2019年北京 高三化学期末考试 工业流程图题目汇编
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2019年高考真题专题汇编——工业流程图专题1.(2019江苏)实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ,还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体,其实验流程如下:(1)室温下,反应CaSO 4(s)+23CO -(aq)CaCO 3(s)+24SO -(aq)达到平衡,则溶液中()()2423SO CO c c --=________[K sp (CaSO 4)=4.8×10−5,K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合,可制得(NH 4)2CO 3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO 4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO 3所需的CaCl 2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl 2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
【答案】1.6×104 3HCO -+NH 3·H 2O +4NH +23CO -+H 2O(或3HCO -+NH 3·H 2O+4NH +23CO -+H 2O) 增加溶液中23CO -的浓度,促进CaSO 4的转化 温度过高,(NH 4)2CO 3分解 加快搅拌速率 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH 试纸测量溶液pH ,当pH 介于5~8.5时,过滤【解析】【分析】(1)反应CaSO 4(s )+CO 32-(aq )CaCO 3(s )+SO 42-(aq )的平衡常数表达式为2423c SO c CO --()(),结合CaSO 4和CaCO 3的K sp 计算; (2)氨水与NH 4HCO 3反应生成(NH 4)2CO 3;加入氨水抑制(NH 4)2CO 3的水解; (3)温度过高,(NH 4)2CO 3分解,使CaSO 4转化率下降;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO 4转化率即提高反应速率,结合反应的特点从影响反应速率的因素分析;(4)根据工业废渣中的成分知,浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO 3、SiO 2、Al 2O 3和Fe 2O 3;若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl 2溶液,根据题给试剂,首先要加入足量盐酸将CaCO 3完全转化为CaCl 2,同时Al 2O 3、Fe 2O 3转化成AlCl 3、FeCl 3,过滤除去SiO 2,结合题给已知,再利用Ca (OH )2调节pH 除去Al 3+和Fe 3+。
2019年高三各区期末试题汇编_工艺流程(海淀)20.(8分)某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。
该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示:(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。
在开始脱硫后3 min内(a~b段),pH 迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是(填字母序号)。
A.20~30 min B.30~40 min C.50~60 min D.70~80 min(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:Ⅰ.ZnO + SO2 === ZnSO3↓Ⅱ.ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2①在30~40 min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。
上清液中c(SO2)上升的原因可能是。
②在30~80 min时,pH降低的原因可能是(写出2点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和。
(西城)20.(12分)KMnO4在实验室和工业上均有重要应用,其工业制备的部分工艺如下:Ⅰ.将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。
Ⅱ.冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
Ⅲ.向暗绿色溶液中通入CO2,溶液变为紫红色,同时生成黑色固体。
Ⅳ.过滤,将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn 的化合价既升高又降低)。
