题目内容

工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如：

下列表述不正确的是
A．图I为合成氨，其中N2、H2循环使用
B．图Ⅱ为电解熔融MgCl2得到镁，其中HCl循环使用
C．图Ⅲ为氨氧化法制硝酸，其中NO循环使用
D．图I可用于侯氏制碱法制纯碱中CO2的循环
D
略
练习册系列答案
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（16分）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：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；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。
(1)步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
(3)步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂技金属离子有
_________________。
（4）步骤III中，生成沉淀的离子方程式为________________。
（5）从母液中可回收的主要物质是__________________。
（8分）【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在     的郊区（填标号）；
A．有丰富黄铁矿资源的城市   B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市 D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为               。
（3）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是  。
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
沸腾炉温度/℃
600
620
640
660
炉渣中CuSO4的质量分数/%
9.3
9.2
9.0
8.4
    已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因                          。
金属钛被称为铁和铝之后崛起的第三金属，它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。
I、工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：_________（填“需要”或“不需要”）
（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的离子方程式            。
II、为了提高资源的利用率，减少环境污染，可将氯碱厂、炼钛厂和甲醇厂组成产业链,其关系如下图所示。


（3）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________________________。
（4）已知：①Mg(s)+Cl2(g)＝MgCl2(s)；△H＝一641 kJ·mol-1
②1/2Ti(s)+Cl2(g)＝1/2TiCl4(l)；△H＝一385 kJ·mol-1
则Mg 与TiCl4反应的热化学方程式为                                 ，
该反应在氩气氛中进行的理由是                                。
（5）在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2          t (不考虑生产过程中物质的任何损失)。
（10分）下图是工业生产硝酸的流程。

合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt－Rh合金网。请回答下列问题：
⑴ 1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下：

、、分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是   。
⑵ 合成氨反应的化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，写出该反应的化学平衡常数表达式K＝
   。在一定温度和压强下，将H2和N2按3∶1(体积比)混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH3的体积分数为15％，此时H2的转化率为   。
⑶ 已知：4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(g) △H＝－1266.8 kJ/mol
N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H＝＋180.5 kJ/mol
氨催化氧化的热化学方程式为   。
⑷ 吸收塔中通入空气的目的是   。
(本小题15分)根据下列框图关系填空，已知反应①、③是工业生产中的重要反应，D、E常温下为气体、X常温下为无色液体，H与E相对分子质量之间的关系为：Mr(H) －Mr(E) =34，又知C焰色反应火焰呈黄色。

(1) 反应②的化学方程式：__________________________________；
产物C的电子式：_______________________。
(1)化合物A中所包含的化学键有：_______________________。
(2)反应④的离子方程式：_______________________________。
反应⑤的化学方程式：__________________________________。
(3)已知每生成16g E，放出106.5 kJ热量，则反应①的热化学方程式为：
_________________________________________________________ 。
某化工厂每小时生产98%（质量分数）硫酸a t（吨），为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，求：
（1）该厂每小时消耗标准状况下空气的体积。
（2）为满足题设需求，b%的下限。
“绿色化学”是日渐被人们所熟悉的概念，绿色食品的基本标准是（　　）
①食品呈绿色 ②无化学添加剂 ③香甜可口 ④无污染 ⑤有营养价值．
A．②④⑤B．①③④⑤C．①③⑤D．①②③④⑤
下列金属的冶炼原理中不正确的是（    ）
A．2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑B．MgO＋CMg＋CO↑
C．Al2O3＋3CO2Al＋3CO2 D．2HgO2Hg＋O2↑

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