已知:Na2CO3+NO+NO2 2NaNO2+CO2
(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有 (填化学式)。
(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是 。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的 (填操作名称)最合理。
(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是 。母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是 。 a.转入中和液 c.转入转化液
b.转入结晶Ⅰ操作 d.转入结晶Ⅱ操作
(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为 吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。
8.(2015海南单科,20-Ⅱ,14分)铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。
回答下列问题:
(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外还有 。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为 、 ;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和 (填化学式)。 (2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)②CO(g)+O2(g)③C(s)+O2(g)
2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494 kJ·mol
-1
-1
CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol CO(g) ΔH=-110 kJ·mol
2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH= kJ·mol。理论上反应
-1
-1
则反应Fe2O3(s)+3C(s)+O2(g)
放出的热量足以供给反应 所需要的热量(填上述方程式序号)。
(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的 部分,主要反应的化学方程式为 ;熔融造气炉相当于高炉的 部分。
6
(4)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有SO2污染空气,脱SO2的方法是 。
案全解全析 A组 基础题组
1.答案 (1)2H2SO3+O2(2)①SO2+OH
-
2H2SO4 中和硫酸
HS ②NaCl
(3)①富集溴 ②5 ③b (4)①沉淀Mg ②A
解析 (1)氧气将H2SO3氧化为硫酸,该反应的化学方程式为2H2SO3+O2
2H2SO4,氧化后的“海水”中加
-2+
入NaOH是为了中和酸。(2)①氯碱工业产品之一为NaOH,用NaOH吸收SO2,其离子方程式为SO2+OH
HS;②回收装置中NaHSO3与HCl反应生成NaCl溶液,NaCl又是氯碱工业的原料,故循环利用的物质是NaCl。(3)②③中发生反应:5Br+6H+Br
-+
3Br2+3H2O,每生成3 mol Br2,转移电子的物质的量是5 mol;③
碳酸钠、亚硫酸钠均与溴、氯气反应,c、d不符合题意;a会引入杂质,不符合题意。(4)①石灰乳能将镁离子转化为沉淀,则在母液中加入石灰乳所起的作用是沉淀Mg;②用作镁蒸气的冷却剂,应不与Mg反应,只有A符合。
2+
7
2.答案 (1)Ca、Mg Ca+2HC(2)是
(3)CH2CHCOONa (4)Al+3H2O
-3+
2+2+2+
CaCO3↓+CO2↑+H2O(其他合理答案也可)
Al(OH)3(胶体)+3H
-
+
(5)①B ②2Cl-2e Cl2↑ 电极上产生气泡,溶液中出现少量白色沉淀
2+
-3
2+
-4
-3
解析 (2)水中c(Ca)=1.2×10 mol/L,c(Mg)=6×10 mol/L,1 L水中含钙离子物质的量=1.2×10 mol,相当于CaO质量为1.2×10 mol×56 g/mol=67.2 mg,1 L水中含镁离子物质的量=6×10 mol,相当于氧化镁质量为6×10 mol×40 g/mol=24 mg,水的硬度=+≈10°,属于硬水。(3)聚丙烯酸钠的单体为丙烯酸钠,结构简式为CH2CHCOONa。(5)①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,隔膜B和阴极相连,阴极是阳离子放电,所以隔膜B是阳离子交换膜;②阳极是Cl放电,电极反应式为2Cl-2e离子形成沉淀。
3.答案 (1)CuSO4或Cu 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 (2)2Cu+S+2Cl+H2O(3)硫酸
(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化 (5)B、D (6)×100%
解析 (1)酸性条件下N可氧化Cu,生成Cu。
(2)由流程图可知,步骤③中的主要反应的离子方程式为2Cu+S+2Cl+H2O
2+
-2+
2+
-2+
----4
-3
-4