(1)Ⅰ中,粉碎软锰矿的目的是________。
2019高考真题化工流程题汇编(带答案)1.(2019全国Ⅲ,26)(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。
回答下列问题:相关金属离子[c0(Mn2+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。
若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。
当x=y=13时,z=___________。
答案:(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (2)将Fe2+氧化为Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F−平衡向右移动(6)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O(7)2.(2019全国Ⅱ,26)(13分)立德粉ZnS·BaSO 4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。
2013年北京高考化学试题---工艺流程汇编3.(朝阳区14分)高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。
工业上可以通过次氯酸钠氧化法 制备高铁酸钠,生产过程如下:回答下列问题:XiDH 固体除去工呵* NsCI 。
溶液{只在破件麻中笥料存在)(1)氢氧化钠的电子式是 。
(2)经过步骤①后,加入 NaOH 固体的原因是 (3)步骤②反应的离子方程式是 _____________ (4)从溶液I 中分离出 Na 2FeO 4后,还有副产品③中反应的离子方程式为Na 2SO 4、NaCl,贝U 步骤口字诅口浓度%「L10 16(5)将一定量的Na 2FeO 4投入到pH 不同的污水中(污水中其余成分均相同)溶液中Na 2FeO 4浓度变化如下图曲线I 、n 所示,试推测曲线 I 比曲线II 对应的污水pH (填“高”或“低”)。
(6)通过计算得知 Na 2FeO 4的消毒效率(以单位质量得到的电子 比氯气的 (填“高”或“低”),用高铁酸钠代替氯气作净 剂的优点是 (答两点)。
4.(东城区14分)某小组根据工业生产原理设计如下转化关系,以获 和金属钛(Ti )。
(1)燃料电池中通入氧气的电极是 (填“正”或“负”) 反应式是 ;用该电池电解饱和食盐水,若消耗 32 理论上I 中可生成 NaOH mol 。
(2)如图所示,理论上加入n 中的 「。
2和焦炭的物质的量之比是;由TiCl 4得到金属Ti 的化学方程式是(3)根据出中合成甲醇的反应,该小组保持温度不变,在两个相同的恒容密闭容器中进行实验,有关实验数据如下:实验编号T/C 平衡时压强P/MPa 起始用量/mol平衡时CO 的转化率放出热量/kJ n(H 2)n(CO) I250 2 20 10 90% a n250P 14020cb② 实验I 条件下合成甲醇的热化学方程式是5.(房山区)金属钛被称为 TiO 2:其中,步骤n 发生的反应“2世纪金属”。
2018_2019学年北京高三化学总复习 流程图专题训练(最新最典型)1、(2019届北京朝阳二模)以海绵铜(CuO 、Cu )为原料制备氯化亚铜(CuCl )的一种工艺流程如下。
(1)“溶解”过程:生成CuSO 4的反应方程式:CuO + H 2SO 4===CuSO 4 + H 2O 、。
(2)“吸收”过程:① 2NO(g) + O 2(g) 2NO 2(g) ∆H = -112.6 kJ ·mol -1提高NO 平衡转化率的方法是 (写出两种)。
②吸收NO 2的有关反应如下:反应Ⅰ:2NO 2(g) + H 2O(l) === HNO 3(aq) + HNO 2(aq) ∆H = -116.1 kJ ·mol -1反应Ⅱ:3HNO 2(aq) === HNO 3(aq) + 2NO(g) + H 2O(l) ∆H = -75.9 kJ ·mol -1用水吸收NO 2生成HNO 3和NO 的热化学方程式是 。
(3)“电解”过程:HNO 2为弱酸。
通过电解使HNO 3得以再生,阳极的电极反应式是 。
(4)“沉淀”过程:①产生CuCl 的离子方程式是 。
②加入适量Na 2CO 3,能使沉淀反应更完全,原因是 。
(5)测定CuCl 含量:称取氯化亚铜样品mg ,用过量的FeCl 3溶液溶解,充分反应后加入适量稀硫酸,用x mol ·L -1的K 2Cr 2O 7溶液滴定到终点,消耗K 2Cr 2O 7溶液ymL 。
滴定时发生的离子反应:Cr 2O 72- + 6Fe 2+ + 14H +=== 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2O样品中CuCl (M =99.5 g ·mol -1)的质量分数为_____ ___。
