热门试卷

（16分）钡盐生产中会排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某化工厂主要生产、、，现利用钡泥制取，其部分工艺流程如下：

（1）酸溶后溶液中，与的反应化学方程式为                                 。

（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，其原因是

                               、                              。

（3）该厂结合本厂生产实际选用的X为            （填化学式）；“中和Ⅰ”会使溶液中     （填离子符号）的浓度减少（“中和Ⅰ”引起的溶液体积变化可忽略）。

（4）上述流程中洗涤的目的是                                       。

［化学——选修化学与技术］（15分）

硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。

（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在           的郊区（填选项的标号）

（2）据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断,若反应:SO2（g）+1/2O2（g）=SO3（g）;△H=－98．3kJ·mol－1；放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供（或可向外界输出）          千焦能量；

（3）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为                                              。

（4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）

沸腾炉温度/℃

600

620

640

660

矿渣中CuSO4的质量分数/%

9.3

9.2

9.0

8.4

已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因                                                      。

（20分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：

（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式A ____________________  B _______________________

（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、_______、沉淀、_______、_______、冷却结晶、_______、烘干

（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是__________________________

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是____________________________________

（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是__________________________（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：___________________________________

（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：__________________________________________滤液D加石灰水前先要加热，原因是___________________________________________

（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：____________________________

（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

氨是一种重要的化工原料，氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2起始物质的量之比为1∶3）。

回答下列有关问题：

（1）利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应（填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）。

（2）根据表中数据，在200℃和100MPa时，平衡体系中NH3的物质的量分数最高，而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。

（3）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中（填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”）：

（4）将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，反应达到平衡，测得NH3的物质的量为0.3mol，此时若移走0.5molH2和0.5molN2，则反应达到新的平衡时，NH3的物质的量为_____________（选填答案编号）。

从含铜、银、金和铂的块状金属废料中提取铂、金、银的一种工艺如下：

根据以上工艺回答下列问题：

（1）电解时，以_____________为阳极，纯铜为阴极，CuSO4溶液为电解液，则阴极的电极反应方程式为                             

（2）AgCl溶于氨水后所得的溶液含有的一种阳离子，在碱性条件下，也可用葡萄糖将其还原为银，写出该反应的离子方程式：                                        

（3）写出步骤④的离子方程式：

（4）金和浓硝酸反应的化学方程式为：Au +6HNO3(浓)Au(NO3)3+3NO2↑+ 3H2O，因该反应正向进行的程度极小，所以金几乎不溶于浓硝酸，但金却可以溶于王水，试简要解释之：                                                                

（5）写出反应⑤的化学反应方程式

____________________________________________________________________________

（14分）硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：

（1）以N2和H2为原料合成氨气。反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H<0

①下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号）          。

a．选择适当的催化剂                            b．增大压强

c．及时分离生成的NH3                         d．升高温度

②一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的理是原来的，则N2的转化率a1=        ；

若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2    a1（填“>”、“<”或“=”）。

（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。

①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是       。

②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H>0

该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）                  。

a．在t1~t­2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态

b．在t2时，采取的措施可以是升高温度

c．在t3~               t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态

d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值

（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。

①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） △H=-483.6kJ/mol

N­2（g）+2O2（g）=2NO2（g）   △H=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是             。

②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。

若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是           。

（10分）分子筛可用于物质的分离提纯。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：

（1）在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成。已知常温下，Al(OH)3浊液的pH=3，其Ksp=1×10-36，则其中c(Al3+)＝  ▲ 。

（2）生产流程中所得滤液的主要成分为 ▲  （写化学式）。

（3）假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％，试通过计算确定该分子筛的化学式（写出计算过程）。

（4）分子筛的孔道直径为4Å称为4A型分子筛；当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷（分子直径为4.65Å）和异丁烷（分子直径为5.6Å）应该选用 ▲  型的分子筛。

