- 化学与自然资源的开发利用
- 共8899题
下列物质的制备,符合工业生产实际的是( )
正确答案
解析
解:A、钠是活泼的金属,应该电解熔融的氯化钠冶炼,故A错误;
B、将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中,生成碳酸氢钠沉淀,再生成纯碱是侯氏制碱法的原理,故B正确;
C、将氢气和氯气混合后点燃,产物用水吸收制备盐酸,故C错误;
D、将SO2和O2 的混合气体之间的反应需要一定的温度、催化剂,常压即可进行,故D错误.
故选B.
化学在生产和日常生活中有着重要的应用.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电解MgCl2饱和溶液,生成氢氧化镁、氢气和氯气,电解熔融的氯化镁,可以制取金属镁,故A错误;
B、水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁,CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2CH3COOH=Mg(CH3COO)2+2H2O,所以发生的是复分解反应,故B错误;
C、在海轮外壳上镶入Cu块,Cu、铁和海水构成原电池,Fe易失电子作负极,则Fe被腐蚀,可以加快船体的腐蚀速率,故C错误;
D、明矾在水中电离的铝离子能水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体具有较大的表面积,有吸附性,能吸附水中的悬浮物,可用于水的净化,故D正确;
故选D.
化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关.下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、活泼金属钠的冶炼采用电解法,不是还原法,故A错误;
B、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,直接从源头上杜绝污染,故B正确;
C、石油裂化的目的是为了提高轻质液体燃料(汽油,煤油,柴油等)的产量,特别是提高汽油的产量,故C错误;
D、该反应属于加成反应,原子利用率是百分之百,符合原子经济性原则,故D正确.
故选AC.
钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,在自然界主要以钨(+6价)酸盐的形式存在.有开采价值的钨矿石之一黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成FeWO4和MnWO4,钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水.碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨.
黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法:
(1)黑钨矿浸入NaOH熔融液过程需通入大量空气,目的是为了使铁和锰转化为氧化物,其中一种红棕色的氧化物化学式为______;
(2)①已知A的主要成分为Na2WO4,请写出Na2WO4与浓盐酸反应的离子方程式______;
②上述流程中B、C都是钨的化合物,则步骤(3)中B→C转化属于______;(填四种基本反应类型之一)
(3)钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢气等还原剂把氧化钨(WO3)还原为金属钨.对钨的纯度要求不高时,可用碳作还原剂.写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程式:______;为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,为什么不宜用碳而必须用氢气作还原剂?______.
(4)常温下,黑钨矿中FeWO4和MnWO4的溶度积常数分别为:Ksp(FeWO4)=2.5×10-12;Ksp(MnWO4)=7.5×10-16;欲将体积为1L含MnWO4物质的量为0.6mol悬浊液全部转化为FeWO4悬浊液,理论上可往MnWO4悬浊液加入等体积一定浓度的FeCl2溶液完成上述转化;请计算所加入FeCl2溶液浓度为______mol/L(精确到小数点后一位),所以实际生产过程______(填“能”或“不能”)通过加入FeCl2溶液的方法实现上述转化.(溶液混合体积变化可忽略)
正确答案
解:(1)氧化铁是一种红棕色的固体物质,
故答案为:Fe2O3;
(2)①Na2WO4与浓盐酸反应生成氯化钠和H2WO4,离子方程式为:WO42-+2H+═H2WO4↓,
故答案为:WO42-+2H+═H2WO4↓;
②H2WO4易分解为氧化钨和水,属于分解反应,
故答案为:分解反应;
(3)用碳、氢气等还原剂可以把氧化钨(WO3)还原为金属钨,2WO3+3C 2W+3CO2↑,因为钨的熔点很高,不容易转变为液态,如果用碳做还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,但是用氢气作还原剂就不存在这些问题,
故答案为:2WO3+3C 2W+3CO2↑;因为钨的熔点很高,不容易转变为液态,如果用碳做还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,用氢气作还原剂就不存在这些问题;
(4)根据Ksp(FeWO4)=c(Fe2+)•c(WO42-)=2.5×10-12,Ksp(MnWO4)=7.5×10-16,体积为1L含MnWO4物质的量为0.6mol,c(Fe2+)=,解得c(Fe2+)=2000mol/L,这种浓度的溶液无法配置,
故答案为:2000;不能.
