题目内容

7．工业废渣、废水回收利用是重要研究课题．下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水（含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物）联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2（OH）2CO3]回收铜的工艺设计．回答下列问题：

（1）初沉加入的试剂是明矾，写出参与净水的离子的水解方程式：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．
（2）固体X的成分是CuO和SiO2，反应Ⅰ的化学反应方程式CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H2O+CH3CHO．
（3）试剂Y为氢氧化钠溶液，加快反应Ⅱ速率的措施有升高溶液的温度、增大氢氧化钠溶液浓度、增大固体接触面积等（任写一条）．
（4）反应Ⅲ的离子方程式为2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO32-+2H2O=2CH3CH2CH2COO-+2CH3CH2OH+H2SiO3↓．
（5）硅胶在生活与生产中用途广泛，写出其中一种用途：催化剂载体（或干燥剂）．

分析 由流程可知，废水（含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙酯和大量无机悬浮物），废水积沉得到溶液Ⅰ分馏得到液体C、D，B为正丁酸乙酯，A为乙醇，CD为正丁酸、乙酯，反应Ⅲ为液体B为正丁酸乙酯和水玻璃溶液反应发生水解，生成丁酸钠，硅酸沉淀和乙醇，废料加热分解碱式碳酸铜分解生成氧化铜、二氧化碳和水，得到固体X为CuO、SiO2，其中氧化铜和液体A为乙醇加热反应生成铜，乙醛和水，得到Cu和SiO2和试剂Y发生反应得到硅酸钠溶液，说明是二氧化硅和碱发生的反应，Y为氢氧化钠溶液．
（1）明矾为硫酸铝钾，溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的主要，起到净水作用；
（2）上述分析可知固体X为氧化铜和二氧化硅，乙醇和氧化铜加热反应生成铜和乙醛和水；
（3）试剂Y为氢氧化钠溶液，加快反应速率的措施可以利用升温、增大浓度、增大接触面积等；
（4）反应Ⅲ为正丁酸乙酯在水玻璃溶液中水解，结合流程图分析得到沉淀为硅酸，溶液Ⅱ为正丁酸钠和乙醇，蒸馏得到乙醇；
（5）利用硅胶具有强力吸附能迅速有效地吸附密封包装内的水分、化学性质稳定、无毒无害的特点，可以做催化剂载体．

解答 解：（1）明矾为硫酸铝钾，溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的主要，起到净水作用，反应的离子方程式为：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+，
故答案为：Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+；
（2）B为正丁酸乙酯，A为乙醇，CD为正丁酸、乙酯，反应Ⅲ为液体B为正丁酸乙酯和水玻璃溶液反应发生水解，生成丁酸钠，硅酸沉淀和乙醇，废料加热分解碱式碳酸铜分解生成氧化铜、二氧化碳和水，得到固体X为CuO、SiO2，化学式为CuO和SiO2，乙醇和氧化铜加热反应生成铜和乙醛和水，反应的化学方程式为：CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H2O+CH3CHO，
故答案为：CuO和SiO2；CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$Cu+H2O+CH3CHO；
（3）氧化铜和液体A为乙醇加热反应生成铜，乙醛和水，得到Cu和SiO2和试剂Y发生反应得到硅酸钠溶液，说明是二氧化硅和碱发生的反应，Y为氢氧化钠溶液，加快反应速率的措施可以利用升高溶液的温度、增大氢氧化钠溶液浓度、将固体粉碎增大固体接触面积等，
故答案为：氢氧化钠溶液；升高溶液的温度、增大氢氧化钠溶液浓度、增大固体接触面积等；
（4）反应Ⅲ为正丁酸乙酯在水玻璃溶液中水解，结合流程图分析得到沉淀为硅酸，溶液Ⅱ为正丁酸钠和乙醇，蒸馏得到乙醇，反应的化学方程式为：2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO32-+2H2O=2CH3CH2CH2COO-+2CH3CH2OH+H2SiO3↓，
故答案为：2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO32-+2H2O=2CH3CH2CH2COO-+2CH3CH2OH+H2SiO3↓；
（5）硅胶具有强力吸附能迅速有效地吸附密封包装内的水分、化学性质稳定、无毒无害的特点，可以做干燥剂、催化剂载体等，
故答案为：催化剂载体（或干燥剂）．

点评 本题考查了物质分离提纯的理解应用，涉及物质性质、流程的分析应用，主要是物质推断的方法分析，掌握基础是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．下述四个反应哪个与其他反应类型不同（　　）
A．乙烯使溴水褪色B．乙烯使酸性高锰酸钾褪色
C．甲苯使酸性高锰酸钾褪色D．乙醇使酸性高锰酸钾褪色
11．下列说法错误的是（　　）
A．重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大
B．Cu2+与足量氨水反应的离子方程式 Cu2++2NH3•H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+
C．抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，工作的主要原理是抽气泵给吸滤瓶减压，导致装置内部的压强降低，使过滤的速度加快
D．硝酸钾饱和溶液冷却未出现结晶时，可以用玻棒充分磨擦器皿壁促使晶体析出
8．含同一元素的常见 A、B、C，有如下转化关系（条件未标注）：

（1）当甲是KOH时，白色沉淀B为氢氧化铝．
（2）当甲为H2O时，气体B为CO．
（3）当A为Na时，单质甲为氧气．
（4）当A为NH3时，气体单质B为氮气．
2．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得．铝土矿的主要成分是Fe2O3、Al2O3和SiO2等．从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

回答下列问题：
（1）写出反应1的化学方程式2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；滤渣Ⅰ的主要成分Fe2O3．
（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是CaSiO3，反应2的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；（气体A为过量）
（3）电解制铝的化学方程式是2Al2O3$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是O2、CO2（CO）．
12．已知氧化性Br2＞Fe3+．FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：
a Fe2++b Br-+c Cl2→d Fe3++e Br2+f Cl-
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是（　　）
A．2   4   3   2   2    6B．0   2   1    0   1   2
C．2   0   1   2   0    2D．2   2   2    2   1   4
19．物质发生化学变化时：①电子总数②原子总数③分子总数④物质的种类⑤物质的总质量⑥物质的总能量，反应前后肯定不发生变化的是（　　）
A．①②③⑤B．①②⑤C．②⑤⑥D．①④⑤⑥
16．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图．发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升．下列说法不正确的是（　　）
A．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe-2e-═Fe2+
B．开始时发生的是析氢腐蚀
C．一段时间后发生的是吸氧腐蚀
D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2
17．A～F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，它们的原子结构或性质如表所示．
元素原子结构或性质
A原子最外层电子数是内层电子总数的$\frac{1}{5}$
B形成化合物种类最多的元素，其单质为固体
C生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5
D地壳中含量最多的元素
E与D同主族
F与E同周期，且最外层电子数等于电子层数
请回答下列问题：
（1）A在元素周期表中的位置是第三周期第ⅡA族；A与E形成的化合物的电子式是．
（2）C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜，此反应的离子方程式是2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+．
（3）B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是C+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2．
（4）F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3．

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