- 化学与资源开发利用
- 共19748题
I.水资源的开发
(1)下面为某自来水厂的生产工艺流程图
①在水源中加入混凝剂的作用为:____________; 列举两种常见的混凝剂:____________;
②预加氯、二次加氯中的“氯”指的是液氯,其作用为_________________;
(2)硬水软化的方法通常有____、____和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后,逐渐由NaR型变为
CaR2(或MgR2)型,而失去交换能力。把 CaR2(或MgR2)型树脂置于___中浸泡一段时间,便可再生。
Ⅱ.化石资源的开发
(1)常见的化石燃料有煤、石油、________。
(2)石油裂解的目的是________。
(3)煤的液化是将煤转化为_______的过程,分为直接液化和间接液化。其中间接液化的过程为:先将煤转化为_______,然后再经过催化合成得到各种产品。
正确答案
I.(1)①使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀,然后过滤除去;明矾、硫酸铁(合理即可);
②杀菌消毒
(2)加热法;药剂法;5%~8%的食盐水
Ⅱ.(1)天然气;(2)制取乙烯、丙烯等短链烯烃;(3)液体燃料;CO和H2(合成气)
(三选一---化学与技术)
某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-,另一种废水中含有 Cr2O72- 。该厂拟定如图所示的废水处理流程。
回答以下问题:
(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是____________。
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因___________。
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为________________ 。
(4)③中反应时,每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-,该反应的离子方程式为_______________。
(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因________________________。
正确答案
(1)氧化还原法
(2)ClO- + H2OHClO + OH- (3)CN- +ClO-==CNO- +Cl-(4)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+== 6SO42- +8Cr3+ + 13H2O
(5)待检水样中含有Cu2+ Cu2+ +2OH-==Cu(OH)2↓
Cu(OH)2(s) +S2- (aq)=CuS(s) +2OH- (aq)[未标状态也可,或Cu(OH)2Cu2++2OH- ,Cu2++S2-==CuS↓]
CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小)
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图。
(1)原水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式____。
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程___(填写编号,多选倒扣分)。
①只是物理过程②只是化学过程 ③是物理和化学过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,它在水中最终生成____沉淀。
(3)通入CO2的目的是____和____。
(4)气体A的作用是____。这种作用是基于气体A和水反应生成的产物具有____性。
(5)下列物质中___可以作为气体A的代用品(填写编号,多选倒扣分)。
①Ca(ClO)2 ②浓氨水③Na2 FeO4 ④SO2
正确答案
(1)Ca2+ +HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O或 Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2+ +2HCO3- +2Ca2+ +4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓ +2H2O
(2)③ ;胶状Fe(OH)3
(3)除去Ca2+ ;调节pH
(4)杀菌消毒 ;强氧化
(5)①③
工业生产中的废水及城市生活污水中往往含有复杂的成分,任意排放会导致土壤、水源的污染。
(1)水在自然净化过程中,溶解在水中的氧气能把有机污染物自发地转变为简单的无机物质,使有机物(用C6H10O5表示)与O2发生反应生成CO2和H2O。写出此反应的化学方程式:__________________。
(2)如图是某河流受到城市生活污水(主要含有机物)的轻度污染,以及水体自身净化的部分示意图。图中三条曲线分别代表:①水中氧气的溶解量(DO);②氮、磷等无机盐总量;③有机物溶解量。其中曲线A表示的是_______(填“①”、“②”或“③”)。
(3)天然水中由于含有悬浮颗粒及细菌,必须经过处理才可提供给居民使用。常用三价铁盐除去悬浮颗粒,它与水反应可生成_________(填化学式)胶体;常用氯气杀死水中的细菌,原因是氯气和水反应生成的________(填化学式)具有强氧化性。目前我国部分城市采用新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4),它既有杀菌消毒的作用,又能除去水中的悬浮颗粒,试推测其原理可能是__________。
正确答案
(1)C6H10O5+6O2→6CO2+5H2O
(2)①
(3)Fe(OH)2;HClO;Na2FeO4中的Fe为+6价,具有强氧化性,有杀菌消毒的作用,而杀菌过程中本身被还原为三价铁,与水反应生成Fe(OH)3胶体可除去悬浮颗粒
我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求
以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图。
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-等,加入的生石灰先与水反应生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应, 写出其中一个反应的离子方程式__________________。
(2)混凝剂除去悬浮固体颗粒的过程________(填编号)。
