题目内容

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题：
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入           (填设备名称)，其主要目的是                。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体(如图1)

其中a、c二步反应的化学方程式可表示为：           、         。
(3)550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示，

则：将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa，A与B表示不同压强下的SO2转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是：       。
(4)为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣，查阅资料知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下：

则反应①②③④中属于氧化还原反应的是           (填数字序号)，反应①的离子方程式为                                       ，该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度：           、           。

(1)接触室   防止催化剂中毒
(2)SO2+V2O5SO3+V2O4        VOSO4+O22V2O5+4SO3
(3)在常压下SO2就可以达到较高的转化率
(4)①②  V2O5+SO32﹣+4H+=2VO2++SO42﹣+2H2O      4     80℃

解析

练习册系列答案
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【化学——选修2：化学与技术】（15分）
通过海水能获得淡水、食盐、镁等，食盐可进一步用于氯碱工业。请回答下列问题。
（1）列举两种海水淡化的方法：_________、_________。
（2）氯碱工业通过电解饱和食盐水能获得烧碱和氯气等物质，该反应的化学方程式为_____________，如图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。其中石墨接电源_________极，电解时铁电极的电极反应式为_________。电解过程中通过离子交换膜的主要离子是__________。

（3）侯氏制碱法中，首先向饱和食盐水中通入CO2和NH3制备NaHCO3，其化学方程式为____________；先通入的是__________（填化学式），其理由是__________________ ；再利用NaHCO3受热分解可制备纯碱。
（4）目前世界上60%以上的镁都是从海水中提取的，已知：MgO和MgCl2的熔点分别为2852℃和714℃。分析说明工业上采用电解熔融MgCl2而不是电解熔融MgO的理由__________    ______________________________________________________________________ 。

Ⅰ下列说法不正确的是____             。

A．可以利用某些炼钢废渣来生产磷肥
B．具有永久硬度的水主要用加热的方法来进行软化
C．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用S03转化为H2S04时放出的热量
D．合成氨工业原料气净化时，常用碳酸钾溶液吸收除去二氧化碳
Ⅱ下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

请回答下列问题：
（1）用离子交换膜电解饱和食盐水时，精制的饱和食盐水应该加入到          极室。
（2）已知在离子交换膜电解槽中，理论上每小时通过1安培的直流电，每槽可以产生1．492 g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1．342×103 kg/m3）113 m3，电解槽的电流强度1．45×l04 A，该电解槽的电解效率为              。
（3）示意图中制取NaHC03的化学方程式为                  。
（4）有人提出直接加热Mg（OH）2得到Mg0，再电解熔融Mg0得金属Mg，这样可简化流程。请判断该方案是否可行，并说明理由                          。

钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
(1)炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在________部分发生反应，在________部分开始生成生铁和炉渣。
(2)炼钢时，除磷的化学方程式为____________________；加入硅、锰和铝的目的是________________________。
(3)不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹________(填“前”或“后”)加入，原因是______________________。
(4)炼铁和炼钢生产中，尾气中均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作________。

(1)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200 t,排放出的SO2会严重污染环境,如果变废为宝,将这些SO2回收利用,那么理论上每年(按365 d计)可生产98%的浓硫酸　　　吨; 
(2)若要在铁制件表面镀镍,则镍应与电源的　　　　极相连,电镀液可以用硫酸镍溶液,电镀过程中硫酸镍溶液的浓度会　　　　(填“增大”“减小”或“不变”); 
(3)工业上制造水泥、玻璃时都要用到的原料是　　　　(填编号),用所选原料制玻璃的化学方程式是　 　; 

A．纯碱 B．熟石灰 C．石灰石 D．黏土
(4)炼铁和炼钢过程的主要区别是　                                              ; 
(5)明矾净化水的原理是                                                                     
(用离子方程式表示);具有暂时硬度的水中除去Mg2+的方法是　                                                        、 
　                                                             (用化学方程式表示)。 

电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质。

已知:在Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物质
(1)水浸后的溶液呈　　　　性(填“酸”、“碱”或“中”)。 
(2)完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式。
　　　　Cr(OH)3+　　　　Na2CO3+　　　　　　　　　　Na2CrO4+　　　　CO2+　　　　　　 
(3)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、　　　　。 
(4)“系列操作”中为:继续加入H2SO4,　　　　,冷却结晶,过滤。继续加入H2SO4目的是　         。 
已知:①除去滤渣II后,溶液中存在如下反应:
2CrO42—+2H+Cr2O72—+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表

      温度
溶解度
化学式
20 ℃
60 ℃
100 ℃
Na2SO4
19.5
45.3
42.5
Na2Cr2O7
183
269
415
Na2CrO4
84
115
126
(5)工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na2CrO4)加入适量H2SO4,用石墨作电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式　                        。 

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
 
回答下列问题：
（1）加入过量废铁屑的目的是                         ，此时溶液中存在的阳离子主要有                ，用NaHCO3调整溶液pH时的离子方程式是                  。
（2）在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量，同时通入O2的作用是                                   。
（3）碱式硫酸铁溶于水后能电离产生[Fe(OH)]2+离子，写出[Fe(OH)]2+发生水解反应生成Fe(OH)3的离子方程式                                          。
（4）已知废铁屑中铁元素的质量分数为84.0%，若不考虑每步反应中铁元素的损耗，现有100吨废铁屑理论上最多能生产             吨碱式硫酸铁。

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO2的重要途径，其流程如下图。

（1）Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+，写出该反应的离子方程式                   。
（2）蒸馏可获GeCl4，在此过程中加入浓盐酸的原因是                         。
（3）GeCl4水解生成GeO2·nH2O，化学方程式为                     。温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示，其原因是该水解反应ΔH      0（“>”或“<”）。为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为            水浴。

A．用冰水混合物 B．49℃水浴  C．用冰盐水
（4）已知Ge的单质和化合物性质与Al的相似，试用离子方程式表示在pH>8的溶液中GeO2逐渐溶解时发生的反应                           。

钢筋混凝土复合材料的基体是(　　)。

A．水泥 B．沙子
C．钢筋 D．混凝土

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