- 化学与资源开发利用
- 共19748题
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
(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
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
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
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
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
(5 分)膳食合理有利于人体健康,应用所学化学知识解决问题。
(1)下列食品中富含蛋白质的是(填序号,同下) 。
①绿豆 ②苹果 ③牛肉 ④胡萝卜
(2)如图所示某品牌的食品包装袋上的配料,该配料中缺少人体所需的营养素是 ;该产品配料中能提供能量的是 。
(3)厨房中常用下列物品,其中主要是利用有机合成材料制得的是 。
①合成橡胶手套 ②棉布围裙 ③不锈钢炊具 ④塑料保鲜膜
(4)某些物质的近似pH为:柠檬汁为2.4、食盐水为7、肥皂水为10、烧碱溶液为13。旅游时若不小心被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸),涂抹上述物质 可以减轻疼痛。
正确答案
(1)①③ (2)水、蛋白质 脂肪、糖类 (3)①④ (4)肥皂水
(1)考查常见的基本营养物质,绿豆和牛肉中富含蛋白质。苹果和胡萝卜中富含维生素,答案选①③。
(2)根据食品包装袋上的配料,该配料中缺少人体所需的营养素是水和蛋白质。供给人体能量的是糖类和脂肪。
(3)塑料和橡胶是常见的合成材料,②是纤维,③是合金,答案选①④。
(4)蚁酸显酸性,所以应该用肥皂水。烧碱具有腐蚀性,不能选择。
自来水生产的流程示意图见下:
⑴ 混凝剂除去悬浮物质的过程 (填写序号)
①只是物理变化 ②只是化学变化 ③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成 沉淀。
⑵ 实验室过滤操作所用到的玻璃仪器是 。
⑶ 我们有时感觉自来水“有漂白粉气味”是因为使用了氯气消毒,请写出有关的化学反应方程式 。
下列物质中, 可以作为氯气的代用品。(填写序号)
① 臭氧 ②NH3(液) ③K2FeO4 ④SO2
⑷ 有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时,先后把水通过分别装有 离子交换树脂和 离子交换树脂的离子交换柱。(填“阴”或“阳”)
⑸ 测定水中的溶解氧:量取20mL水样,迅速加入MnSO4和KOH混合溶液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振荡使完全反应。打开塞子,迅速加入适量硫酸溶液,此时有碘单质生成。用0.10mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘,消耗了6.00mL Na2S2O3溶液。已知在碱性溶液中,氧气能迅速氧化Mn2+,生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质,本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为:2Mn2++4OH-+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
求水中的溶解氧量(以mg·g-1为单位)
正确答案
⑴③(2分) Fe(OH)3(2分) ⑵ 漏斗 烧杯 玻璃棒(3分)
⑶ Cl2+H2O HCl+HClO(2分)①③(2分)⑷ 阳 阴(2分)⑸ 12.0mg·g-1(2分)
试题分析:⑴FeSO4水解成Fe(OH)2;4 Fe(OH)2 +2 H2O+ O2="4" Fe(OH)3
⑶消毒利用氯气与水生成的HClO的氧化性, 臭氧和 K2FeO4 (Fe为+6价)有强氧化性。
⑷有阴阳离子的交换。
化学与人类的生产、生活及环境都密切相关。
下表是某食品包装上的说明,表中列出了部分配料。
(1)配料中,属于着色剂的是____________(填序号,下同),属于防腐剂的是___________,属于调味剂的是____________。
(2)从上表中可以分析得知,该食品主要提供_____________________等三种营养素。
(3)我国中南地区,通常情况下,雨水量相同的元月份与8月份比较,___________(填:“前者”或“后者”)的雨水的酸性较高。
(4)汽车尾气需要用催化转换器减少有毒气体的排放。写出汽车尾气中CO、NO相互作用生成可参与大气循环的气体的化学方程式:_______________________。
(5)用氯气对居民饮用水进行消毒已有百年历史,但科学研究表明,用氯气对自来水消毒时,氯气能和水中的微量有机物反应生成氯代烃等多种有毒物质。因此,逐步被具有不同优点的铁酸钠(Na2FeO4)、氯胺(NH2Cl)、二氧化氯(ClO2)等消毒剂所替代。
①铁酸钠(Na2FeO4)起消毒作用后,它同时具有净水作用,其理由:________________________(用离子方程式表示)。
②氯胺(NH2Cl)比次氯酸稳定,可与水作用逐步产生次氯酸,用化学方程式表示氯胺与水的反应:
____________________。
③二氧化氯(ClO2)具有很强的氧化性,与Cl2相比是一种高效消毒剂,其原因是________________。
(6)阅读并回答问题: 2009年12月哥本哈根气候变化峰会的主题是减少二氧化碳的排放、控制温室效应。世界上没有垃圾,只有放错了地方的财富。人类在认识到二氧化碳副作用的同时,应积极寻找并拓展其利用空间。上海世博会已成为低碳世博会。“四川馆”率先采用世界上最新的建筑装饰材料--大豆纤维。中国是唯一拥有“大豆纤维”完全知识产权的国家。“大豆纤维”主要原料是大豆蛋白质和高分子聚乙烯醇,它属于可降解性再生植物蛋白纤维,该纤维具有天然纤维和化学纤维的许多优良性能,被国内外专家誉为“21世纪健康舒适型纤维”。