解析
解:(1)氧化铁是一种红棕色的固体物质,
故答案为:Fe2O3;
(2)①Na2WO4与浓盐酸反应生成氯化钠和H2WO4,离子方程式为:WO42-+2H+═H2WO4↓,
故答案为:WO42-+2H+═H2WO4↓;
②H2WO4易分解为氧化钨和水,属于分解反应,
故答案为:分解反应;
(3)用碳、氢气等还原剂可以把氧化钨(WO3)还原为金属钨,2WO3+3C 2W+3CO2↑,因为钨的熔点很高,不容易转变为液态,如果用碳做还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,但是用氢气作还原剂就不存在这些问题,
故答案为:2WO3+3C 2W+3CO2↑;因为钨的熔点很高,不容易转变为液态,如果用碳做还原剂,混杂在金属中的碳不易除去,而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨,不容易获得纯的金属钨,用氢气作还原剂就不存在这些问题;
(4)根据Ksp(FeWO4)=c(Fe2+)•c(WO42-)=2.5×10-12,Ksp(MnWO4)=7.5×10-16,体积为1L含MnWO4物质的量为0.6mol,c(Fe2+)=,解得c(Fe2+)=2000mol/L,这种浓度的溶液无法配置,
故答案为:2000;不能.
冶炼金属的三种常用方法是:①热分解法 ②热还原剂法 ③电解法.人类用量处在前三位的金属是铁、铝、铜.(填编号)
(1)冶炼铝用到的方法是______;
(2)冶炼铁和铜的常用方法是______.
正确答案
解:一般来说,活泼金属用电解法,较活泼金属用热还原法,不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法.
(1)铝是活泼金属,电解氧化铝生成铝和氧气,反应的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,常采用此法冶炼铝,
故答案为:③;
(2)由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法,即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼,
故答案为:②;
解析
解:一般来说,活泼金属用电解法,较活泼金属用热还原法,不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法.
(1)铝是活泼金属,电解氧化铝生成铝和氧气,反应的化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,常采用此法冶炼铝,
故答案为:③;
(2)由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法,即以C、CO或H2做还原剂还原冶炼,
故答案为:②;
(2015秋•阜宁县期末)下列关于金属冶炼的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,活泼金属采用电解法冶炼,不活泼的金属采用直接加热法冶炼,大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法,故A正确;
B、Cu的湿法冶炼是将金属铁投入到CuSO4溶液中,从而置换出铜,不能用钠,钠能与水反应,故B错误;
C、Fe通常采用热还原法冶炼,加入石灰石的目的是和铁矿石里的二氧化硅形成硅酸钙炉渣,故C错误;
D、由于Al的活泼性强,工业上采用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝,AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电,所以不用电解AlCl3的方法生产铝,故D错误;
故选A.
地壳中铝元素比铜元素含量高很多,但人们冶炼出铜比铝早很多年.合理的解释是( )
正确答案
解析
解:A.铝较活泼,极易被氧气氧化生成氧化物,所以在自然界中以化合态存在,且冶炼铝时应该采用电解法冶炼,一般条件下铝矿石难被还原,铜较不活泼,铜元素较易被氧化,所以冶炼铜比铝早,故A正确;
B.金属的冶炼难易程度与金属的颜色无关,故B错误;
C.金属的冶炼难易程度与矿石在地下埋藏深浅无关,故C错误;
D.金属的冶炼难易程度与其相对原子质量无关,故D错误;
故选A.
下列有关化工生产的说法中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、铁是较活泼金属,可以采用热氧化还原反应法冶炼,所以工业上用热还原法冶炼铁:Fe2O3+3CO3CO2+2Fe,故A正确.
B、增大一种反应物浓度使平衡向正反应方向移动,提高另一种物质的转化率,所以适当提高合成氨原料气中N2的含量,使平衡向正反应方向移动,可提高H2的转化率,故B正确.
C、在钢管上镀锌,用锌块作阳极,钢管作阴极,故C错误.
D、氨气是极易溶于水的气体,二氧化碳不易溶于水,所以应先向溶液中通入氨气,通入氨气后溶液呈碱性,二氧化碳极易溶于碱,故D正确.
故选C.
