- 酚醛树脂
- 共826题
海水中提取镁的工业流程如下图所示:
回答下列问题。
⑴用贝壳而不从异地山中开凿石灰石的原因是______________________________。
⑵母液中含有MgCl2,写出反应池1的离子方程式_________________________。
⑶反应池1中,加入Ca(OH)2,使溶液的pH为11时,认为Mg2+沉淀完全[c(Mg2+)<1×10-5mol·L-1],则Mg(OH)2的溶度积约为_______________________。
⑷干燥塔中,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是_______________________________________________________________。
⑸电解槽中先得到的是镁的蒸气,镁蒸气可以在下列_____(填编号)气体氛围中冷却。
⑹镁可用于生产金属钛,主要步骤有:①在高温下,向金红石(主要成分TiO2)与焦炭的混合物中通入Cl2,得到TiCl4和一种可燃性气体;②在稀有气体(如氩)氛围和加热条件下,用镁与TiCl4反应可得到钛。写出上述两步反应的化学方程式。
反应①:____________________________________________________________;
反应②:____________________________________________________________。
正确答案
⑴充分利用当地资源,变废为宝,降低生产成本,提高经济和社会效益
⑵Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
⑶1×10-11
⑷营造酸性氛围抑制Mg2+的水解并及时带走水蒸气
⑸D
⑹TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
⑴用贝壳而不从异地山中开凿石灰石的原因是:充分利用当地资源,变废为宝,降低生产成本,提高经济和社会效益;
(2)贝壳中的碳酸钙分解能生成氧化钙,氧化钙溶于水生成氢氧化钙,所以母液中含有MgCl2,写出反应池1的离子方程式:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)Mg(OH)2的溶度积为:,所以可得Mg(OH)2的溶度积约为1×10-11;
(4)干燥塔中,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是:营造酸性氛围抑制Mg2+的水解并及时带走水蒸气;
(5)电解槽中先得到的是镁的蒸气,镁蒸气可以在氢气氛围中冷却,因其他物质均能与镁反应;
(6)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2Mg
2MgCl2+Ti
海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河人海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用:
(写一点即可)。
(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通人到阴极室中,理由是 。
②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含Br03-,则吸收塔中反应的离子方程式为: 。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液?
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是
正确答案
(1)①结晶②阻止氢气与氯气发生反应甚至发生爆炸或阻止氯气与生成的氢氧化钠溶液反应而使烧碱产品不纯
(2)①海水中含有较多的Ca2+和Mg2+等阳离子,电解时会产生Mg(OH)2、Ca (OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜 (3分)②淡水
(3)①3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑
②富集溴,提高溴的浓度
③温度过低难以将溴蒸馏出来,但温度过高又会将大量的水蒸出。
试题分析:(1)①海水制盐中的盐田法中所建盐田分为贮水池、蒸发池和结晶池;
②电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,避免了氢气和氯气接触而发生反应甚至爆炸,同时也避免了氯气与生成的氢氧化钠溶液反应而使烧碱产品不纯;
(2)①、海水中含有较多的Ca2+和Mg2+等阳离子,电解时阴极附近氢氧根离子浓度增大,与海水中的Ca2+和Mg2+等阳离子结合会产生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉淀从而堵塞阳离子交换膜,所以海水不能直接通人到阴极室中;
②、A口排出的是图中①处的水,装置中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,且阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过,导致①处离子浓度减小,②处离子浓度增大,所以A口出来的是淡水;
(3)①若吸收塔中的溶液含Br03-,说明溴与碳酸钠溶液发生氧化还原反应,溴被氧化为Br03-,同时又被还原为Br-,离子方程式为3CO32-+3Br2=5Br-+BrO3-+3CO2↑
②通过①氯化获得含Br2的溶液中溴的含量较少,经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液的目的是富集溴,提高溴的浓度。
工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的某工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分
为钛酸亚铁( FeTiO3).其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
完成下列填空:
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为____。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的____(填字母序号)。
a.熔沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需进行的操作是____(填操作名称)。
(4)可利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分MnO2)反应生产硫酸锰,则反应的离子方程式为
(5)利用下图装置,石墨作阳极,钛网作阴极,熔融CaF2-CaO做电解质,可获得金属钙,钙再作为还原剂,可还原二氧化钛制各金属钛。
①阳极所发生的反应为________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是____。
