- 海水淡化——电渗析法
- 共1009题
(15分)活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂。工业上用粗氧化锌(含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等)生产活性氧化锌,生产工艺流程如下:
根据上表提供的信息,回答下列问题:
(1)“废渣1”的主要成分是 。
(2)完成“反应器2”中反应之一的离子方程式:
□MnO-4+□Mn2++□ =□MnO2↓+□H+
(3)蘸取“反应器2”中的溶液点在 试纸上,如果观察到试纸变蓝,说明KMnO4过量。
(4)“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO,已知:
2MnO2(s)+C(s)==2MnO(s)+CO2(g)△H=—174.6kJ·mol-1
C(s)+CO2(g)="=2CO(g)" △H=+283.0kJ·mol-1
试写出MnO2(s)与CO(g)反应制取MnO(s)的热化学方程式: 。
(5)“反应器3”中加入锌粉的作用是 。
(6)“反应器4”得到的废液中,含有的主要离子除了Na+外,还有 。
(7)从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌。取碱式碳酸锌3.41g,在400~450℃下加热至恒重,得到ZnO 2.43g和标准状况下CO20.224l,碱式碳酸锌的化学式
。
正确答案
(15分)
略
(本小题15分)根据下列框图关系填空,已知反应①、③是工业生产中的重要反应,D、E常温下为气体、X常温下为无色液体,H与E相对分子质量之间的关系为:Mr(H) -Mr(E) =34,又知C焰色反应火焰呈黄色。
(1) 反应②的化学方程式:__________________________________;
产物C的电子式:_______________________。
(1)化合物A中所包含的化学键有:_______________________。
(2)反应④的离子方程式:_______________________________。
反应⑤的化学方程式:__________________________________。
(3)已知每生成16g E,放出106.5 kJ热量,则反应①的热化学方程式为:
_________________________________________________________ 。
正确答案
(1) 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(2分)(2分)
(1)离子键、非极性键 (3分,答出1个只给1分)
(2)Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O(2分)
Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3↓+3Na2SO4(2分)
(3)FeS2(s) + 11/4 O2(g) =" 1/2" Fe2O3(s)+ 2SO2(g);△H=-852kJ/mol(4分)
抓住反应①、③是工业生产中的重要反应这个突破口,再结合A是固体,得出:反应①是煅烧FeS2制SO2,X是无色液体,应为水,③是制SO3,②是固体B与水作用产生O2,则固体B为过氧化钠,其他就好解了。技能空间:本题解题突破口是“重要工业生产反应”。中学重要工业生产反应有:1.煅烧石灰石 2.煅烧黄铁矿 3.二氧化硫的催化氧化 4.氨的催化氧化 5.合成氨 6.电解饱和食盐水 7.工业制盐酸 8.高炉炼铁 9.工业制取漂粉精 10.工业制水煤气 11.硅酸盐工业等。
应试策略:有一类框图推断题,考查中学所学的工业生产原理,并结合元素化合物的知识,综合考查工业生产中常见化合物的性质,有一定的综合性。题目有一定难度,除有扎实的基本功外,还要有一定灵活运用知识的能力,较强的推理能力。
(12分)污水处理分析时,常用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质,再用CCl4萃取络合物,从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H2Dz)~CCl4分离污水中的Cu2+时,先发生络合反应:
Cu2++2 H2DzCu(HDz)2+2H+,
再加入CCl4,Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。
(1)写出双硫腙和Fe3+络合的离子方程式: 。萃取过程中要控制适宜的酸度。如果溶液的pH过大,其后果是 。
下图是用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取某些金属离子的酸度曲线。它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。
某工业废水中含有Hg2+、Bi3+、Zn2+,用双硫腙(H2Dz)~CCl4络合萃取法处理废水。
请根据上图回答问题:
(2)欲完全将废水中的Hg2+分离出来,须控制溶液pH=
(3)当调节pH=2时,铋(Bi)的存在形式有: ,其物质的量之比为
(4)萃取到CCl4中的Zn(HDz)2分液后,加入足量的NaOH溶液,充分振荡后,锌又转到水溶液中。写出反应的离子方程式:
正确答案
(1)Fe3++3H2DzFe(HDz)3+3H+ 。Fe3+ 会形成Fe(OH)3沉淀
(2)1 (3)Bi3+ Bi(HDz)3 ; 2: 3 (4)Zn(HDz)2 + 6OH- = Zn(OH)4- + 2Dz2- + 2H2O
略
(7分)甲醇是可再生燃料,可以利用天然气等物质生产,生产成本低,用途广泛。最近有科学家提出:把含有0.050%CO2的空气(通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%,当空气中CO2的体积分数超过0.050%时,会引起明显的温室效应。)吹入碳酸钾溶液中,然后再想法把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想技术流程如下:
试回答下列问题:
(1)写出吸收池中主要反应的离子方程式:
____________________ __ _。
(2)写出合成塔中反应的化学方程式:
_________________ _ __。
(3)若吹入的空气体积为33.6m3(标准状况下),则理论上最多可生产 g甲醇
正确答案
(7分)(1)CO32- + CO2 + H2O="=" 2HCO3- (2分)
(2)CO2 + 3H2 ="=" CH3OH + H2O (2分)
(3)24 (3分)
略
(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。
回答下列问题:
(1)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是 。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。
(2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部
分物质的燃烧热数据如下表:
物 质
燃烧热(kJ·mol-1)
H2(g)
-285.8
CO(g)
-283.0
CH4(g)
-890.3
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O(g)在高温下反应的热化学方程式 。
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。
正确答案
(1)加压有利于平衡正向移动,提高原料气的转化率
增加反应速率,缩短达到平衡的时间 (2分)
(2)(4分)
(3)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.1 kJ·mol-1(4分)
(4)N2+6e-+8H+=2NH4+(2分)
略
扫码查看完整答案与解析