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
(3) FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成___________沉淀。
(4)通入二氧化碳的目的是___________和___________。
(5)气体A的作用是__________________,这种作用是基于气体A和水反应的产物具有___________性。
(6)下列物质中,____可以作为气体A的代用品(填编号)。
①Ca(ClO)2 ②NH3(液)③K2FeO4 ④SO2
正确答案
(1)HCO3-+OH-=CO32-+H2O;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O(任选其一即可)
(2)③
(3)Fe(OH)3胶状
(4)除Ca2+;调节pH
(5)杀菌消毒;强氧化
(6)①③
2011年3月11日日本大地震牵动全世界人民的心,灾区饮水安全成为人们关注的重要问题。请你运用以下资料及所学的化学知识,为灾区人民提供饮水安全常识。
【资料在线】我国生活饮用水的标准
(1)为除去水中悬浮杂质,常需加入絮凝剂,请写出一种絮凝剂的名称__________。
(2)①测定水样的pH可选用__________。(填标号)
A.酚酞溶液 B.pH试纸 C.石蕊溶液
②检验水样是硬水还是软水,可用的物质是____________。
(3)符合感官和化学指标的水还不一定是安全的饮用水,理由是____________。
正确答案
(1)明矾
(2)①B;②肥皂水
(3)安全的饮用水还需要符合细菌学指标
请在标有序号的空白处填空,并将序号及相应答案写在答题纸上:以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题,请根据已知信息回答有关问题:
(1)下列制备氯乙烷的反应中原子经济性最高的是(可多选)______.
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl
B.CH3CH2OH+HCl→CH3CH2Cl+H2O
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2=CHCl+H2CH3CH2Cl
由上述四个反应可归纳出,原子经济性高的是____________反应(填反应类型).
(2)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一.ClO2是一种性能优良的消毒剂,还可将废水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除.请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式________________,并说明该方法的优点________________.
(3)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图:
活性炭的作用是__________;O3消毒的优点是____________.
A、B中放置的物质名称分别是:A______________;B____________.
正确答案
(1)A、D;加成
(2)2ClO2+2CN-===2CO2↑+N2↑+2Cl-;产生了无毒的CO2、N2
(3)吸附水中的有机物(或去除水中的异味);反应产物无毒无害;阳离子交换树脂;阴离子交换树脂
我们的生活离不开水,水在人们生活中起着非常重要的作用。
(1)生活用水来自自来水公司的管道水,其来源有两个:地表水和地下水。地表水往往含有悬浮物和胶体,自来水厂需要对地表水进行____________处理;地下水往往含有钙、镁的碳酸盐,自来水厂需要对地下水进行_____________处理。
(2)自来水处理地表水或地下水时预加氯、二次加氯中氯均是液态氯,其作用是____________。
(3)可以采用“简易底泥回流工艺--石灰中和法”处理污水中的酸性废物(只含Cu2+、SO42-)。
①铜矿湿法厂污水呈酸性的原因是(用离子方程式表示)________________;
②石灰中和反应池中的水加入絮凝剂后再将水转入澄清池,加入絮凝剂的目的是__________________;
③石灰中和反应池中底泥回流到石灰中和反应池中的目的是___________________。
正确答案
(1)混凝、沉淀、过滤;软化
(2)消毒、杀菌
(3)①Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;②加快铜离子的沉降速率;③提高石灰利用率,降低石灰的用量
【三选一—选修化学与技术】
某电镀铜厂有两种废水需要处理,一种废水中含有CN-,另一种废水中含有 Cr2O72- 。该厂拟定如图所示的废水处理流程。
回答以下问题:
(1)上述处理废水的流程中主要使用的方法是____________。
(2)②中使用的NaClO溶液呈碱性,用离子方程式解释原因___________。
(3)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为________________ 。
(4)③中反应时,每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-,该反应的离子方程式为_______________。
(5)取少量待检水样于试管中,先加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,继续加入NaOH溶液,直到不再产生蓝色沉淀为止,再加入Na2S溶液,有黑色沉淀生成,且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语,结合必要的文字解释其原因________________________。
正确答案
(1)氧化还原法
(2)ClO- + H2OHClO + OH- (3)CN- +ClO-==CNO- +Cl-(4)3S2O32-+4Cr2O72-+26H+== 6SO42- +8Cr3+ + 13H2O
(5)待检水样中含有Cu2+ Cu2+ +2OH-==Cu(OH)2↓
Cu(OH)2(s) +S2- (aq)=CuS(s) +2OH- (aq)[未标状态也可,或Cu(OH)2Cu2++2OH- ,Cu2++S2-==CuS↓]
CuS比Cu(OH)2更难溶(或溶解度更小)
处理下列废水常用什么方法?将方法名称填在横线上。
(1)轧钢厂的含盐酸的废水:________________。
(2)金矿的含氰化钠的废水:_______________。
(3)化工厂的含有能引起“痛痛病”的镉离子的废水:___________________。
正确答案
(1)中和法
(2)氧化还原法
(3)沉淀法
分析下面两个案例并回答有关问题。
