(15分)我国钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有Al2O3、SiO2等)的储量居世界首位,用钛铁矿制取TiO2和副产品硫酸亚铁晶体的的流程如下:![]()
已知:Al(OH)3的Ksp= 1.3ⅹ10-33,Fe(OH)2的Ksp= 1.6ⅹ10-14。
(1)滤液I主要含有TiO2+、SO42—、Fe2+、 (填离子符号);
(2)调节PH应最好使用 ;
| A.Fe | B.Ca(OH)2 | C.NH3?H2O | D.NaOH |
(4)步骤②中发生的化学反应方程式为: ;考虑成本和废物综合利用等因素,生产过程中产生的废液中应加入 处理较合理。
(5)实验室通常将硫酸亚铁进一步制备为硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O]以利保存,制备方法被收入中学《实验化学》教材中;专家测定晶体含量的办法是:准确称取m g产品溶解定容至250.00ml,移取25.00ml于锥形瓶中,用c mol·L-1的标准KMnO4溶液滴定至 ,记录消耗KMnO4溶液的体积为V mL;此时发
5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,(已知硫酸亚铁铵晶体的相对分子质量为3
(I)多项选择题(6分)
化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列做法中正确的是__________。
| A.研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技术,不能降低机动车尾气中有害气体排放 |
| B.工业上用石灰乳对煤燃烧后形成的烟气进行脱硫,最终能制得石膏 |
| C.为了有效的发展清洁能源,采用电解水的方法大 |
| D.世博停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中CO和NOx反应生成无毒气体 |
(II)(14分)
浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库,蕴藏着丰饶的矿产,是宝贵的化学资源,下图是海水加工的示意图,根据下图回答问题。
(1)海水淡化工厂通常采用的制备淡水的方法有 (写出两种)。
(2)下图是从浓缩海水中提取溴
(3)制备金属镁是通过电解熔融的MgC12,而不用MgO,其原因是 。
(4)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和C12。海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是 。电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,离子交换膜的作用是 。
(5)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:3 SiCl4(g)+2 H2(g)+Si(g)
(20分)
(I)多项选择题(6分)
下列关于水处理的说法正确的是 。
| A.FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它除去悬浮固体颗粒的过程只是物理过程 |
| B.用纯碱和生石灰处理硬水,既可以除去暂时硬度,也可以除去永久硬度 |
| C.永久硬度的水可以采用离子交换法进行软化,其主要就是利用了离子交换膜技术 |
| D.污水处理中的三级处理是采用化学方法,对污水进行深度处理和净化 |
(II)(14分)
下列是工业合成氨的简要流程示意图:
请回答下列问题:
(1)H2通常用碳氢化合物与水反应,写出有关的反应方程式 ,从冷凝器回流到压缩机中的X是 。
(2)比较工业上合成氨和SO2的催化氧化反应,其生产条件有哪些异同,并解释原因
。
(3)将N2、H2按体积比1∶3进入合成塔,从合成塔出来的混合气中,氨的体积分数为15%,则H2的体积分数为______________。
(4)NH3的用途之一是制造化肥,但在化肥的使用过程中要注意铵态氮肥不可以和草木灰混用,解释其原因 。
(5)NH3是一种重要的化工原料,除了制造化肥之外,再列举出两种NH3的用途
。
工业上用硫铁矿为主要原料抽取硫酸,主要设备有沸腾米,接触室和吸引塔。
(1)硫铁矿在进入沸腾炉前需要粉碎,其目的是 。
(2)为了充分利用反应放出的热量,接触室中应安装 (填设备名称);吸引塔中填充许多瓷管,其作用是 。
(3)吸收塔排放的尾气中含有少量的SO
,防止污染大气、充分利用原料,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。
传统的方法是:尾气中的SO
通常用足量氨水吸收,然后再用稀硫酸处理,写出上述过程中的化学反应方程式: ,其优点是 。
创新方法是:将尾气中的SO
用Na
SO
溶液吸收,然后再加热所得溶液,写出上述过程中的化学反应方程式:
,创新方法与传统方法相比,其优点是 。
(4)在硫酸的工业制法中,下列生产操作及说法生产操作的主要原因二者都正确的是 (填序号)
| A.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中的SO |
| B.硫酸生产中常采用高压条件,目的是提高SO |
| C.SO |
| D.SO |