- 海水的综合利用
- 共9119题
(6分)实验室蒸馏石油时:
(1)装置中温度计的水银球应插到 处,以控制 的温度;
(2)蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 ;
(3)冷凝管中水的进出位置是 ,原因是 ;
(4)利用该套装置,可进行的实验是 。
① 用河水或井水制取蒸馏水 ② 除去食盐水里的少量Ca2+、Mg2+
③ 完全除去水中溶解的CO2。
正确答案
(6分)(1)蒸馏烧瓶支管口的附近; 蒸气; (2)防止液体瀑沸;
(3)进水在下,出水在上; 利用逆流原理,提高冷却效率; (4)①
略
(18分)硫酸是化学工业最重要的产品之一,工业制法如下。
(1)生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸馏釜中煅烧。反应的化学方程式为:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3↑+14H2O。其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸。用如图所示装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫(加热装置已略去)。其中b为干燥的试管
。
①试管b中得到的主要产物是 ,检验该产物的方法是(结合离子方程式简要说明) 。
②为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂是 ,简述相应的实验现象及结论 。
③所得硫酸的理论浓度(溶质的质量分数)为 。
(2)目前,我国采用“接触法”制硫酸,生产设备如图所示:
①图中设备A的名称是 ,a、b两处所含气体的化学式分别为 、 。
②有关接触法制硫酸的下列说法中,不正确的是 。
(3)随着化学工业的发展,“接触法”全面替代了“绿矾热分解法”,请你从综合效益的角度指出“接触法”制硫酸的优势:①生产成本低、②原料易得、③ 、④ 、⑤ 、⑥ (可不填满)。
正确答案
(1)① H2SO4(1分);Ba+SO
=BaSO4↓(1分)
取少量溶液于试管中,滴人紫色石蕊试渡,溶液变红色;另取样,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀,证明产物是硫酸(2分)
②品红(1分)
生成的气体使品红褪色,并且加热后恢复红色,证明该产物是SO2(2分)
③ 29.5%(2分)
(2)①沸腾炉(1分);SO2、O2、N2(2分);SO3、SO2、O2、N2(2分)
② ABCD(2分)
(3)原料利用率高;硫酸浓度高;对环境污染小;放出热量可以再利用;(共2分。答对1条得1分)
略
农作物生长不仅需要阳光、空气和水,还需要多种化学元素。当植物缺乏N元素时,表现为植株生长缓慢、叶色发黄,严重时叶片脱落直至死亡。
(1)下列可作氮肥的化合物是 ,其中含N量最高的是 。
(2)氮肥的制备,首先涉及氨的合成,请填写下列合成氨工艺流程图中的设备名称:
A B
(3)某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:
①沉淀池中发生的主要反应方程式是 ;
②在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是 ,可以循环使用的X是 ;
③从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要缺陷是 。
正确答案
略
硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是____ _,滤液1后两步操作的目是: 。
(2)完成加漂粉精反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____ →□Fe(OH)3+□Cl-
(3)针铁矿的组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)为了了解如何调节滤液2的PH,请写出两个你认为需要查阅的数据
, (用文字叙述)
(5) “滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(6)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
正确答案
(共12分,每小题2分)1)增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分,除去含铁杂质。
(2)2Fe(OH)2+ClO-+H2O →2Fe(OH)3+Cl-
(3)FeO(OH)(或其它合理答案)
(4)Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH, Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH(任写两个即可)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶(或其它合理答案)
(6)125m2/81m1(或其它合理答案)
略
(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
主要的生产流程如下:
(1)写出反应①的离子方程式_____________________________。
(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) _________ Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
①工业生产中最佳温度为_______℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_______。
②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:
____________________________________________________。
若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:____________________________________。
(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用_______溶液(填序号)。
正确答案
(12分)
(1)Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O(2分)
(2)<(2分)
(3)①26 (1分) 1.2(1分)
②3ClO—+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO (2分) 2FeO42—+Fe3++8OH—=3FeO43—+4H2O(2分)
(4)B(2分)
略
KIO3在酸性条件下是一种较强的氧化剂,在碱性介质中能被Cl2、次氯酸盐氧化为KIO4。KIO3在常温下稳定,加热至560℃开始分解。工业生产KIO3的流程如下:
(1)写出反应器中生成KH(IO3)2的化学方程式:
6I2+11KClO3+3H2O= 。
当有1.2 mol电子转移的时候,生成KH(IO3)2的物质的量为 。
(2)生产过程中,在反应器中加入反应物之后,还需加入硝酸酸化并保持微沸1小时,加硝酸的目的是 。微沸1小时的目的是 。
(3)调pH=10时,所加试剂C最好是 。
A.NaOH B.NH3·H2O C.KOH D.KCI
(4)从溶液B中得到碘酸钾固体,进行的操作I包括 。
A.蒸发浓缩 B.冷却结晶 C.蒸发结晶 D.过滤洗涤
正确答案
略
三聚氰胺(化学式:C3N6H6)是一种非食品类的重要有机化工原料,广泛用于塑料、造纸、建材等行业。下图是我国科技工作者于2004年研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺——“常压气相一步法联产纯碱新技术”:
已知:①尿素的熔点是132.7℃,常压下超过160℃即可分解;
②三聚氰胺的熔点是354℃,加热易升华,微溶于水;
③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是:
6CO(NH2)2C3N6H6 + 6NH3 + 3CO2
请回答:
(1)尿素是一种常用含氮量最高的化肥,其氮元素的质量百分数为 ,在实验室使其熔化的容器名称叫_________ 。工业上合成尿素的化学反应方程式为___________________________________(反应条件可以不写)
(2)写出各主要成份的化学式:产品1 、产品2 、X ;
(3)联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为: ;
(4)若生产过程中有4%的尿素损耗,每吨尿素可生产三聚氰胺 吨,副产品纯碱 吨。
正确答案
(1)46.7%(1分) 坩埚 (1分2NH3 + CO2 CO(NH2)2+ H2O(1分)
(2)C3N6H6 NH4Cl CO2(3分)
(3)NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl(2分)
或:NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NaCl + NH4HCO3 → NaHCO3↓ + NH4Cl
(4)0.336t (1分) 0.848 t(1分)
略
【化学与技术】
下图表示某些化工生产的流程(有的反应条件和产物已略去)
请回答下列问题:
(1)流程中所涉及的化学工业 (写出两个即可)。
(2)反应I需在500℃进行,主要原因是 ;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是 。
(3)写出反应III的化学方程式 。
(4)工业上,析出K后,再向母液中继续通入E,并加入细小食盐颗料,其目的是 。
(5)工业上常用Na2CO3溶液吸收制取HNO3产生的尾气中的NO2,生成NaNO3、NaNO2和一种气体,写出反应的化学方程式 。
正确答案
(1)合成氨,氨氧化法制硝酸,联合制碱法(或侯氏制减法)
(2)500℃时,该反应的催化剂的活性最高;铂铑合金作催化剂,高温
(3)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)增大NH4+和Cl-的浓度,析出副产品NH4Cl
(5)2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2
依据流程分析液态空气蒸馏得到氧气和氮气,焦炭和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;推断反应Ⅰ是合成氨的反应,所以A为O2、B为N2、C为H2、E为NH3,反应Ⅱ是氨气的催化氧化反应生成G为NO,H为NO2、I为HNO3,L为NH4NO3,D为CO,F为CO2;E+F+饱和食盐水=NaHCO3↓+NH4Cl,Ⅲ反应是工业侯德榜制碱法;K为NaHCO3,M为Na2CO3;J为NH4Cl;
(1)流程分析推断反应Ⅰ是工业合成氨;Ⅱ是工业上制硝酸的第一步氨气的催化氧化;Ⅲ是工业上候氏制碱法或联合制碱法;
(2)反应I合成氨是放热反应,需在500℃进行是为了提高反应速率,催化剂活性最大;实际工业生产中,反应Ⅱ的条件是铂铑合金做催化剂高温加热进行氨气的催化氧化反应;
(3)反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理,氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)工业上,析出NaHCO3后,再向母液中继续通入NH3,并加入细小食盐颗料,是为了增大铵根离子和氯离子浓度,降低氯化铵的溶解度利于晶体析出;
(5)根据信息产物知,反应方程式是2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2。
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法出去,产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 和②
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的例子方程式为
(4)镀铝电解池中,金属铝为 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在,铝电镀的主要电极反应式为
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是
正确答案
(4) 正 Al-3e-+7AlCl4-="===" 4Al2Cl7-
略
(12分)磷肥生产过程中得到的副产物石膏(CaSO4·2H2O)可转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,其工艺流程示意图如下:
(1)本工艺中需用CaCO3作原料,它可制备上述流程用的_________、_________ 原料,除CaCO3、CaSO4·2H2O、NH3、H2O外,还需要_________等原料。
(2)吸收流程中通入CO2和NH3量的关系分别为_________(选填序号)
A.足量的CO2,适量的NH3 B.足量的NH3,少量的CO2
C.适量的CO2,足量的NH3 D.少量的NH3,足量的CO2
(3)在实验室进行过滤操作,所需的玻璃仪器为_________(从A~H中选择)。
A.试管 B.烧瓶 C.烧杯 D.分液漏斗
E.普通漏斗 F.蒸馏烧瓶 G.玻璃棒 H.酒精灯
(4)过滤I所得滤液是(NH4)2SO4溶液,检验滤液中是否含有CO32―的方法是_________ 。
(5)转化I过程中加入适量十二烷基苯磺酸钠,其作用可能是__________________。
正确答案
(12分)
(1)CaO、CO2(2分、各1分) KCl(2分)
(2)C (2分)
(3)C、E、G(2分)
(4)取滤液少许,滴加盐酸,若无气体生成,则滤液中无CO32―;否则,滤液中含CO32―(2分)
(5)可促进CaCO3结晶生长,有利于过滤。(2分)
略
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