（8分）江苏连云港开发硅产业比较发达，粗硅提纯经常用“三氯氢硅法”。将干燥的硅粉加入合成炉中，与通入的干燥氯化氢气体在280～330℃有氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应，反应气体旋风分离除去杂质，再用氯化钙冷冻盐水将气态三氯氢硅冷凝成液体，经粗馏塔蒸馏和冷凝，除去高沸物和低沸物，再经精馏塔蒸馏和冷凝，得到精制三氯氢硅液体。纯度达到七个“9”以上，杂质含量小于1×10－7，硼要求在0.5×10－9以下。提纯后的三氯氢硅送入不锈钢制的还原炉内，用超纯氢气作还原剂，在1050～1100℃还原成硅，并以硅芯棒为载体沉积而得多晶硅成品。其反应式如下：

Ⅰ　H2＋Cl2 =" 2HCl"

Ⅱ　Si（粗）＋3HCl（g）= SiHCl3(l)＋H2(g)

Ⅲ　SiHCl3(l) ＋H2(g) = Si(纯)＋3HCl(g)

据以上材料回答问题：

（1）电炉中发生反应后排出气体X的成份　　　　　　（填化学式）。

（2）目前提倡“低碳类经济”，CO2的吸收转化成有机物可有效实现碳循环，是节能减排的有效措施。某物质y的核磁共振氢谱只有一个峰，与CO2可催化加聚生成自然降解的

塑料聚碳酸酯，其反应方程式　则Y的结构简式为　　　　　　　　　　　。

（3）在上述流程中可以循环使用的物质是　　　　　　　　。（填名称）

（4）SiH4化学性质比较活泼，它在空气中自燃，有强还原性，在碱存在下迅速水解，由SiH4为原料进行氮化来制备Si3N4纳米材料，则你认为该材料中最大可能存在的杂质　　　

（填化学式）。

（5）已知化学键如表

则下述反应　SiCl4(g)＋2H2（g）Si（s）＋4HCl(g)　

该反应的反应热　△H＝　　　　　　　　kJ·mol－1

铬（Cr）属于重金属元素，含铬废水和废渣排放必须经过处理达到有关的安全标准。

（1）含铬废水排放到河水中一定浓度会使鱼类等水生动物死亡的原因是           ；

（2）铬元素以Cr2O72－的形式存在于酸性废水中，常用FeSO4将其还原为Cr3＋，再用沉淀法进行分离。

已知：Cr3＋Cr(OH)3CrO2－① FeSO4还原Cr2O72－的离子方程式为                   。

② Cr2 (SO4) 3溶液中加入过量NaOH浓溶液，反应的离子方程式为       。

③ 沉淀法分离废水中的Cr3＋离子，pH应控制在                范围内。

④ 下列关于铬及其化合物的说法中正确的是            。

a．K2Cr2O7是一种常用的强氧化剂

b．NaCrO2溶液与AlCl3溶液混合有沉淀生成

c．酸性K2Cr2O7溶液可用于检验司机是否酒后驾车

d．金属铬硬度大、耐腐蚀，是常用的镀层金属

（3）铬冶炼工业的废渣粉碎后掺入煤矸石经过高温处理可以制砖，为了探究其中的铬元素在使用过程中是否会重新污染环境，研究组在一定条件下浸溶砖样，检测浸出液中Cr元素浓度，结果如图：

我国规定“固体废弃物浸出标准值含铬不得超过10 mg·L－1”。分析图表，可得出多个结论：

① 实验取用的砖样是否符合上述标准：          。

② 还能得出的其它结论是（写出2条即可）：             ；                。

（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               ；

（3）操作II是指                                    洗涤、干燥。

（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；此时发生的反应为：

5Fe2++MnO4－+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O，（已知硫酸亚铁铵晶体的相对分子质量为392），则产品中硫酸亚铁铵晶体纯度的计算式可表达为：w%=                        。

已知工业制氢气的反应为CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)，反应过程中能量变化如右图所示。在500 ℃时的平衡常数 K = 9。若在2 L的密闭容器中CO和水蒸气的起始浓度都是0.1 mol/L，10 min时达到平衡状态。

（1）增加H2O(g)的浓度，CO的转化率将       （填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）平衡常数的表达式K ＝       。400 ℃时的平衡常数K      9（填“>”“<”或”“=”）。

（3）500 ℃时，10 min内v(H2O)＝       ，在此过程中体系的能量将       （填“增加”或“减少”）         kJ。

（4）已知 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)   ΔH＝－484 kJ/mol

结合上图写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式：       。