题目内容

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,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:是一种酸性气体,且具有还原性。
(1)反应器中加入的酸应选用   ? 。
(2)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  ④  ;设备C的作用是   ⑤ 。
(3)为了满足环保要求,需将废气通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是 ⑥ 。
A.水B.浓硫酸C.石灰乳D.硝酸
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是 ⑦     。
①盐酸
②活性炭
③蒸发浓缩
④过滤器
⑤脱水干燥
⑥C
⑦对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益
实验目的是用电石浆可生产无水CaCl2。所以在反应器中加的酸必为盐酸,此时反应器中是CaCl2、AlCl3、FeCl3、MgCl2溶液,加石灰乳将产生沉淀,氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化镁,过滤除去铁元素、镁元素、铝元素;过滤后所得溶液主要为氯化钙溶液,再经过脱色、过滤处理得到氯化钙溶液,经过蒸发结晶、过滤、脱水干燥得到无水氯化钙产品。
(1)实验目的是用电石浆可生产无水CaCl2。所以在反应器中加的酸必为盐酸;
(2)加活性炭进行脱色处理,过滤处理得到氯化钙溶液,经过蒸发结晶、过滤、脱水干燥得到无水氯化钙产品。
(3)硫化氢气体用碱液吸收,环保,同时石灰乳易得、经济。
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益;
本题考查学生阅读题目获取信息的能力、对工艺流程的理解与条件的控制、对物质的量浓度理解等,难度中等,需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力,注意基础知识的掌握。      
练习册系列答案
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(15分)某研究小组用黄铜矿(主要成分是CuFeS2,其中S为-2价)为主要原料炼铜,其总反应为:2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2。事实上该反应是按如下流程分步进行的:



(1)氧化Ⅰ的反应主要是煅烧生成的硫化亚铁被进一步氧化为氧化亚铁,并与二氧化硅反应生成矿渣。矿渣的主要成分是     (填化学式)。
(2)据报道,有一种细菌在氧气存在下可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,反应是在酸性溶液中发生的。该反应的化学方程式为     。
(3)我国学者研究发现,以精CuFeS2矿为原料在沸腾炉中与O2(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶,得到CuSO4·5H2O,生产成本能够降低许多。有关实验结果如下表:
沸腾炉温度/℃
560
580
600
620
640
660
水溶性Cu/%
90.12
91.24
93.50
92.38
89.96
84.23
酸溶性Cu/%
92.00
93.60
97.08
97.82
98.16
98.19
①CuFeS2与O2反应的化学方程式为     。
②实际生产过程中沸腾炉温度为600~620 ℃。则控制温度的方法是     。
③当温度高于600~620 ℃时,生成物中水溶性铜下降的原因是     。
④生成物冷却后的除铁的实验操作方法主要是     。已知在溶液中,Cu2+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.7、6.7,Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.1、3.2;如果制得的硫酸铜溶液中含有少量的Fe3+,请写出除去溶液中Fe3+的实验操作步骤:     。
(14分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
     
图1                                图2
(1)用图1所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是_____________________。
如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有          
(填化学式)杂质生成。
(2)为测定所得保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,
该反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2 = 2NaI+Na2S4O6
①利用KIO3、KI和HCl作原料可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式                             。
②准确称取一定质量的Na2S2O3·5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加______作指示剂,用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,还有         。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。
提纯步骤依次为:
①将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
②按图2所示装配所需仪器,向冷凝管中通入冷却水,水浴加热;
③待                       时,停止加热,将烧瓶取下;
④ __________________________;
⑤ __________________________;
⑥将所得固体洗涤、干燥,即可得到Na2S·9H2O晶体。

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