- 海水水资源的利用
- 共657题
某化工厂每小时生产98%（质量分数）硫酸a t（吨），为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，求：
（1）该厂每小时消耗标准状况下空气的体积。
（2）为满足题设需求，b%的下限。
正确答案
（1）
第（1）小题要求对燃烧前后气体体积之间的关系以及对题中b%的含义有清楚的理解，才能迅速、正确地列出算式。解第（2）小题时可以按照第（1）小题的思路进行计算，也可从生成SO2和SO3两反应耗O2的关系，以及空气中氧气的体积分数，即可得出结果。
（1）每小时生产纯硫酸为：
（2）解法一：由反应方程式S+O2====SO2和2SO2+O2====2SO3可知，S燃烧生成SO2需O2为a×104 mol，SO2氧化为SO3又需O2为0.5a×104 mol，总共需要O21.5a×104 mol，折算成空气的物质的量为：
解法二：题中“b的下限”其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应，也就是说，燃烧前的氧气恰好满足两步反应。根据化学方程式，两步反应耗氧气之比为2∶1。
所以燃烧后（第一步反应后）混合气体中氧气的体积分数的下限为：b%=1/3×21%=7%。
在18世纪40年代以前，生产硫酸最古老的方法是：以绿矾（FeSO4·7H2O）为原料在蒸馏中煅烧，然后再冷凝至室温，得到一种液体，称之为“绿矾油”。
（1）蒸馏釜所产生的气体中含有的成分是________________________。
（2）绿矾油的成分是________________________。
（3）绿矾油质量分数是________________________。
（4）留在蒸馏釜中的物质是________________________。
正确答案
（1）SO2、SO3、H2O （2）H2SO4 （3）绿矾油质量分数=
根据题意，写出反应式：
2（FeSO4·7H2O）
钢铁是目前使用最广泛的金属材料。请解答下列各题：
(1)选矿是炼铁的重要环节，该过程中会产生大量酸性废水，且废水中多含有高浓度悬浮物，为了防止这些废水对环境造成污染，需要进行废水处理，然后再利用或排放。对这种废水的处理方法有：
____________________ （写出两种方法）。
(2)炼铁的原料是铁矿石，其中有效成分为铁的氧化物，要使其变为单质铁，需要还原剂，工业上一般采用____________作炼铁的还原剂，该物质是将煤经过_______________ （填工艺操作名称）而制得的，该过程还会生成液体产物____________。
(3)目前为了缓解钢铁冶炼造成的用水紧张，很多钢铁厂迁至沿海地区，目的是利用取之不尽的海水，但冶炼钢铁时，需要的是淡水。写出两种海水淡化的方法：_______________。
(4)人们在大炼钢铁的同时，钢铁制品却在被腐蚀着，造成了极大的浪费，因此如何减缓或防止钢铁腐蚀显得比钢铁炼制更加重要。防止钢铁腐蚀的方法很多，有物理方法和化学方法。请写出两种防止钢铁腐蚀的物理方法：_____________，写出两种防止钢铁腐蚀的化学方法：________________。
正确答案
(1)加碱中和法、沉淀法（或过滤法）
(2)焦炭；干馏；煤焦油
(3)蒸馏法、离子交换法（或电渗析法等）
(4)涂刷油漆、干燥保存等；电镀、牺牲阳极的阴极保护法等
柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K+、Mg2+、Br-、
SO42-、Cl-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程
请根据以上流程，回答相关问题：
（1）操作③的名称是：____________；操作④需要的玻璃仪器有：_____________。
（2）参照下图溶解度曲线，欲得到较纯的氯化钾晶体需用少量的冷水洗涤___________（选填“固体 A”或“固体B”）。
（3）同学甲提出一些新的方案，对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯，其方案如下：
【有关资料】
【设计除杂过程】
①若在操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊，应采取的措施是__________________，
②混合液A的主要成分是__________________。（填化学式）
【检验除杂效果】
③为检验Mg2+、SO42-是否除尽，通常分别取悬浊液A上层清液于两试管中。进行如下实验：
步骤一：检验Mg2+是否除尽。向其中一支试管中加入KOH溶液，如果没有沉淀生成，则表明Mg2+已除尽。
步骤二：检验SO42-是否除尽。向另一支试管中加入某溶液，如果无有沉淀生成，则SO42-已除尽，效果最好的是_____________（填字母）。
A．Na2CO3 B．BaCl2 C．CaCl2
【获取纯净氯化钾】
④对溶液B加热并不断滴加l mol· L-1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=5时停止加盐酸，得到溶液C。
⑤将溶液C倒入________________（填仪器名称）中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到出现较多晶体，剩余较少水时，停止加热。
【问题讨论】
⑥进行操作⑤前，需先加热，使沉淀颗粒增大，便于过滤；该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，根据提供的数据计算，此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为_________________。
正确答案
（1）蒸馏；玻璃棒、漏斗、烧杯
（2）B
（3）①更换滤纸，重新过滤；②BaCl2和KOH；③B；⑤蒸发皿；⑥1.6×10-7mol/L
A为无色晶体，B为淡黄色固体；X、C、E、G均为气体。其相关关系如图1-12所示：
图1-12
（1）晶体A常用作城市道路融雪剂，由此可知C为__________，D为__________；
（2）E是新型饮用水消毒剂，其分子构型与G相同，由C生成E的化学方程式是____________________。E作为饮用水消毒剂的主要优点是：①____________________，②____________________。
（3）F与G生成H的化学方程式是____________________。
正确答案
（1）Cl2 Na （2）2NaClO2+Cl2====2ClO2↑+2NaCl ①ClO2消毒效率是同质量Cl2的2.63倍 ②ClO2不会与水中的有机物反应生成氯代烃 （3）Na2O2+SO2====Na2SO4
“晶体A常用作城市道路融雪剂”是本题的题眼——A是氯化钠；电解熔融的氯化钠可得钠和氯气；氯气与NaClO2得到的气体消毒剂应是二氧化氯；钠在氧气中点燃可得过氧化钠；硫在空气中点燃则得到二氧化硫；二氧化硫与过氧化钠反应生成的是硫酸钠。
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