31.　 (市调研)工业生产粗硅的主要原理为：SiO₂+2CSi(粗)+2CO↑。

(1)在制粗硅的过程中同时会有碳化硅生成，若二者物质的量之比为1:1，则参加反应的C 和SiO₂的质量比为________________。

(2)工业上可通过以下原理由粗硅进一步制纯硅：

　　　 Si(粗)+2Cl₂(g)SiCl₄(l)；SiCl₄+2H₂Si(纯)+4HCl

若上述反应中Si(粗)和SiCl₄的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO₂转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂多少吨？

(3)工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

　　　 反应①：Si(粗)+3HCl(g)SiHCl₃(l)+H₂(g)

　　　 反应②：SiHCl₃+H₂Si(纯)+3HCl

　　　 假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为75%，反应②中H₂的利用率为80%。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H₂的物质的量之比是多少？

(1)1:2(2)125 t(3)4:1

定量实验相关

30．　 (1)；(2)0.43(或43%)(3)(3分)

30．(十四校二)工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热，使石灰石分解生产CO₂。主要反应如下：①C+O₂→CO₂，②CaCO₃→CO₂↑+CaO(保留2位有效数字)

(1)纯净的CaCO₃和焦炭混合物m g在石灰窑中完全反应，所得CO₂的物质的量范围是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)纯净鼗的CaCO₃和焦炭按①②完全反应，当窑内配比率时，窑气中CO₂的最大体积分数为　　　　　　　　　　　　　 。(设空气只含N₂与O₂，且体积比为4：1，下同)

(3)某次窑气成分如下：O₂2.0%，CO2.0%，CO₂41.6%，其余为N₂(CaCO₃和C在石灰窑中完全反应)。则此次窑内配比率为何值？

31．(浦东一)工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放出的热量，使石灰石分解烧制生石灰。主要反应如下：C+O₂→CO₂，CaCO₃→CaO+ CO₂↑。已知：每完全燃烧0.45mol碳所放出的热量正好可以使1molCaCO₃完全分解。(精确至小数点后二位)

(1)理论上，石灰窑内的反应混合物中焦炭和石灰石实现最佳配比时，焦炭的质量百分含量为=　　　　　　 %。

(2)若烧制0.56吨生石灰，理论上至少产生标况下CO₂(不考虑C过量)的体积为　　　　 m³。

(3)当窑内配比时，石灰窑产生气体中CO₂的体积分数最多为　　　　　 。

(设空气中O₂占1/5，N₂占4/5，下同)

(4)若烧制0.56吨生石灰，石灰窑内产生的气体中O₂占0.2%、CO占8.4%、CO₂占41.4%，其余为N₂，则需要焦炭　　　　　　 Kg。

31．(静安一)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100-1300℃，使锌蒸馏出来(设空气中N₂、0₂的体积分数分别为0.8、0.2)。主要反应为：

焙烧炉中：2ZnS(s)+3 O₂2ZnO(s)+2SO₂ (g)　　 ①

鼓风炉中：2C(s)+ O₂ (g) 2C0(g)　　　　　 ②

鼓风炉中：ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO₂(g)　　　 ③

(1)ZnS质量分数为62%的闪锌矿(杂质不含锌)锌的质量分数为_______%(保留小数点后一位数字)。

(2)焙烧炉产生的炉气中SO₂的体积分数不超过_______%(保留小数点后一位数字)。

(3)鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质物质的量浓度(mol/L)变化如下：

则鼓风炉中C0的总转化率为___________；若生产中C0的总利用率为98%，则每生产1 mol Zn至少需补充焦炭________g。

(4)若ZnS全部转化为Zn。焙烧炉出来的N₂、O₂、SO₂的混合气体中N₂占82.5%，鼓风炉中C0的转化率为62.5%，而O₂无剩余。则每生产1molZn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共为_____L(STP)。

30．(1)2.4g(3分)(2)95.8%(3分)

30．(卢湾一)(6分)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO₂)制备KMnO₄，实验中有关反应方程式为：3MnO₂+6KOH+KClO₃3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；3Mn+4H⁺ = MnO₂↓+2Mn+2H₂O

(1)若用2.5g软锰矿(含MnO₂80%)进行上述实验，计算KMnO₄的理论产量为　　　　　　 ；

(2)KMnO₄能与热的经硫酸酸化的Na₂C₂O₄反应生成Mn²⁺和CO₂，该反应的化学方程式是：

2KMnO₄+5Na₂C₂O₄+8H₂SO₄K₂SO₄+2MnSO₄+5Na₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O

上述制得的KMnO₄产品0.165g，与足量Na₂C₂O₄反应完全后产生CO₂的体积为112mL(标准状况下)，计算该KMnO₄的纯度为　　　　　　　　 。

31. (1)设需精辉铜矿的质量为x，根据元素守恒：

　　　 Cu₂S -- 　2Cu

　　　 160 t 　　　128 t　　　　　　　　 则x= =60 t 　　(2分)

　　　 x·80%　　 38.4 t

　(2)设可生产98%的浓H₂SO₄的质量为y，根据元素守恒：

Cu₂S　 →　 2Cu　　　　 →　　 H₂SO₄

160　　　 128　　　　　　　 98　　　　 38.4×92%×98%　 y×98%　 y=27.05

(3)

工业相关

31．(黄浦二)某工厂以精辉铜矿(主要成份为Cu₂S)为原料冶炼铜，在炼铜炉内发生如下反应(在

高温条件下进行)：

　　　　 2 Cu₂S + 3 O₂ → 2 Cu₂O + 2 SO₂　　　 2 Cu₂O + Cu₂S → 6 Cu + SO₂

(1)若生成38.4吨金属铜，需要含杂质20%的精辉铜矿多少吨？(设杂质不参加反应)

(2)若(1)中产生的二氧化硫用于生产硫酸，可生产98%的硫酸多少吨(二氧化硫转化成三氧化硫的转化率为92%，三氧化硫的吸收率为98%)？

(3)今将a mol Cu₂S 与b mol 空气(氧气约占空气体积的20%)在密闭容器中高温下发生反应，请完成下列表格：

31．(1)168L(2分)；(2)1.5mol(2分)。

(3)(2分)

物质的组成	相应的物质的量之比
Cu2S　 Cu Cu2O　 Cu	1:4 1:1

(4)0＜x≤5　　　 y=0.4x(1分)

　　 5＜x≤7.5　　 y=6-0.8x(1分)

　　　　　　　　　　 绘图(2分)