13.节能降耗,保护环境是可持续发展的主要课题.请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实验污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是BD;
A.制备环氧乙烷:2CH2=CH2+O2$\stackrel{催化剂}{→}$
B.制备硫酸铜:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制备甲醇:2CH4+O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害;
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空气
反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右
日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程
乙炔CaCO3$\stackrel{①850-1100℃}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、电炉}$CaC2$\stackrel{③饱和食盐水}{→}$C2H2
乙烯来源于石油裂解气
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
①从产率和产量角度分析虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
②从环境保护和能耗角度分析两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.
12.酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉、MnO2、NH4Cl等组成的糊状填充物,其结构如下图.该电池在放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH32Cl2+2MnOOH
回收处理该废旧电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:溶解度/(g/100g水)
温度/℃
化合物
020406080100
NH4Cl29.337.245.855.365.677.3
ZnCl2343395452488541614
化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
Ksp近似值10-1710-1710-39
某化学课外小组设计了如下废旧电池综合利用工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属):

回答下列问题:
(1)该酸性锌锰干电池放电时的正极反应式为MnO2+e-+NH4+=MnOOH+NH3
(2)晶体A的化学式为NH4Cl;
(3)操作③的名称为在空气中灼烧;
(4)从MnO2获得K2MnO4的反应方程式为3MnO2+KClO3+6KOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O;
(5)用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O,需去除少量杂质铁,其方法是:
①加入足量的稀H2SO4和H2O2溶解.加入H2O2反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②加碱调节pH为3,使铁刚好完全沉淀,过滤.向滤液中继续加碱调节pH使锌刚好完全沉淀.过滤、洗涤.
③将沉淀溶于稀H2SO4,经过蒸发浓缩、冷却结晶(答操作名称)、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O,晶体用冷水洗涤的原因是降低晶体的溶解度,减少损失.
 0  152961  152969  152975  152979  152985  152987  152991  152997  152999  153005  153011  153015  153017  153021  153027  153029  153035  153039  153041  153045  153047  153051  153053  153055  153056  153057  153059  153060  153061  153063  153065  153069  153071  153075  153077  153081  153087  153089  153095  153099  153101  153105  153111  153117  153119  153125  153129  153131  153137  153141  153147  153155  203614 

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