- 海水提溴——氯化
- 共657题
（15分）[化学与技术]硫酸在日常生产生活中应用非常广泛。请回答硫酸工业中的如下问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料，以硫黄为原料的优点是 。
（2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3，是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO27％；O211％；N2 82％）；
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是：温度_______ ℃，压强 ___________MPa。
（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率? _______（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量? （填“是” 或“否”）。
（4）为提高SO3吸收率，实际生产中用 吸收SO3。
（5）在催化反应室中设有热交换装置，以下叙述与热交换装置的作用有关的是______（填写序号）。
（6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用 ________（填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式_______________________________________。
正确答案
（1）生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化
（2）400～500，0.1
（3）否，否
（4）98％硫酸
（5）B
（6）石灰水
略
辉铜矿主要成分Cu2S，软锰矿主要成分MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：
已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀 的pH范围如下表所示（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算）：
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 （任写一点）。
（2）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式 。
（3）调节浸出液pH的范围为 ，其目的是 。
（4）本工艺中可循环使用的物质是 （写化学式）。
（5）在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度过低或过高，都将造成 的结果。
（6）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 (任写一种)。
正确答案
（1）粉碎矿石或适当升高温度或搅拌（其它合理答案也得分）
（2）Cu2S + 2 MnO2 +4 H2SO4＝2CuSO4 + 2 MnSO4 + S↓ + 4H2O
（3）3.2≤pH＜4.4 或 [3.2，4.4） [若3.2＜pH＜4.4或（3.2，4.4）给1分]
使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去
（4）NH3（多写CO2不扣分，不写NH3给 0 分）
（5）碱式碳酸铜产量减少
（6）混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
试题分析： 本流程是通过辉铜矿和软锰矿在酸性条件下反应经过一系列条件的控制除去杂质等得到硫酸锰和碱式碳酸铜。
（1）固体反应时一般要粉碎成粉末或小颗粒，加快反应速率，提高浸取率，还可以适当升高温度、搅拌等达到同样的效果。
（3）根据流程调pH后得到的是锰和铜的盐溶液，所以该步是为了除去Fe3＋等杂质，但不能让Cu2＋和Mn2＋沉淀，故pH的范围为3.2≤pH＜4.4；
（4）循环使用的物质是在流程中既有生成又做反应物的物质，如NH3；
（5）温度过低，[Cu(NH3)4]SO4分解不完全，温度过高，会导致Cu2(OH)2CO3分解，这两种情况均会使碱式碳酸铜产量减少；
（6）BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数是测定样品中SO42-的量，测定时样品纯度大于100%的因素是SO42-的含量偏高了。造成这种原因可能有混有硫酸盐（相对分子质量小于MnSO4）杂质或部分晶体失去结晶水。
【化学一选修2化学与技术】（15分）
已知：①工业上用硫酸与锂辉矿（LiA1Si2O6和少量钙镁杂质）反应，生成Li2SO4、MgSO4等，最终制备金属锂。
②氢氧化锂在一定温度下可转化为氧化锂。用β锂辉矿与硫酸等物质制备金属锂的工业流程如下：
请回答：（1）沉淀y的主要成分的化学式是 。
（2）流程中使用了不同浓度的Na2CO3溶液，从物质溶解度大小的角度解释其浓度不同的原因是 。
（3）操作I涉及的实验方法是 。
（4）写出用铝粉还原法制取金属锂的化学方程式 。
（5）LiCl溶液加热蒸干后，所得固体在熔融状态下电解制备锂。电解时产生的氯气中混有少量氧气，产生氧气的原因是 。
（6）目前电池通常使用金属锂的优点是 。
正确答案
（1）Li2CO3（2分）
（2）加稀Na2CO3溶液既能除去溶液中的Ca2+，又不生成Li2CO3沉淀；（2分）
加饱和Na2CO3溶液的目的是使Li +转化生成Li2CO3沉淀。（1分）（其他合理答案参照给分）
(3)过滤、洗涤（各1分）
（4）3 Li2O +4Al
（5）LiCl溶液在加热蒸干过程中有部分LiOH生成，LiOH受热分解为Li2O，熔融的Li2O电解生成氧气。（3分）
（6）锂的密度小，质能比高；锂电池为可充电绿色环保电池。（2分，其它合理答案也给分）
（1）硫酸锂和碳酸钠反应的生成物是硫酸钠和碳酸锂，根据Y灼烧的产物是氧化锂可知，Y是碳酸锂。
