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}}{△}$2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害;
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二:原料来源生产工艺
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
①从产率和产量角度分析虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
②从环境保护和能耗角度分析两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实验污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是BD;
A.制备环氧乙烷:2CH2=CH2+O2$\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}}{△}$2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害;
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
| 乙炔水化法 | 乙烯氧化法 | |
| 原料 | 乙炔、水 | 乙烯、空气 |
| 反应条件 | HgSO4、100~125℃ | PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
| 平衡转化率 | 乙炔平衡转化率90%左右 | 乙烯平衡转化率80%左右 |
| 日产量 | 2.5吨(某设备条件下) | 3.6吨(相同设备条件下) |
表二:原料来源生产工艺
| 原料生产工艺过程 | |
| 乙炔 | CaCO3$\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 |
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(NH3)2Cl2+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)
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{\;\;△\;\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O;
(5)用废电池的锌皮制作ZnSO4•7H2O,需去除少量杂质铁,其方法是:
①加入足量的稀H2SO4和H2O2溶解.加入H2O2反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
②加碱调节pH为3,使铁刚好完全沉淀,过滤.向滤液中继续加碱调节pH使锌刚好完全沉淀.过滤、洗涤.
③将沉淀溶于稀H2SO4,经过蒸发浓缩、冷却结晶(答操作名称)、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4•7H2O,晶体用冷水洗涤的原因是降低晶体的溶解度,减少损失.
回收处理该废旧电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:溶解度/(g/100g水)
| 温度/℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
| ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
| 化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
回答下列问题:
(1)该酸性锌锰干电池放电时的正极反应式为MnO2+e-+NH4+=MnOOH+NH3;
(2)晶体A的化学式为NH4Cl;
(3)操作③的名称为在空气中灼烧;
(4)从MnO2获得K2MnO4的反应方程式为3MnO2+KClO3+6KOH$\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.
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂.工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸铁的溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4).
湿法制备:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
干法制备:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
下列有关说法错误的是( )
湿法制备:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,
干法制备:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
下列有关说法错误的是( )
| A. | 干法中生成的高铁酸钠既是氧化产物又是还原产物 | |
| B. | 湿法中每生成1mol Na2FeO4 转移3mol电子 | |
| C. | 干法中每生成1 mol Na2FeO4 转移4mol电子 | |
| D. | K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质 |
10.图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置,根据需要可在其中加入液体或固体试剂.下列说法错误的是( )
| A. | A、B装置既能用于收集Cl2,又能用于收集NO | |
| B. | 装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体 | |
| C. | C、E用于尾气吸收能防止液体倒吸到气体发生装置中 | |
| D. | G装置可用于合成氨实验中,可干燥、混合并能大致观察H2和N2的体积比 |
8.
向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体).下列分析错误的是( )
| A. | OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生H2 | |
| B. | A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4 | |
| C. | 原混合酸中NO3-物质的量为0.2mol | |
| D. | 原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2mol•L-1 |
7.下列有关物质结构的说法正确的是( )
| A. | 第三周期非金属元素氧化物水化物的酸性从左到右依次增强 | |
| B. | 水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键 | |
| C. | 同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 | |
| D. | 元素的种类由核内质子数决定 |
6.下列说法中,正确的是( )
| A. | 在25℃101KPa下,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式可表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1 | |
| B. | 表示中和热的化学方程式:H++OH-=H2O△H=-57.3kJ•mol-1 | |
| C. | 将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的正极相连,负极连接到一块废铁上可防止闸被腐蚀 | |
| D. | 已知热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=a kJ•mol-1 S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=ba kJ•mol-1 则b>a |
5.NA为阿伏加罗常数的值,下列有关计算正确的是( )
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
| A. | 标准状况下,22.4LCHCl3中含有的氯原子数目为3NA | |
| B. | 46g二氧化氮含有的原子总数一定为3NA | |
| C. | 5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NHO3+4N2↑+9H2O该反应生成28gN2时,转移的电子数目为4NA | |
| D. | 在密闭容器中加入1,5molH2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA |