热门试卷

【三选一化学与技术】

海水的综合利用，对于人类的生产生活有重要的意义。

（1）海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一，列举出海水淡化的两种方法_____________、________________。

（2）氯碱工业离子交换膜法生产中，透过离子交换膜的离子为_____________，氢氧化钠产生于____________（填‘“阳极”或“阴极”）。

（3）氯化钠为工业制纯碱的主要原料，制碱反应过程中法中析出NaHCO3的原因是______________；侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有______________ 、_______________ 从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。

（三选一）【选修2：化学与技术】

海水占地球总储水量的97．2％。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。

（1）目前，以下“技术”中，可用于“海水淡化”的是_________   (填序号)。

①蒸馏法     ②膜分离法(电渗析、反渗透)     ③冷冻法     ④离子交换法

（2）海水晒盐利用的化学原理是________；分离食盐晶体后的母液中含有________，经过分离、提纯后，可用于___________。   

（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，反应的离子方程式为_________；电解所用的食盐水需要精制，为什么? __________________；精制时所用试剂为：盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液。加入试剂时，Na2CO3溶液必须在加入________之后加入。

（4）近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法的流程如下：

写出反应②的化学方程式_____________。

我们的生活、学习离不开物质，其中很多物质是通过工业生产而得到的。请回答下列问题：

(1)生活用水是来自于自来水公司的管道水，其来源有两个：地表水和地下水。地表水中往往含有悬浮物和胶体，自来水厂需要对地表水进行__________处理；地下水中往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行_____________处理。

(2)有限的土地，要提高粮食产量，离不开科学技术，离不开化学肥料的合理使用。铵态氮肥中的“铵”的生产原料为_____________，该物质在工业生产中使用的条件是___________________。

(3)患有近视的同学学习离不开眼镜，眼镜片有玻璃和合成树脂的。其中易碎的镜片材料是__________，镜片有灰尘不能用酒精擦拭的是______________。

(4)厨房中离不开食盐，该物质主要来自于海水，写出一种用海水制备食盐的方法___________，工业上可用食盐制备纯碱，食盐的作用是______________。

（12分）氧化锌为白色粉末，无臭、无味，广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，为了变废为宝，综合应用资源，经常从锌冶炼、锌制品加工企业回收的废渣（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质）来制取氧化锌，其流程如下图所示：

有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表

回答下列问题

（1）在酸浸过程中，经常要保持酸过量，而且要通入空气，理由是         。

（2）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有         。

（3）在“除杂Ⅰ”步骤中，经常使用酸性高锰酸钾溶液，并调节溶液的pH。将溶液调至pH=4的目的是         。

（4）在“碳化合成”中，生成的产物之一为碱式碳酸锌［Zn2(OH)2CO3］，请写出碳化合成步骤的化学方程式         。

（5）在“洗涤”过程中，证明沉淀洗涤完全的标志是         。

（6）由于本工艺液固分离次数较多，明显的不足是         。

小明家责任田里的庄稼生长不茂盛，叶色淡绿、茎叶细小，同时还出现了不同程度的倒伏现象。请问：

(1)小明家的庄稼缺两种营养元素，它们是________(填“N”“P”“K”或“微量元素”)。

(2)某生产资料公司的化肥价格如下表：

在考虑既经济实用又解决问题的条件下，你认为小明应购买的化肥是_____________(填化学式)。

（l）火法炼锌是将闪锌矿（主要成分是ZnS）通过浮选焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦 炭混合，在鼓风炉中加热到1100~1300℃，使锌蒸馏出来。

①写出火法炼锌的主要反应：

焙烧反应：                                    。

鼓风炉中可能发生的反应：                     （任写一个）

②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气？

（2）工业上冶炼铝就是电解氧化铝

①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品      （填物质名称）

②氧化铝的熔点很高，在铝的冶炼中要加入冰晶石（Na3AlF），其作用是____          。

③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3，而不是AlCl3，其原因是                   。

（3）工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是                       。其中的CO2来源于             。

（4）磁酸钙是制玻璃的原料之一，工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行，其中反应之一为：

，若在上述条件下，把l000ag CaCO3和60ag SiO2混合，则生成的CO2在标准状况下的体积为      （用含a的代数式表示）。

(16分)氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

⑴以前采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH接触，产物中肯定有NaClO，从而影响产品的纯度。能包含这一过程的总反应方程式为                                     

⑵现代氯碱工业多采用隔膜法进行电解，即用隔膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区，则从阴极区排出的是                                        ，电解时用盐酸控制阳极区的PH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：                                