答案(1)324423Cu 2HNO 3H SO 3CuSO 2NO 4H O ++=+↑+(2)①降低温度、增大压强、提高()2O c 等C r (+6)去除率 0 ②3NO 2(g) + H 2O(l) = 2HNO 3(aq) + NO(g) △H=﹣ 212.1 kJ·mol -1 (3)223HNO 2e H O 3H NO +--+=+(4)①222242Cu SO 2Cl 2H O 2CuCl SO 4H +--++++=↓++ ② 23CO -消耗H +,使()H +c 减小,有利于生成CuCl 的反应正向进行 (5)0.597xy 100%m⨯2、含+6价铬的废水毒性强,对环境污染严重。
2020届北京高三化学一轮复习 工业流程图专题训练1、(2019年北京石景山)聚合硫酸铁(简称PFS 或聚铁)是水处理中重要的絮凝剂。
以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等)为原料制取聚合硫酸铁(mx x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-2342)SO ()OH (Fe )的工艺流程如下:(4)过程a 中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合。
将下列水解反应原理的化学方程式补充完整。
O(5)过程a 中水解要严控pH 的范围。
pH 偏小或偏大聚合硫酸铁的产率都会降低,请解释原因 。
(6)盐基度B 是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,通常盐基度越高,絮凝效果越好。
盐基度B 的表达式:%100)(3)(3⨯=+-Fe n OH n B (n 为物质的量)。
为测量聚合硫酸铁的盐基度,进行如下实验操作:ⅰ.取聚合硫酸铁样品m g ,加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,再加入KF 溶液屏蔽Fe 3+,使Fe 3+不与OH -反应。
然后以酚酞为指示剂,用c mol/L 的标准NaOH 溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH 溶液V mL 。
ⅱ.做空白对照实验,取与步骤ⅰ等体积等浓度的盐酸,以酚酞为指示剂,用c mol/L 的标准NaOH 溶液进行中和滴定,到终点时消耗NaOH 溶液V 0 mL 。
①该聚合硫酸铁样品中n (OH -) = mol 。
②已知该样品中Fe 的质量分数w ,则盐基度B = 。
答案(1)H 2SO 4………………………………………………………………………………………………………………………………………………………(1分) (2)Fe 3+、Fe 2+、H +………………………………………………………………………………………………………………………………………(2分) (3)将Fe 2+氧化为Fe 3+:ClO 3—+ 6Fe 2+ + 6H + === Cl —+ 6Fe 3+ + 3H 2O ………………………………(2分)(4)1342)SO (Fe + x OH 212342)SO ()OH (Fe xx -+ H 2SO 4……………………………………………………(2分)(5)pH 偏小时,水解平衡逆向移动,聚合硫酸铁的产率会降低;pH 偏大时,Fe 2(SO 4)3生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸铁的产率会降低;……………………………………………………………(2分)(6)①10—3cV 0-10—3cV ………………………………………………………………………………………………………………………………(2分)2、(2019年北京海淀区)金是一种用途广泛的贵重金属。
2019年各区高三期末试题汇编--化学平衡(海淀)11.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:相关反应的热化学方程式为:反应I:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l) === 2HI(aq) + H2SO4(aq) ΔH1=﹣213 kJ·mol-1反应II:H2SO4(aq) === SO2(g) + H2O(l) + O2(g) ΔH2= +327 kJ·mol-1反应III:2HI(aq) === H2(g) + I2(g) ΔH3= +172 kJ·mol-1下列说法不.正确..的是:A.该过程实现了太阳能到化学能的转化B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l) === 2H2 (g)+O2(g) ΔH= +286 kJ·mol-1D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变14.某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。
为研究废水中Cu2+处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如下图所示。