下列金属冶炼原理不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来,故A正确;
B、Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属,通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来,故B正确;
C、Na为活泼金属,较难用还原剂还原,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼,在加热条件下难易分解,故C错误;
D、Al为活泼金属,通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼,但氧化铝的熔点较高,加入冰晶石的目的是降低熔点,故D正确.
故选C.
工业冶炼铝应选择下列哪种冶炼方法( )
正确答案
解析
解:Al属于活泼金属,通常采用电解氧化铝可以制的金属铝,氧化铝熔点很高,对设备要求较高,成本较大,为降低其熔点,常常加入冰晶石,降低氧化铝熔融时的温度,反应为:2Al2O34Al+3O2↑,
故选A.
有关化学反应的方向和速率的研究可以指导化工生产.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、N2+3H22NH3△H<0,△S<0,根据反应自发进行的判据:△H-T△S<0,该反应只有在低温下可以自发进行,故A错误;
B、氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,向新制氯水中加入少量小苏打,碳酸氢钠可以和氯水中的盐酸发生反应,促使化学平衡正向移动,所以次氯酸的浓度会增大,所以可提高其漂白能力,故B正确;
C、1L密闭容器中发生反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,充少量 N2,不影响反应各个组分的浓度,化学反速率不会发生变化,故C错误;
D、金属钠和硫酸铜盐溶液反应是先和其中的水反应,不会将金属Cu从其盐中置换出来,故D错误.
故选B.
(2014春•朝阳区期末)下列金属冶炼原理对应的冶炼方法,与工业上冶炼铝相同的是( )
正确答案
解析
解:工业上冶炼铝是电解熔融的三氧化二铝,为电解法,
A、2NaCl(熔融)2Na+Cl↑是工业冶炼钠的方法,叫电解法,与冶炼铝一致,故A正确;
B、反应Fe+CuSO4═FeSO4+Cu湿法炼铜,是热还原法,与冶炼铝不一致,故B错误;
C、工业炼铁的反应原理是Fe203+3CO2Fe+3CO2,是热还原法,与冶炼铝不一致,故C错误;
D、不活泼金属的冶炼用热分解法,与冶炼铝不一致,故D错误;
故选A.
下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、金属钠是活泼金属,工业上采用电解熔融物的方法冶炼,故A正确;
B、金属镁是活泼金属,工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,故B错误;
C、工业上采用热还原法来冶炼金属铁,故C正确;
D、对于不活泼金属Hg,可以直接用加热分解的方法将金属从氧化汞中还原出来,故D正确.
故选B.
化学--选修2:化学与技术
(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
后
脱氧和调整钢的成分
CO
燃料(或还原剂)
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(或写总反应方程式:2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl)
“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
解析
解:(1)①因为Cr易被氧化,为Cr被氧化,不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后,若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去,故答案为:后;
②炼钢时,加入硅、锰和铝,可与氧气反应,且能改变合金的性质,起到脱氧和调整钢的成分的作用,故答案为:脱氧和调整钢的成分;
③炼铁和炼钢生产中,CO是主要的还原剂,故尾气均含有的主要污染物是CO,一氧化碳会引起中毒,故需对其进行尾气处理.一氧化碳是一种很好的还原剂同时还是一种燃料,
故答案为:CO;燃料(或还原剂);
(2)①氨碱法是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
②联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体,反应生成碳酸氢钠,解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠,反应的有关方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(或写总反应方程式:2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl),
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(或写总反应方程式:2NaCl+2NH3+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl);
③CO2是制碱工业的重要原料,氨碱法中CO2来源于石灰石煅烧,联合制碱法中CO2的来源于合成氨工业的废气,
故答案为:“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.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.Hg是不活泼金属,可以采用直接加热的方法冶炼,2HgO2Hg+O2↑,故A正确;
B.Fe属于较活泼金属,工业上用热还原法冶炼Fe2O3+3CO2Fe+CO2↑,故B正确;
C.Na、Al属于活泼金属,采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼,如果电解其溶液,阴极上氢离子放电而不是金属阳离子放电,所以电解其氯化物溶液得不到金属单质,故C错误;
D.很不活泼金属,采用物理方法分离,如金能在自然界中以单质存在,所以利用金和沙子的密度不同,从而将金粒分离出来,故D正确;
故选C.
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