙醇洗涤、低温干燥的方法，其中，用异丙醇而不用水洗涤的原因是K₂FeO₄ 在水溶液中易水解，选择异丙醇洗涤可以抑制K₂FeO₄水解．

0 166930 166938 166944 166948 166954 166956 166960 166966 166968 166974 166980 166984 166986 166990 166996 166998 167004 167008 167010 167014 167016 167020 167022 167024 167025 167026 167028 167029 167030 167032 167034 167038 167040 167044 167046 167050 167056 167058 167064 167068 167070 167074 167080 167086 167088 167094 167098 167100 167106 167110 167116 167124 203614

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