查阅资料,平衡I:Cu(OH)23342+-;平衡II:Cu(OH)2 + 2OH-[Cu(OH-)4]2-下列说法不正确...的是A.废水中Cu2+处理的最佳pH约为9B.b~c段:随pH升高,Cu(OH)2的量增加,平衡I正向移动,铜元素含量上升C.c~d段:随pH升高,c(OH-)增加,平衡I逆向移动,铜元素含量下降D.d点以后,随c(OH-)增加,铜元素含量可能上升(西城)14.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X (g) + Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的数据如下表:下列说法正确的是A.反应0 ~ 4 min的平均速率υ(Z)=0.25 mol·(L·min)−1B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2C.其他条件不变,9 min后,向容器中再充入1.6 mol X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X 的浓度减小,Y的转化率增大D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0(东城)8. 下列事实不能..用平衡移动原理解释的是A .开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫14. 相同温度下,分别在起始体积均为1 L 的两个密闭容器中发生反应:X 2(g)+3Y 2(g)2XY 3(g) ΔH =-a kJ/mol 。
生产工艺流程含答案(海淀区)15.(10分)细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。
耦合循环中的部分转化如下图所示。
(1)上图所示氮循环中,属于氮的固定的有________(填字母序号)。
a. N2转化为氨态氮b. 硝化过程c. 反硝化过程(2)氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为________。
②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。
(3)硝化过程中,含氮物质发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。
该反应中,当产生0.02 mol 氮气时,转移的电子的物质的量为________ mol。
(5)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去),用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理:________、________。
(朝阳区)18.(12分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的污水处理剂。
(1)K2FeO4的制备①i中反应的离子方程式是_______。
②将ii中反应的离子方程式补充完整:Fe3++ OH- + ClO-== FeO42- + +③iii中反应说明溶解度:Na2FeO4_______K2FeO4(填“>”或“<”)。
(2)K2FeO4的性质i. 将K2FeO4固体溶于蒸馏水中,有少量无色气泡产生,经检验为O2,液体有丁达尔效应。
ii. 将K2FeO4固体溶于浓KOH溶液中,放置2小时无明显变化。
iii. 将K2FeO4固体溶于硫酸中,产生无色气泡的速率明显比i快。
① K2FeO4溶于蒸馏水的化学反应方程式是_______。
②K2FeO4的氧化性与溶液pH的关系是_______。
(3)K2FeO4的应用K2FeO4可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为N2)处理。
K2FeO4对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如下:① K2FeO4脱氮的最佳pH是_____。
2019年各区试题汇编_实验选择(海淀)7.取1 mL 0.1 mol·L -1 AgNO 3溶液进行如下实验(实验中所用试剂浓度均为0.1 mol·L -1):下列说法不正确...的是 A .实验①白色沉淀是难溶的AgCl B .由实验②说明AgI 比AgCl 更难溶 C .若按①③顺序实验,看不到黑色沉淀 D .若按②①顺序实验,看不到白色沉淀 10.为探究电解的放电规律,进行如下实验:下列说法不正确...的是 A .对比①②可知,阴极放电顺序是:Cu 2+ > H + > Na + B .对比①③可知,阳极放电顺序是:Cl - > OH - > SO 42- C .对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电 D .对比①⑤可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液 (西城)7A .饱和食盐水与碳化钙反应制取乙炔B .浓硝酸与铜反应制取二氧化氮C .浓氨水与生石灰反应制取氨气D .浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气 15.下列实验方案不能达到相应目的的是16.为了研究Mg(OH)2溶于铵盐溶液的原因,进行如下实验:① 向2 mL 0.2 mol ·L − 1 MgCl 2溶液中滴加1 mol ·L − 1NaOH 溶液至不再产生沉淀,将浊液分为2等份。