（2）第一次用稀碳酸钠溶液，是为了防止生成碳酸锂，同时又可以除去钙离子。而第二次是为了生成碳酸锂，所以浓度要大。
（3）从溶液中分离出固体的方法应是过滤，过滤后晶体必须洗涤。
（4）在加热的条件下，铝可以发生铝热反应，方程式为3 Li2O +4Al
（5）电解池中氯离子在阳极放电，有氧气生成，说明氧离子在阳极也放电，这是由于LiCl溶液在加热蒸干过程中有部分LiOH生成，LiOH受热分解为Li2O，熔融的Li2O电解生成氧气。
6）锂的密度小，质能比高；锂电池为可充电绿色环保电池。
【化学与技术】
下图是某企业设计的硫酸—磷肥—水泥联产、海水—淡水多用、盐—热—电联产的三大生态产业链流程图。
根据上述产业流程回答下列问题：
（1）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。
（2）沸腾炉发生反应的化学方程式 。磷肥厂的主要产品是普钙（磷酸二氢钙和硫酸钙），写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式 。
（3）用1吨硫铁矿（FeS2的质量分数为36％）接触法制硫酸，制硫酸的产率为65％，则最后能生产出质量分数为98％的硫酸 吨。
（4）热电厂的冷却水是 ，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有 （写出一种即可）。
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。 ， （写出两点即可）。
正确答案
（1）①Fe2O3 ②电能 ③热能 ④SO2 ⑤浓H2SO4
（2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF
（3）0.39
（4）海水 镁或溴
（5）废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为燃料。
废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料。
废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作矿渣磷肥的生产原料。
冶炼钢铁的原料是①Fe2O3，②中热电厂中向外提供的能量为电能，③沸腾炉中FeS2与氧气反应放出大量的热，④制硫酸时接触室中二氧化硫被氧化，⑤硫酸工业中生成的硫酸，可用于制磷肥。
（2）沸腾炉发生的反应是4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，磷肥厂的主要产品是普钙(磷酸二氢钙和硫酸钙)，写出由磷矿石和硫酸反应制普钙得化学方程式是2Ca5(PO4)3F+7H2SO4＝3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF
（3） FeS2————2H2SO4
120t 196t
1t×36%×65% m×98% m=0.39t
（4）沿海地区有丰富的海水资源;海水中含有丰富的镁元素、溴元素等，可以制取镁和溴。
（5）根据工厂的废气、废渣的成分可知，废气经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料；废渣，可用作水泥生产原料。
DME（二甲醚、CH3OCH3）是一种重要的清洁能源，可作为柴油的理想替代燃料和民用燃料，被誉为“二十一世纪的新能源”。另外，二甲醚还被广泛用作致冷剂、气雾剂以及有机化工中间体。
（1）工业上一步法制二甲醚的生产流程如下：
工业制备二甲醚（CH3OCH3）在催化反应室中（压强2.0-10.0Mpa，温度230-2800C）进行下列反应：
Ⅰ.CO（g）+2H2（g）
Ⅱ.2CH3OH（g）
Ⅲ.CO（g）+H2O（g）
①反应器中总反应式可表示为：3CO（g）+3H2（g）
②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是
A．在体积可变的密闭容器中，在反应Ⅲ达到平衡后，若加压，则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变。
B．某温度下，若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H2O，则平衡右移、平衡常数变大
C. 若830℃时反应③的K=1，则在催化反应室中反应Ⅲ的K＞1.0
（2）CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是：2CO2（g）+6H2（g）
C．v(CO2)︰v(H2)=1︰3 D．容器内压强保持不变
(3)二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得
在
①该条件下反应平衡常数表达式K=______根据图中数据计算
②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：
（4）下图为二甲醚燃料电池的工作原理示意图。
请回答下列问题：
①A电极是 极。
②B电极上发生的电极反应式是 。
正确答案
（1）-246.1 kJ·mol—1（2分，未写单位扣1分）； C （2分）
（2）B、D（2分，错选1个扣1分）
(3) ①表达式略（2分） 5 （2分） ②＞（2分）
（4）①正（2分），②CH3OCH3+3H2O-12e—=2CO2+12H+（2分，二甲醚写分子式不扣分）
Ⅰ.CO（g）+2H2（g）
Ⅱ.2CH3OH（g）
Ⅲ.CO（g）+H2O（g）
△H =2△H1+ △H2+△H3=-246.1 kJ·mol—1
②下列有关反应Ⅲ的说法正确的是 B、D
在体积可变的密闭容器中，在反应Ⅲ达到平衡后，若加压，则平衡不移动、m、n不变V可变，混合气体平均相对分子质量M=m／n不变、密度改变，A错误。某温度下，若向已达到平衡的的反应Ⅲ中加入等物质的量的CO和H2O，则平衡右移、平衡常数变大。若830℃时反应③的K=1，
扫码查看完整答案与解析