- 塑料、纤维和橡胶
- 共4297题
（1）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。
①不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹 （填“前”或“后”）加入。
②炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是 。
③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是 。从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作 。
（2）纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。
①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式： ；
②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式： ；
③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？ 。
正确答案
（1）①后（1分）②脱氧和调整钢的成分（2分）③ CO （2分） 燃料（或还原剂）（2分）（2）① 2NH4Cl＋Ca(OH)2
② NH3＋CO2＋H2O＋NaCl（饱和）＝NaHCO3↓＋NH4Cl （2分）
2NaHCO3
（或写总反应方程式：2NaCl＋2NH3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋2NH4Cl）
③“氨碱法”CO2来源于灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；（2分）
试题分析：（1）①因为Cr易被氧化，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去；②加入硅、锰和铝的目的是脱氧和调整钢的成分③主要污染物是CO，故可用作燃料或还原剂；（2）“氨碱法”需要先制取氨气，故氯化钙来源于2NH4Cl＋Ca(OH)2
废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下：
已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。
请回答下列问题：
（1）试剂X可能是__________，其作用是____________________。
（2）加入ZnO调节pH=3～4的目的是____________________。
（3）由不溶物生成溶液D的化学方程式为______________________________。
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是______________________________。
（5）下列试剂可作为Y试剂的是______。
A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3 D．ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是______________________________。
（6）测定胆矾晶体的纯度(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)：准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中，加适量水溶解，再加入过量KI，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL。已知：上述滴定过程中的离子方程式如下：
2Cu2＋＋4I－
①胆矾晶体的纯度为_______________。
②在滴定过程中剧烈摇动(溶液不外溅)锥形瓶，则所测得的纯度将会__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
正确答案
（1）H2O2（新制氯水等氧化剂，其它合理答案也给分）（1分），将 Fe2+氧化为 Fe3+（2分）
（2）与H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe(OH)3沉淀而除去。（2分）
（3）Cu+H2O2+H2SO4 =CuSO4+2H2O（2分）
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤（2分）
（5）B（1分），先产生白色沉淀后溶解（1分）（6）①97.00% （2分）②偏高（2分）
试题分析：（1）废旧黄铜加足量稀硫酸，过滤，滤液中含有Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋,不溶物是铜。试剂X的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，所以选择绿色氧化剂双氧水。
（2）加入ZnO调节pH=3～4的目的是与H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe(OH)3沉淀而除去；
（3）根据不溶物是铜，目的是制备胆矾，写出方程式Cu+H2O2+H2SO4 =CuSO4+2H2O；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤；
（5）因为pH>11，Y试剂的目的是让Zn(OH)2全部生成[Zn(OH)4]2－，所以Y试剂选用NaOH，滤液C的主要成分是[Zn(OH)4]2－，逐滴加入盐酸直到过量，跟AlO2－溶液中逐滴加入盐酸直到过量进行类推，所以产生的现象是先产生白色沉淀后溶解；
（6）①2 CuSO4·5H2O ~ 2Cu2＋ ~ I2 ~ 2S2O32－
1.94×10－3mol 19.40mL×10－3×0.1000mol·L－1
胆矾晶体的质量 1.94×10－3mol ×250g·mol－1＝0.485g
胆矾晶体的纯度为0.485g/0.5000g＝97.00%
②因为滴定过程中剧烈摇晃锥形瓶会使一部分滴定液残留在玻璃壁上，导致滴定过程中消耗更多的滴定液，所以测得的纯度也会偏高。
（6分）目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下：
请回答下列问题：
（1）从离子反应的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是 ，写出在沉淀池的离子方程式 。
（2）石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的 。
（3）操作A是 ，操作B是 。
（4）加入的足量试剂a是 （填化学式）。
正确答案
（1）使镁离子以氢氧化镁沉淀，Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2 +Ca2+。
（2）贝壳类（3）过滤，结晶（4）HCl （每空1分）
（1）石灰乳中含有OH－能和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，方程式为
Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2 +Ca2+。
（2）海洋中的贝壳类的主要成分是碳酸钙，可用制取生石灰。
（3）氢氧化镁难溶于水，过滤即可。氯化镁易溶于水，要得到氯化镁晶体，需要结晶。
（4）氢氧化镁转化为氯化镁需要盐酸。
（10分）（1）写出下列工业生产过程所涉及的主要化学方程式：
①用铝热法炼铁____________________________________________________
②电解法冶炼铝______________________________________________________
③湿法炼铜______________________________________________________
（2）海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，某同学设计了如下步骤：
①把贝壳制成石灰乳
②直接往海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物
③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物
④将得到的产物熔融后电解。
下列说法不正确的是__________________（填代号）
步骤②不够合理，理由是
。
正确答案
（1）① Fe2O3 + 2Al 高温 2Fe + Al2O3
② 2Al2O3（熔融）电解 4Al + 3O2↑
③ CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu （2）D；
海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不经济。应利用晒盐后的苦卤水或利用太阳能蒸发浓缩后，再加入沉淀剂。
（1）考查常见化学方程式的书写。
（2）选项D不正确，在反应过程中还有复分解反应，答案选D。由于海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不经济。正确的方法应是利用晒盐后的苦卤水或利用太阳能蒸发浓缩后，再加入沉淀剂。
从海水制备金属镁的流程如图所示：
（1）为了节约成本，充分利用海滩资源，用贝壳经过一系列反应可以制得石灰乳，请写出有关反应的化学方程式：__________；__________。
（2）向石灰乳中加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤、洗涤。写出该反应的化学方程式：__________。
（3）从熔点与硬度方面来看，镁合金与镁相比较，其特点有__________。
正确答案
（1）CaCO3
（2）Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2（2分） （3）熔点低，硬度大
试题分析：（1）贝壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2，氧化钙溶于水即生成氢氧化钙，有关反应的化学方程式是aCO3
（2）氢氧化钙与氯化镁发生复分解反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钙，反应化学方程式是Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2。
（3）合金与其成分的金属相比，硬度大，熔点低。
精细化学品具有品种多、批量少、产值高的特点。
(1)表面活性剂在工农业生产和日常生活中广泛应用，其优点是______________，能显著降低水与空气或其他物质的________，提高工业生产________，提高产品的________，故表面活性剂被称为_________________。
(2)在泡沫灭火器中添加表面活性剂可以提高灭火效果的原因是什么？
(3)精细化学品具有特定的功能，特殊的用途，如有些洗衣粉适用于洗衣机，加酶洗衣粉不能用于洗涤____________，医药和农药都有严格的________、__________等。
正确答案
(1)用量少 界面张力 效率 质量和性能 工业味精
(2)泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、助剂、稳定剂、抗冻剂等多组分复配而成。为了使水溶液容易形成泡沫，增加灭火剂与可燃物之间的浸润性，提高灭火性能。
(3)丝毛制品 使用剂量 适用范围
海水型水成膜泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、耐海水助剂、抗冻剂等多组分复配而成。Symbol－RS3%海水型水成膜泡沫液是一种可适用于淡水、海水及盐碱水的新型高效泡沫灭火剂，其特点是除具有一般普通水成膜泡沫灭火剂的所有特性外，该灭火剂对任何水质都适用，泡沫灭火性能无变化。
抗溶性水成膜泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、助剂、高分子胶、抗冻剂等多组分复配而成。它是新一代的高效抗溶性水成膜泡沫灭火剂，是一种含有特殊生物聚合物的抗溶性水成膜泡沫液。此聚合物具有两种功能，它能在水溶性燃料与泡沫之间形成一层保护膜而灭火。环保型水成膜泡沫灭火剂由碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、稳定剂、抗
冻剂等多组分复配而成。它是一种新型的高效泡沫灭火剂，其特点是能在烃类燃料表面形成一层抑制燃料蒸发的水膜，靠泡沫和水膜的双重作用迅速有效地灭火，抗复燃性能和封闭性能好，贮存期长。该灭火剂与水按6∶94的体积比混合。
[ 化学──选修化学与技术]（15分）
分析下面两个案例并回答有关问题。
（1）某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。
地点
项目
W
X
Y
Z
水温/℃
15
18
26
25
pH
6
8
5
5
溶解氧量/（mg·L－1）
11
9
7
3
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Fe2O2，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） 。
②高炉炼铁相关反应：Fe2O3+3CO
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（或火力发电厂燃烧产生的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+3CO
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烯煤时产生的SO2,减少对空气的污染；建立污水处理系统。
（1）从给出的数据看，X处水样呈碱性，Y处水样呈酸性，Z处水样缺氧。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（或火力发电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨的产生，使Y处等的河水pH降低），化肥厂、农田及生活污水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某地区有丰富煤矿可建交发电厂和焦化厂，有丰富赤铁矿和石灰石可建立炼铁厂，有丰富的石灰石和黏土建立水泥厂。