下列说法不正确的是___________________
A.二氧化碳无毒、分子结构稳定,它可以用于做焊接保护气体。
B.发展二氧化碳地质封存技术并将其与石油开采结合起来,既能减少二氧化碳排放,又实现了石油的绿色开发。
C.从空气中提取CO2,成本较高,如果从冶金、火力发电等工厂排放的烟气中提取二氧化碳,提取成本将大大降低。
D.碳酸饮料中的二氧化碳能够被人体吸收,不会排放到空气中去。
E.不能使用含生物酶的洗涤剂洗涤大豆纤维布料的衣服。
F.大豆纤维是利用大豆中的油脂通过聚合反应合成的。
G.大豆纤维属于合成高分子化合物。
H.废弃的大豆纤维可能造成“白色污染”,最好用填埋法处理。
正确答案
(1)③;④;②
(2)水、糖类、维生素
(3)前者
(4)2CO+2NO2CO2+N2
(5)①Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;②NH2Cl+2H2O
HClO+NH3·H2O;③单位质量的ClO2比
Cl2得电子数目多
(6)DFH
⑴近年来我国出现大范围雾霾天气,许多城市发布PM2.5重度污染警报。
①下列行为不会增加城市大气中PM2.5浓度的是 (填字母)。
a.燃放烟花爆竹 b.为城市主干道洒水保洁 c.露天焚烧落叶
②雾霾会刺激呼吸道,使人易患流行性感冒。感冒发烧病人可服用 药品进行治疗(填字母)。
a.麻黄碱 b.抗酸药 c.阿司匹林
③多食富含维生素C的蔬菜水果可增强人的免疫力。维生素C的结构简式是,它的分子式是 。在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有 性;在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水,可观察到的现象是 ,说明维生素C具有 性。
⑵今年1月12日,我国3名潜水员圆满完成首次300米饱和潜水作业,实现“下五洋捉鳖”的壮举。
①潜水员乘坐的潜水钟以钢铁为主要制造材料。钢铁容易在潮湿空气中发生电化学腐蚀,其负极的电极反应式是 。
②潜水员需要均衡的膳食结构。糖类、油脂、蛋白质都能为人体提供能量。某品牌高钙梳打的配料标签如图所示。在所列配料中,富含糖类的是 ,植物油在体内水解最终产物是高级脂肪酸和 。碳酸氢钠、碳酸钙可调节人体内的过多的胃酸,写出碳酸钙与胃酸反应的离子方程式为 。
③运载潜水钟的母船会产生大量废水和垃圾。科学实验的含汞离子废水 需要处理后再排放,可加入适量的硫化钠溶液,使汞离子变成 (填化学式)沉淀而除去;
⑶著名物理化学家张存浩院士获得2013年国家最高科学技术奖,他在氟化氢(氘)激光器和水煤气合成液体燃料研究等方面做出了重要贡献。
①氟化氢(HF)的水溶液能雕刻玻璃。制备普通玻璃的主要原料有SiO2、CaCO3、 (填化学式)。
②水煤气的主要成分是CO和H2,在40MPa、380℃、锌铬氧化物做催化剂的条件下,用CO和H2合成液体燃料CH3OH,该反应的化学方程式为 。
⑷材料的不断发展可以促进社会进步。
① “玉兔”号月球车开创了我国月球表面探索的先河,其制备材料中
使用了镁铝合金,选用镁铝合金的优点是 (任答一点)。
②碳化硅硬度很大,它属于 (填字母)。
a.金属材料 b.无机非金属材料 c.有机高分子材料
③随便丢弃用过的聚乙烯塑料膜会造成白色污染,写出由乙烯在催化剂作用下制备聚乙烯的化学方程式 ;
正确答案
(1)①b ②c ③C6H8O6 酸性 蓝色褪去 还原性
(2)①Fe-2e—=Fe2+ ②小麦粉 甘油 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ ③HgS
(3)①Na2CO3 ②CO+2H2 CH3OH
(4)①硬度大,密度小 ②b ③
试题分析:(1)①PM2.5 即细颗粒物,细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。燃放烟花爆竹、露天焚烧落叶均会增加PM2.5浓度,为城市主干道洒水保洁有利于环境保护,答案选b。
②感冒发烧时应服用消炎、止热的药物,如阿司匹林,麻黄碱是用来治哮喘的,抗酸药是降低胃内酸度从而降低胃蛋白酶的活性和减弱胃液消化作用的药物,答案选c。
③根据维生素C的结构简式是可知,它的分子式是C6H8O6。在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液颜色变红,说明维生素C溶液具有酸性;在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水,可观察到的现象是蓝色褪去,这是由于维生素C具有还原性,把碘还原为碘离子,蓝色褪去。
(2)①原电池中较活泼的金属作负极失去电子,发生氧化反应。钢铁容易在潮湿空气中发生电化学腐蚀,其中铁在负极失去电子,则其负极的电极反应式是Fe-2e—=Fe2+。
②根据品牌高钙梳打的配料标签可知,在所列配料中,富含糖类的是小麦粉。植物油属于油脂,油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯类,在体内水解最终产物是高级脂肪酸和甘油。碳酸氢钠、碳酸钙能与酸反应,因此可调节人体内的过多的胃酸,其中碳酸钙与胃酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
③硫离子易与汞离子结合生成难溶性硫化汞,因此加入适量的硫化钠溶液,使汞离子变成HgS沉淀而除去。
(3)①制备普通玻璃的主要原料有SiO2、CaCO3、Na2CO3。
②在40MPa、380℃、锌铬氧化物做催化剂的条件下,用CO和H2合成液体燃料CH3OH,则根据原子守恒可知,该反应的化学方程式为CO+2H2 CH3OH。
(4)①镁铝合金的优点有硬度大,密度小。
②碳化硅硬度很大,它属于无机非金属材料,答案选b。
③乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为。
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