热门试卷

（15分）【化学---化学与技术】

某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是              。

（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为                        。

（3）含Cr3+废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：                            

（4）反应③中，每消耗0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-，该反应离子方程式为：         。

（5）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：   。

（14分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：

（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、溶解、沉淀、　　　　、蒸发、冷却结晶、　　　　、烘干。

（2）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是　　　　　　　　　　　　　。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是　　　　　　　　　　　　　　。

（3）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是　　　　　　　　　　　　　　（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：　　　　　　　　　　　　　。

（4）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰乳产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（5）产品纯碱中含有碳酸氢钠。取a克产品用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，充分加热并在干燥器中冷却得b克固体。 纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：              。

（8分）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料， 原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（1）反应I前需在FeSO4溶液中加入      （填字母），以除去溶液中的Fe3＋。

（2）反应I需控制反应温度低35℃，其目的是                       。

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是：         。

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极

发生的电极反应可表示为：                           。

【化学选修2：化学与技术】(15分)

工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。

I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。

(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为       。

(2)控制pH的操作中m的值为       。

II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气：

(3)由上可知，H2燃烧的热化学方程式是                           。

(4)该热化学循环制取氢气的优点是          (填字母编号)。

A．过程简单、无污染                        B．物料可循环使用

C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离

III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

反应①

反应②：

（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75％。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的体积比是            。

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） CH3OH（g） △H = —90.7kJ·mol—1

Ⅱ.2CH3OH（g） CH3OCH3（g）+H2O（g）△H = —23.5kJ·mol—1

Ⅲ.CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）△H = —41.2kJ·mol—1

①反应器中总反应式可表示为：3CO（g）+3H2（g） CH3OCH3（g）+CO2（g），则该反应的△H =                  

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）CH3OCH3（g）+3H2O（g）△H＞0。判断该反应在一定条件下，体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是     。A．容器中密度不变          B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚

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，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。

①该条件下反应平衡常数表达式K=______根据图中数据计算时该反应的平衡常数为              

②相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：

、此时正、逆反应速率的大小：_______(填“>”、“<”、或“=”)。

（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              。

工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下（金属单质E可由滤液C制取）：

已知：Cu2O + 2H+ =" Cu" + Cu2+ + H2O。

（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为_______（填离子符号），与之相关的离子方程式为_____________，若滤液A中存在Fe3+，检验该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为_____________________________。

（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是_________（填代号）。

a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO2- 4向阴极移动

b．粗铜接电源正极，发生还原反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2+浓度减小

d．当粗铜消耗6.4 g时，转移0.2NA个电子

水是生命之源，也是重要的环境要素之一。

(1)观察下图(Ⅰ)，若用1 L水来代表地球上的总水量，要比较精确地量取地球上的淡水量，应选择的仪器是__________。

(2)图(Ⅱ)是某居民小区中垃圾收集点(小圈)的布局，它在选址上存在的问题有________；垃圾收集点选址应考虑的因素包括__________________________

(3)有人设想在住宅小区附近建立小型生活垃圾焚烧厂，其流程如图(Ⅲ)。请将图(Ⅲ)中①②③所要表达的内容填在下面的横线上。

图(Ⅲ)

①______________________________；

②________________________________；

③_________________________________。

硝酸大量用于制造无机肥料，如硝酸铵、硝酸钙、硝酸磷肥，还广泛用于其他工业生产。硝酸工业生产流程图如下图所示：

（1）第—步是氨的接触氧化，在一定温度下以铂铑网作为催化剂，写出该反应的化学方程式          。

（2）在吸收塔中用水循环吸收NO2得到硝酸，写出发生该反应的化学方程式                      ，该过程是放热的，为了使吸收效果更好，在吸收过程中需要控制在                   条件下。

（3）尾气中含有氮的氧化物，直接排放到空气中会危害环境，写出一项氮的氧化物可能引起的环境问题                 。工业上常用纯碱溶液吸收NO2，生成亚硝酸盐、硝酸盐和其他物质，写出该反应的化学方程式                      。