(1)某城镇生产、生活的分布情况如下图所示,河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如下表所示。
①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是__________________,
②Z处鱼类大量减少,产生这种现象的原因可能是________________。
(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成有规模的工业体系。据此确定上图中相应工厂的名称A ______、B_________、C_________、D__________;
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式_______________________;
③从“三废”利用、环境保护等角度考虑,该地区和企业在生产中应采取的一些措施有(举出2种措施即可)_________________________。
正确答案
(1)①造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高,火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放,造成Y处等的河水pH降低(或火力发电厂燃煤产生的SO2会导致酸雨,飘落后使Y处等的河水 pH降低)
②化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化,水温较高、适于藻类等水生植物生长,河水中溶解氧被大量消耗,导致鱼类死亡
(2)①发电厂;焦化厂;炼铁厂;水泥厂;②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑;
③用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料将石灰石煅烧成生石灰,用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2,减少对空气的污染建立污水处理系统
工业三废(废水、废气、废渣)处理或将三废消灭于生产过程中,是近年来化工技术发展的方向之一。
(1)工业生产H2SO4的尾气中常含有少量SO2,通常用_________ 吸收,有关的化学方程式为________________________;然后再用硫酸处理,目的是______________。硫酸厂的废水呈____性,通常加入____进行处理。
(2)铬的毒性与其存在的价态有关,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且能在体内蓄积。因此在处理含铬污水时,通常加入_________使六价铬转化为三价铬,再加__________使其转化为沉淀。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著 的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物,ClO2有下列两种制备方法。
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O。
用方法____制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是________________________。
(4)对于含有Hg2+、Pb2+、Cu2+等重金属离子的工业废水,通常加入过量的_____________使其转化为沉淀而除去。
正确答案
(1)Ca(OH)2溶液;Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O;将CaSO3转化为SO2,提高SO2的利用率,同时得到副产品CaSO4;酸;熟石灰
(2)FeSO4;碱
(3)二;方法二制得的ClO2中不含有Cl2 (4)Na2S
某同学用空塑料饮料瓶做简易净水器,设计图如图。
(1)请你帮他继续设计:把小卵石、活性炭、石英沙三种材料放置在装置相应的位置获得较好的净水效果,则图中的①②③位置放置的材料依次是____________、______________、____________
(2)小卵石、石英沙和蓬松棉的作用是___________;活性炭的作用是___________
(3)净化后是硬水还是软水,可用_________来检验。
(4)长期饮用硬水对人体健康不利,要降低水的硬度,可采用___________的方法。
正确答案
(1)小卵石;石英沙;活性炭
(2)过滤;吸附
(3)肥皂水
(4)蒸馏
(1)为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂同时使用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化,以改善水质,其原因是____。
(2)为了延长液氯的杀菌时间,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时,还加入少量液氨,其反应的化学方程式为NH3 +HClOH2O+NH2 Cl(一氯氨)。已知NH2 Cl比HClO稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是____。
正确答案
(1) Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO具有强氧化性,能杀死水中的细菌;Cl2+2Fe2+=2Cl-+ 2Fe3+.
Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+,生成 Fe(OH)3胶体,具有较强的吸附性能,可吸附水中的悬浮杂质,并能形成沉淀,使水净化
(2)起杀菌消毒作用的是HClO,自来水加入NH3 之后,HClO+NH3H2O+NH2Cl,从而使不稳定的HClO部分转化为较稳定的NH2Cl在消毒 过程中,随着HClO浓度的降低,平衡将向左移动, HClO得以补充,从而延长了液氯的杀菌时间
某同学用空塑料饮料瓶做简易净水器,设计图如图。
(1)请你帮他继续设计:把小卵石、活性炭、石英沙三种材料放置在装置相应的位置获得较好的净水效果,则图中的①②③位置放置的材料依次是____________、______________、____________
(2)小卵石、石英沙和蓬松棉的作用是___________;活性炭的作用是___________
(3)净化后是硬水还是软水,可用_________来检验。
(4)长期饮用硬水对人体健康不利,要降低水的硬度,可采用___________的方法。
正确答案
(1)小卵石;石英沙;活性炭
(2)过滤;吸附
(3)肥皂水
(4)蒸馏
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