镁及其合金是一种用途很广的金属材料，海水中镁的含量为1.10 mg·L－1，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：
(1)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2，可以加入过量试剂①，试剂①最好选用 。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是 。
(3)试剂②可以选用 ，其反应的离子方程式为 。
(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Cl2和Mg，写出该反应的化学方程式 。
(5)若假设海水中镁元素全部存在于MgSO4中，则海水中MgSO4的含量为 mg·L－1，若某工厂每天生产1.00 t镁，则每天需要海水的体积为 L。
正确答案
(1)Ca(OH)2 (2)过滤
(3)盐酸 Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O
(4)MgCl2(熔融)
(5)5.50 9.09×108
Ca(OH)2在海边可以通过以下反应获得：CaCO3(贝壳)
锌锰废电池经处理后，生产并回收硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：
试回答下列问题：
(1)锰在元素周期表中位于第________周期，第________族。
(2)步骤1和步骤2是将MnO2转化为MnO并溶于硫酸，其中步骤2中的氢气，是另一个流程产生的副产品，请写出产生氢气的反应方程式__________________________。
(3)步骤3和步骤4都是除杂质。
①X是一种“绿色”氧化剂，则X是________(填化学式)。
②步骤3是除去杂质Fe2＋。请用文字和必要的方程式简述除去Fe2＋的方法(已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3＋：2.7～3.7，Mn2＋：8.6～10.1，Fe2＋：7.6～9.6)_________________________________________________________。
③步骤4中主要反应方程式为：MeSO4＋BaS=MeS↓＋BaSO4↓(Me主要为Pb、Cd、Hg等)，则其除去杂质的原理是_________________________________________________。
(4)已知进行步骤5的操作时，溶液3(主要成分为MnSO4)会产生大量无色无味的气泡，则步骤5反应的化学方程式为_______________________________________。
正确答案
(1)四 ⅦB
(2)Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
(3)①H2O2 ②在酸性条件下加入双氧水，将Fe2＋氧化成Fe3＋、2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，调节pH至3.7～8.6，使Fe3＋沉淀完全，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ ③以BaS为沉淀剂，使Pb2＋、Cd2＋、Hg＋等金属离子，生成更难溶的硫化物而除去
(4)MnSO4＋2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋MnCO3↓＋H2O＋CO2↑
(2)废电池回收硫酸锌和碳酸锰，故另一个工艺是制取硫酸锌，锌皮与稀硫酸反应生成氢气：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
(3)①具有强氧化性的“绿色”氧化剂，显然是H2O2，它的加入也不会引入新的杂质。②由题给的三种离子沉淀pH可知，为除去Fe2＋、Fe3＋，应将Fe2＋先氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH在3.7～8.6之间，以便除净Fe3＋而不损失Mn2＋。③难溶电解质有生成更难溶电解质的趋势，故利用沉淀的转化实现了除去Pb2＋、Cd2＋、Hg＋。
(4)根据气体是无色无味，可知该气体是CO2，故该反应的化学方程式为MnSO4＋2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。
地球的海水总量约有1.4×1018t，是人类最大的资源库。
（1）如图利用海水得到淡水的方法为 。
（2）电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图。a是电源的 极；Ⅰ口排出的是 （填“淡水” 或“浓水”）。
（3）海水淡化后的浓水中含大量盐分（主要含有Mg2＋、Ca2+、Fe3＋和SO42－），排入水中会改变水质，排到土壤中会导致土壤盐碱化，故不能直接排放，可以与氯碱工业联产。
电解前需要把浓水精制，所需试剂主要包括：HCl、NaOH、BaCl2、Na2CO3等），其中HCl的作用主要是 。
（4）铀是核反应最重要的燃料，其提炼技术直接关系着一个国家核工业或核武器的发展水平，海水中铀以UCl4形式存在（以离子形式存在），每吨海水只含3.3毫克铀，海水总量极大，铀总量相当巨大。不少国家正在探索海水提铀的方法。现在，已经研制成功一种螯合型离子交换树脂，它专门吸附海水中的铀，而不吸附其他元素。其反应原理为：___________________________（树脂用HR代替），发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：________________________。
（5）离子交换树脂法是制备纯水（去离子水） 的主要方法。某阳离子交换树酯的局部结构可写成（如图）。该阳离子交换树脂是由单体苯乙烯和交联剂对二乙烯基苯聚合后再经 反应得到的。自来水与该离子交换树脂交换作用后显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。
（6）中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。暂时硬水的硬度是由 （填阴离子符号）引起的，经 （填操作名称）后可被去掉。永久硬水的硬度可由离子交换法去掉。
正确答案
(1)蒸馏法（1分）
(2)负（1分） 淡水（1分）
(3)除去过量的Na2CO3，并调节溶液的pH值（1分）
(4)4HR＋U4＋=UR4＋4H＋ UR4＋4H＋=4HR＋U4＋ （2分）
（5）磺化或取代（1分） 酸性（1分）（6）HCO3－（1分） 加热煮沸（1分）
试题分析：（1）利用太阳能使水蒸发，为蒸馏法；
(2)a与阴极相连，为电源的负极；Ⅰ口排出的是电渗析法处理后的水，是淡水；
（3）HCl除掉过量的Na2CO3，调节溶液的pH值至中性；
（4）U4＋替换HR中的H＋，用酸处理时H＋再替换U4＋；
（5）磺酸基代替了苯环上的H，属于取代反应或磺化反应；自来水与该离子交换树脂交换作用后生成H＋显酸性；
（6）暂时硬水的硬度是由HCO3－引起，加热煮沸生成沉淀而除去。
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