② 向一份中逐滴加入4 mol ·L − 1 NH 4Cl 溶液,另一份中 逐滴加入4 mol ·L − 1 CH 3COONH 4溶液(pH ≈7),边 滴加边测定其中沉淀的量,沉淀的量与铵盐溶液的 体积的关系如右图。
③ 将①中的NaOH 溶液用氨水替换,重复上述实验。
下列说法不正确...的是 A .Mg(OH)2浊液中存在:Mg(OH)2 (s)Mg 2+ (aq) + 2OH − (aq)B .②中两组实验中均存在反应:Mg(OH)2 + 2NH 4+ == Mg 2+ + 2NH 3·H 2OC .H +可能参与了NH 4Cl 溶液溶解Mg(OH)2的过程D .③中获得的图像与②相同(东城)9. 同学们用如下图所示实验,探究SO 2及其水溶液的性质。
北京市上学期期末考试高三化学试题分类汇编——工艺流程(海淀)17.(10分)一种运用铝土矿(具有氧化铝和杂质)生产氧化铝纯品旳工业流程如下:(1)过程I,发生反映旳离子方程式是。
(2)过程II,用一定浓度旳NaHCO3溶液解决碱浸后滤液,所得溶液pH和Al(OH)3生成旳量随加入NaHCO3溶液体积变化旳曲线如下:①加入NaHCO3溶液体积不不小于8 mL时,发生重要反映旳离子方程式是。
②过程II生成Al(OH)3旳离子方程式是。
(3)过程III,电解Na2CO3溶液旳装置如下图所示。
①阴极旳电极反映式是。
②简述阳极液生成旳原理:。
(朝阳)18.(12分)具有227K Cr O 旳废水具有较强旳毒性,工业上常用钡盐沉淀法解决具有227K Cr O 旳废水并回收重铬酸,具体旳流程如下:已知:CaCr 2O 7、27BaCr O 易溶于水,其他几种盐在常温下旳溶度积如下表所示。
(1)用离子方程式表达227K Cr O 溶液中同步存在24K CrO 旳因素(将离子方程式补充完整):22274 Cr O _________CrO _________--++(2)向滤液1中加入22BaCl 2H O ⋅旳目旳,是使2-4CrO 从溶液中沉淀出来。
① 结合上述流程阐明熟石灰旳作用:______________________________________。
② 结合表中数据,阐明选用2Ba +而不选用2Ca +解决废水旳理由:______________________________________________________。
③ 研究温度对24CrO -沉淀效率旳影响。
实验成果如下:在相似旳时间间隔内,不同温度下2-4CrO 旳沉淀率24242 CrO 1001 CrO --⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭%固体中的量沉淀率滤液中的量, 如右图所示。
已知:()()()2244BaCrO s Ba aq CrO aq 0+-+∆>H2-4CrO 旳沉淀效率随温度变化旳因素是____________________________________。
2019年北京高三化学期末考试工业流程图题目汇编1、(北京海淀)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。
用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠,转化关系如下图所示:(1)A溶液中一定含有的溶质是_______。
(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是_______(填字母序号)。
a.加热b.加入NaHCO3c.加入NH4Cl(3)写出③中水解生成Fe2(OH) m Cl6-m反应的化学方程式:______。
(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。
铁块做_______(填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为_______。
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:_______。
答案:(1)FeCl2 1分(2)a b 1分(3)2FeCl 3 + mH2O Fe2(OH) m Cl6-m + mHCl 2分(4)阳极1分Fe - 6e- + 8OH - === FeO42- + 4H2O 2分(5)4FeO42-+10H2O === 4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH-2分(Fe2O3或水合物,合理正确给分)③Zn(HSO 3)2 + O 2 === ZnSO 4 + H 2SO 4 (Zn(HSO 4)2或离子方程式正确给分) 1分2、(北京西城)直接排放含SO 2的烟气会危害环境。
利用工业废碱渣(主要成分Na 2CO 3)可吸收烟气中的SO 2并制备无水Na 2SO 3,其流程如图1。
已知: H 2SO 3、HSO 3−、SO 32−在水溶液中的物质的量分数随pH 的分布如图2,Na 2SO 3·7H 2O 和Na 2SO 3的溶解度曲线如图3。
图2图3(1)Na 2CO 3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:________。