重铬酸钠(Na2Cr2O7)广泛用作氧化剂、鞣革剂等。以铬矿石(主要成分为

03，还含有FeO、A1203、Si02等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

(1)Cr203在高温焙烧时反应的化学方程式为     。

(2)生产过程中，调节(含Na2Cr04、Na2Si03、NaAl02

的溶液)pH的目的是       。

(3)某化工厂采用石墨作电极电解Na2Cr04溶液，实现了  

Na2Cr04转化为Na2Cr207的生产，其原理如下图所示。

①写出阳极的电极方程式：        ；

②此生产方法和上述流程相比的优点主要有     。

(4)Na2Cr207可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被

氧化所需要的02的质量)。现有某水样100．00 mL，酸化后加入cl mol／L。的

Na2Cr207溶液mL，使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为)；再用

的FeS04溶液滴定剩余的，结果消耗FeS04溶液mL。则该水

样的COD为   。

（10分）第63届联合国大会通过决议，将2011年定为“国际化学年”，其主题是“化学——我们的生活，我们的未来”，以纪念化学学科所取得的成就及对人类文明的贡献。请回答下列问题：

（1）工业上生产玻璃、水泥和炼铁都要用到的原料是（填名称）     ，工业炼铁主要设备是     。

（2）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是（填化学式）     。

（3）印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路板时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。

①写出FeCl3溶液“腐蚀”铜箔的离子方程式     。

②某化学兴趣小组为分析某厂家腐蚀以后所得混合溶液组成，试探性地向100 mL腐蚀后的混合溶液中加入2.80g铁粉，结果全部溶解且未见固体析出。则混合溶液的组成为（填写化学式）：     。

下面是甲、乙、丙、丁四个种群，在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。

（1）这四个种群中属于生产者的是______________。

（2）写出四个种群的能量流动的渠道_______________________________。

（3）在能量流动的渠道中_____________越高，生物体内的DDT浓度也越高。

太湖、巢湖、滇池是我国重点治理的三大湖，三大湖受到严重的富营养化污染，藻类疯狂繁殖，破坏了生态平衡，影响了人民的健康，必须迅速进行治理。请回答：

（1）藻类的狂长，说明水中哪些元素超标？     这些元素从哪里引入的？                                                             

（2）您认为引起藻类大量繁殖最主要的是哪一种元素？      以什么形态出现？      请你设计一个测定此元素的方法。

（3）水质污染程度的重要标志之一为BOD（生物化学耗氧量），它是指由于水中微生物的繁殖或呼吸作用，或水中有机物分解时所消耗的溶解氧的量，单位为mgO2/L。现有巢湖沿岸某电镀厂，不遵守环境法规，每周向湖中排放一次含氰废水，使近岸湖水含CN－的浓度为7.5×10－5mol/L，CN－与O2作用生成CO2、N2等。试问此电镀厂每排放一次废水将使近岸湖水的BOD增大多少？

（4）水质污染程度的另一重要指标为COD（化学耗氧量），它是指水中还原性物质（有机的和无机的），在规定条件下被氧化时，1L水样所消耗的氧的毫克数。测定COD通常有KMnO4法、K2Cr2C7法等。酸性KMnO4法：KMnO4在酸性溶液中经沸水浴加热，将发生：

2KMnO4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+3H2O+5[O]。

①若为0.01000mol/L KMnO4溶液，则1.00mL相当于    mgO2；

②若巢湖水样100mL，加入1:2 H2SO410mL，AgSO41g，混匀后，又加10mL 0.01000mol/L KMnO4溶液，在沸水中加热30min，取出加入10mL 0.02500mol/L Na2C2O4溶液，立即用0.01000mol/L KMnO4滴至微红色在15秒内不变色为终点，耗KMnO4液7.00mL，求巢湖水样的COD为多少？