(6)_T业上用4.0吨钛铁矿制得1. 6吨的二氧化钛,则钛铁矿中钛元素的质量分数是____。
(假设生产过程中钛没有损失)
正确答案
(1) 2Fe3++Fe=3Fe2+ (2分) (2) b (2分) (3) 过滤 (2分)
(4) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O (2分)
(5)① 2O2-—4e-+C=CO2↑ (2分)
② 制备TiO2时,电解槽发生反应:2CaO2Ca+O2↑,2Ca+ TiO2="Ti" +2CaO,可知CaO的总量不会变(3分) (合理答案给分)
(6) 24% (2分)
试题分析:(1)见答案(2)将FeSO4·7H2O从溶液中分离出来,利用了物质溶解性的差异(3)步骤②、③、④均是固液分离(4)废液中含有H+和Fe2+具有还原性,与MnO2发生氧化还原反应(5)由图可知,O2-在阳极放电,石墨电极参与反应生成了CO2
(6)Ti ~ TiO2
48 80
m= 0.96t 1.6t
则钛铁矿中钛元素的质量分数是0.96÷4.0×100%=24%
(12分)
某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物(铁元素的化合价为+2和+3价),工业上以该废渣为原料生产CuCl2的工艺流程如下:
焙烧过程中发生的主要反应为:CuS+2NaCl+2O2高温CuCl2+Na2SO4。
回答下列问题:
(1)焙烧前先进行粉碎的理由是_____________________________________________。
(2)试剂A应选用 (填编号)①NaClO、②Cl2、③H2O2溶液、④浓硫酸
加入试剂A的目的是____________________________________________________________。
(3)上述过滤操作中需要用到的玻璃仪器有_____________________________________________。
(4)从CuCl2溶液得到CuCl2晶体的操作是 (写出操作名称),该操作必需在HCl气流中进行,原因是_____________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)如何检验滤液B中是否还有未沉淀的Fe3+______________________________,
加试剂A调节溶液pH=4时,c(Fe3+)为_______________。(已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
正确答案
(12分)(1)增大反应物接触面积,使燃烧更充分(1分)
(2)①③(2分,多选倒扣,扣完为止)
将Fe2+氧化为Fe3+,并调节溶液的pH至3~4,使Fe3+沉淀(2分)
(3)漏斗、烧杯、玻璃棒(2分,全对得2分,选对2个得1分)
(4)蒸发结晶(1分) Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+(1分)
(5)取少量溶液于试管中,滴入KSCN溶液,若溶液显红色,证明还有未沉淀的Fe3+(1分)
2.6×10-9mol·L-1(2分)
(1)粉碎可以增大反应物接触面积,使燃烧更充分。
(2)要制取氯化铜晶体,就必须除去溶液中的杂质离子,可用沉淀法除去铁离子。因此首先要把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子,但同时又能调节溶液的pH值,氯气、浓硫酸会增加溶液的酸性,不利于沉淀氢氧化铁,所以答案选①③。
(3)考查常见的基本实验操作。过滤操作中需要用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒。
(4)氯化铜易溶于水,要得到氯化铜晶体,需要蒸发结晶。由于氯化铜水解显酸性,水解是吸热的,加热促进水解,而生成物氯化氢又易挥发,所以要得到氯化铜操作必需在HCl气流中进行。氯化铜的水解方程式为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+。
(5)检验铁离子一般用KSCN溶液。根据溶度积常数的可知,此时溶液中铁离子的浓度为。
(16分)钯(Pd)的性质与铂相似。工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌)中回收钯,采用如下流程:
请回答下列问题:
(1)酸溶I的目的是__________________________________。
(2)①酸溶Ⅱ时残渣与王水在加热条件发生的主要反应是:
3Pd +12HCl + 2HNO3 3H2PdCl4 + 2NO↑+ 4H2O
写出催化剂中另一主要成分与浓硝酸反应的化学方程式:_________________。
②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高,除了控制一定反应速率外,其原因可能还有
_____________________________。
③若用足量的烧碱吸收气体,请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、NaNO2、___________、___________。
(3)使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是_______________________________________。
(4)操作I的名称是_______________,溶液I可能含有的有机离子为________________。
(5)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧,同时不断通入空气,
其目的是______________________________________________________。
正确答案
(1)除去铁、锌等杂质 (2分)
(2)①C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (2分)
②防止硝酸分解,防止盐酸、硝酸挥发(2分)
③NaNO3、Na2CO3(2分)
(3)酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化(2分) (4)过滤(2分) HCOO−(2分)
(5)除去废催化剂中的活性炭,减少王水的消耗(2分)
(1)由于含有锌和铁,所以酸化的目的是除去锌和铁。
(2)①浓硝酸具有强氧化性,也能氧化单质碳,反应式为C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O。
②由于硝酸易分解,且硝酸和盐酸都易挥发,所以温度不能太高。
③因为气体中含有CO2和NO2,所以还会产生碳酸钠和硝酸钠。
(3)由于在酸性条件下,硝酸能氧化甲醛,所以溶液必须保持碱性。
(4)金属Pd不溶于水,过滤即可。甲醛的氧化产物是甲酸,所以可能含有的有机离子是 HCOO−。
(5)因为在加热时碳能被氧气氧化生成CO2,这样可以减少王水的消耗。
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