(2)吸收烟气① 为提高NaHSO 3的产率,应控制吸收塔中的pH 为________。
② NaHSO 3溶液中c (SO 32−)>c (H 2SO 3),结合方程式解释其原因:________。
③ 已知下列反应:SO 2(g) + 2OH − (aq) == SO 32− (aq) + H 2O(l) ΔH 1=−164.3 kJ ·mol −1 CO 2(g) + 2OH − (aq) == CO 32− (aq) + H 2O(l) ΔH 2=−109.4 kJ ·mol − 1 2HSO 3− (aq) == SO 32− (aq) + SO 2(g) + H 2O(l) ΔH 3=+34.0 kJ ·mol − 1 吸收塔中Na 2CO 3溶液吸收SO 2生成HSO 3−的热化学方程式是________。
图1④ 吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是________(写出1种即可)。
(3)制备无水Na 2SO 3将中和塔中得到的Na 2SO 3溶液________(填操作),过滤出的固体用无水乙醇洗涤、干燥,得无水Na 2SO 3固体。
答案(1)CO 32− + H 2O OH − + HCO 3−(1分) (2)① 4~5(1分)② 溶液中,HSO 3−存在:HSO 3− H + + SO 32−和HSO 3− + H 2O H 2SO 3 + OH −,HSO 3−的电离程度强于水解程度③ 2SO 2(g) + CO 32− (aq) + H 2O(l) == 2HSO 3−(aq) + CO 2 (g) ΔH =− 88.9 kJ ·mol − 1 ④ 防止SO 2的溶解度下降;防止HSO 3−受热分解;防止HSO 3−的氧化速率加快等 (3)隔绝空气,加热浓缩至有大量固体析出,高于34℃过滤3、(朝阳)溴主要以Br - 形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
含溴空气2 氧化FeBr 2……产品溴酸化海水 资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免 (写离子反应方程式)。
(2)脱氯:除去含溴空气中残留的Cl 2① 具有脱氯作用的离子是 。
② 溶液失去脱氯作用后,补加FeBr 2或加入 ,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br 2:用Na 2CO 3溶液吸收溴,Br 2歧化为BrO 3- 和Br -。
再用H 2SO 4酸化歧化后的溶液得到Br 2,其离子反应方程式为 。
(4)探究(3)中所用H 2SO 4浓度对Br 2生成的影响,实验如下:① B 中溶液呈棕红色说明产生了 。
② 分析C 中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。
若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。
理由或方案: 。
③ 酸化歧化后的溶液宜选用的酸是 (填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
答案(1)22Cl 2OH Cl ClO H O ---+=++(其它答案合理均可) (2)① 2Fe +、Br - ② 铁粉(3)322BrO 5Br 6H 3Br 3H O --+++=+(4)① Br 2② 理由:22224SO Br 2H O H SO 2HBr ++=+方案:用4CCl 萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色 ③ 稀硫酸4、含SO 2废气的治理可以变废为宝,使硫资源得以利用。
(1)按每年全国发电燃煤8亿吨,煤中含硫质量分数以2%计,若不经过脱硫处理,则会有_______亿吨SO 2排放到大气中(假设S 全部转化为SO 2)。
(2)下列物质中,能吸收SO 2的有_______(填序号)。
a. 氨水b. 酸性KMnO4溶液c. 生石灰d. Na2CO3溶液(3)某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收烟气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O,过程如下:已知:①“吸收”过程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物质的量之比变_____(填“大”或“小”)。
②(NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是。
③用不同的溶液A吸收SO2时,SO2吸收率和放空废气含NH3量的变化如下图。
解释图中放空废气含NH3量增大的原因:随(NH4)2SO3和NH4HSO3的物质的量之比增大,。
注:不同溶液A的体积相同,所含(NH4)2SO3和NH4HSO3的总物质的量相同④“制备”过程中,溶液B中发生反应的化学方程式是。
(4)检验产品(NH4)2SO3·H2O中含有少量-的方法如下:取少量产品加水溶解,(将实验操作和现象补充完整)。