（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

 ①分析比较图中氢氧化鈉质量分数大小：a%   (填“＞”、“＜”或“＝”) b%, 理由是

②这样设计的主要节（电））能之处在于              （至少写一处）

⑷科研人员为减少火力发电厂对环境的污染，曾经考虑让火力发电厂和氯碱厂进行就近联合。请你判断该方案是否可行？            （填可行或不可行），理由是             

（15分）【化学——选修2：化学与技术】

（一）硫酸厂常用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸。

　 （1）煅烧黄铁矿的主要化学方程式为 　　　　　　　　　　　                  。

　 （2）SO2和O2的反应为　2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），该反应在体积不变的密闭容器中进行，则下列         （填序号）可作为反应达到平衡的判断依据。

A．v正(SO2)=v正(SO3)      

B．各组分的体积分数不再变化   

C．反应体系的温度不再变化  

D．混合气体的平均相对分子质量不再变化

E．混合气体的密度不再变化

　 （3）热交换器是实现冷热交换的装置，化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的。试分析气、液热交换时通常使用的仪器是________________________。（写名称）

　 （4）硫酸工业所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2，微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的试剂是___________________。（填序号）

A.NaOH溶液、酚酞试液              B.KMnO4溶液、稀硫酸

C. 氨水、酚酞试液                   D.碘水、淀粉溶液

（二）实验室常用硫酸厂的烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)来制备绿矾（FeSO4·7H2O）。

其中测定绿矾产品中FeSO4·7H2O含量的实验步骤为：

a．称取5.2 g产品，溶解，配成250 mL溶液

b．量取25.00 ml待测液于锥形瓶中

c．用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积35.00 mL。

据此，请分析：

（1）滴定时反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）。

（2）滴定达到终点的标志是                             。

（3）产品中FeSO4·7H2O的质量分数为             。

氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。

（1）传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为： 。

①该反应的平衡常数K的表达式为：K＝_________。升高温度，K值________（填“增大”“减小”或“不变”）。

②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的起始物质的量之比为1：3）。分析表中数据，__________（填温度和压强）时H2转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是________________。

③下列关于合成氨说法正确是___________（填字母）

A. 使用催化剂可以提高氮气的转化率

B. 寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向

C. 由于△H<0、△S>0，故合成氨反应一定能自发进行

（2）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通人空气，另一电极通入氨气。其电池反应为

你认为电解质溶液应显______性（填“酸性”、“中性”、“碱性”），写出负极电极反应式________。

合成氨工业中，原料气(N2、H2、混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收CO，其反应为CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3

CH3COO[Cu(NH3)3]·CO(正反应为放热反应)。

(1)必须除去CO的原因是___________________________。

(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收原料气中CO的适宜条件是______________________。

(3)吸收CO后的醋酸铜(Ⅰ)氨溶液经适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力而循环使用，其再生的条件是______________________________。

金属钛被称为铁和铝之后崛起的第三金属，它是空间技术、航海、化工、医疗上不可缺少的材料。

I、工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：_________（填“需要”或“不需要”）

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的离子方程式            。

II、为了提高资源的利用率，减少环境污染，可将氯碱厂、炼钛厂和甲醇厂组成产业链,其关系如下图所示。

（3）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式_________________________。

（4）已知：①Mg(s)+Cl2(g)＝MgCl2(s)；△H＝一641 kJ·mol-1

②1/2Ti(s)+Cl2(g)＝1/2TiCl4(l)；△H＝一385 kJ·mol-1

则Mg 与TiCl4反应的热化学方程式为                                 ，

该反应在氩气氛中进行的理由是                                。

（5）在上述产业链中,合成192 t 甲醇理论上需额外补充H2          t (不考虑生产过程中物质的任何损失)。

我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出)：

填写下列空白：

(1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ℃，p k Pa时，完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是       。

(2)上述流程中，工业上分离H2 、CO2合理的方法是        。

A混合气先通入氢氧化钠溶液，再在溶液中加盐酸

B混合气加压冷却，使CO2液化

C混合气用氨水洗涤

D混合气先通入到石灰浆，然后高温煅烧固体，

(3)为了保证氨气顺利合成，在空气进入合成塔之前必须对空气进行      ，目的是____________________；在合成氨的实际生产过程中，常采取将生成的氨从混合气体中分离出来，分离出氨的方法         。                        

(4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益，而且也是对社会、对全人类负责的表现，阐述图中的两处可以合理利用资源情况                。