答案(1)0.32(2)abcd (3) ① 小② -、 都水解,前者程度更大,使溶液中c (OH -)>c (H +)③ 溶液中c ( )和c (OH -)均增大,使 + H 2O NH 3·H 2O + H +平衡向右移动,促使NH 3逸出④ NH 4HCO 3 + NH 4HSO 3 === (NH 4)2SO 3·H 2O ↓ + CO 2↑ (4)加过量盐酸,充分振荡,再加氯化钡溶液,有白色沉淀产生5、(丰台)重晶石主要成分为BaSO 4,含少量的SiO 2、CaO 和MgO 杂质,以下是一种制取Ba(NO 3)2的工业流程。
(1)写出上述流程中能加快反应速率的两条措施 、 。
(2)焙烧过程中主反应为:BaSO 4 + 4C === BaS + 4CO 除此以外还可能有BaCO 3等副产物生成,通过改变温度以及煤粉的用量可降低副反应发生。
Ba(NO 3)2粗品①依据图1判断生成BaS 的反应是 反应(填“放热”或“吸热”); 反应温度至少应控制在 以上。
②控制BaSO 4的量不变,改变C 的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图2所示,判断原料中n (C) / n (BaSO 4)至少为 (填字母)。
A. 1.5 B. 2.0 C. 3.75(1)已知BaS 的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100g 水,浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、20Ca(OH)2、 12Mg(OH)2①浸取过程中产生Ba(OH)2的原因是 (写离子方程式)。
②三种碱的碱性由弱到强顺序为: < < (填化学式); 结合元素周期律解释原因: 。
(2)酸解过程中,向滤液中加入硝酸,即有硝酸钡晶体析出,稍过量的HNO 3有利于提高Ba(NO 3)2晶体的析出率,请用化学平衡原理分析原因 。
答案(1)高温焙烧 将重晶石和煤制成粉状 (合理答案给分 每空1分) (2)① 吸热(2分) 600℃ (2分) ②C (1分) (3)① S 2-+ H 2HS -+OH -HS -+ H 2H 2S +OH -(写出第一步即给分,2分)② Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 (1分)由原子序数知Mg 、Ca 、Ba 处于同一主族,随着原子序数递增,原子半径增大,金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强。
(2分)(4) Ba 2+(aq) + 2NO 3-(aq)Ba(NO 3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO 3-),促进平衡向晶体析出的方向移动,提高Ba(NO 3)2的析出率。
(2分)6、(北京石景山)硫酸亚铁铵(NH 4)2Fe(SO 4)2•6H 2O 又称莫尔盐,是浅绿色晶体。
用硫铁矿(主要含FeS 2、SiO 2等)制备莫尔盐的流程如下:…莫尔盐已知:FeS 2与H 2SO 4不反应。
相应物质的溶解度曲线如右下图。
(1)FeS 2中S 元素的化合价为 。
(2)硫铁矿焙烧的主反应是:4FeS 2+11O 22Fe 2O 3+8SO 2,加快硫铁矿焙烧速率的措施有 (写两点即可)。
(3)加H 2SO 4酸浸,发生反应的离子方程式为 。
(4)“还原”时,Fe 3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS 2还原。
反应Ⅰ为:FeS 2 +14Fe 3+ +8H 2O===15Fe 2++ 2SO 42—+16H + 反应Ⅱ的离子方程式为: 。
(5)得到莫尔盐晶体的操作是:蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤。
结晶、过滤时选择的适宜温度为60℃,解释选择该温度的原因 。
(6)为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe 2+和NH 4+,实验方法是取其少量溶液于一支..试管中..., ,证明含有Fe 2+和NH 4+。
答案(1)-1 ……………………………………………………(1分)(2)将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度……………………………………(2分) (3)Fe 2O 3+ 6H + = 2Fe 3++3H 2O ………………………………………………………………………………………………………(2分) (4)FeS 2 +2Fe 3+ = 3Fe 2++2S ………………………………………………………………………………………………………………(2分)(5)60℃时,硫酸亚铁晶体的溶解度最大,硫酸铵较大,均比莫尔盐溶解度大,结晶时不宜析出,因此,选择60℃结晶、过滤,得到莫尔盐晶体的纯度更高………………(2分)(6)加入适量浓氢氧化钠溶液,溶液中的白色沉淀迅速变灰绿,最终变为红褐色(1分);微热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝(1分),证明含有Fe 2+和NH 4+……………………………………………………………………………………………………………(总2分)。