Cl2↑,阴极区是氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子浓度增大,钙离子、镁
2CuCl↓+S+2H
+
2CuCl↓+S+2H。
+
(3)CuCl有还原性,同时能溶于氯离子浓度较大的体系,故酸洗时不能使用HNO3和盐酸。 (4)CuCl在潮湿空气中易水解氧化,故步骤⑥不可省略。 (6)6CuCl ~ K2Cr2O7
6 mol 1 mol
x mol b×10 L×a mol·L
-3
-3
-1
6 mol∶x mol=1 mol∶(ab×10)mol 解得x=6ab×10
m(CuCl)=597ab×10g,样品中CuCl的质量分数为×100%。
B组 提升题组
-3
-3
8
4.答案 (1)2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2
(2)浸出 SO2的制取和净化 催化氧化 吸收 (3)锌粉 置换出Fe等 (4)阴 4OH-4e(5)2ZnS+4H+O2
+--
2H2O+O2↑ 2Zn+2S↓+2H2O
2+
解析 (1)含锌矿的主要成分是ZnS,与空气中氧气发生氧化还原反应,焙砂的主要成分为ZnO,反应方程式为2ZnS+3O2
2ZnO+2SO2。
(2)焙烧生成的含硫氧化物可转化为硫酸,用于后续的浸出操作;工业上制备硫酸的三个主要阶段分别为SO2的制取和净化、催化氧化、吸收。
(3)该含锌矿中还含有FeS等杂质,浸出操作后转化为亚铁离子,可加入锌粉除去亚铁离子,从而置换出Fe等。
(4)电解沉积过程中,是电解ZnSO4,阴极锌离子放电生成锌,故锌在阴极沉积;阳极发生氧化反应,产物为O2,电极反应式为4OH-4e
--
2H2O+O2↑。
+
+
(5)“氧压酸浸”反应物中含有H和O2,可以获得非金属单质S,离子方程式为2ZnS+4H+O22Zn+2S↓+2H2O。 5.答案 (1)PCl3+H2O+Cl2(2)①a 溶液变为红色
②防止滴加NH4SCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 偏小 (3)①将废水中的H3PO3氧化为P ②bc ③5×10
-6
2+
POCl3+2HCl
解析 (1)氯化水解法生产三氯氧磷的反应物有PCl3、H2O、Cl2,生成物有POCl3,根据原子守恒推知应该还有HCl生成,然后通过观察法配平。(2)①当滴定达到终点时NH4SCN过量,可以用含有Fe的NH4Fe(SO4)2作指示剂,即溶液变为红色,且半分钟内不褪色,即可确定滴定终点。②加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,可避免在滴加NH4SCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;若无此操作,NH4SCN标准液用量偏多,使所测氯元素的含量偏小。(3)②根据题图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的回收率较高。③根据Ksp[Ca3(PO4)2]=c(Ca)×c(P)=2×10,将c(P)=4×10 mol· L代入计算得c(Ca)=5×10 mol· L。 6.答案 (1)O2(或空气) (2)A C
(3)催化剂(提高反应速率) 腐蚀设备
9
2+
-6
-1
3
2+
2
-29
-7
-13+
(4)放热 可能会导致(过氧化物)爆炸 (5)c
(6)丙酮 苯酚 丙酮的沸点低于苯酚 (7)原子利用率高
解析 (1)由题中反应和工艺流程图信息可知,反应器A中通入的X应为O2或空气。 (2)由工艺流程图可知,反应①在反应器中进行,反应②在分解釜中进行。
(3)因反应②在酸性条件下进行,在分解釜C中加入少量浓硫酸作催化剂,但因浓硫酸具有强腐蚀性,易腐蚀设备。
(4)因反应②的ΔH<0,故反应②为放热反应。 (5)NaHCO3与苯酚不反应且易用水洗去。
(6)因丙酮沸点低,首先蒸出,苯酚沸点高后被蒸馏出来,所以T为丙酮,P为苯酚。 (7)由反应①和反应②可知,用该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高。 7.答案 (1)NaNO3 (2)防止NaNO3的析出 溶碱 (3)将NaNO2转化为NaNO3 c、d (4)1.59
解析 (1)由题中信息可知:Na2CO3+NO+NO2
2NaNO2+CO2,当NO2过量时,还发生反应:Na2CO3+2NO2
NaNO3+NaNO2+CO2,故中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有NaNO3。
(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作是为了分离出溶质NaNO2,由(1)中分析可知,中和液中还含有少量Na2CO3和NaNO3,若水的蒸发量过大,NaNO3也会结晶析出,从而造成产品不纯。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的NaNO2,冷凝后用于流程中的“溶碱”操作中最为合理,既可以减少H2O的加入量,又可以减少有毒物质NaNO2的排放。
(3)母液Ⅱ中主要含有NaNO3,若回收利用,显然转入转化液或转入结晶Ⅱ操作最为合理,若转入中和液或转入结晶Ⅰ操作,都会造成NaNO2产品不纯。
(4)n(NaNO2)==2.00×10 mol,则n(NaNO3)=n(NaNO2)=1.00×10 mol,由Na原子守恒可
知,n(Na2CO3)=[n(NaNO2)+n(NaNO3)]=1.50×10 mol,所以m(Na2CO3)=1.50×10 mol×106 g·mol=1.59×10 g=1.59 t。 8.答案 (1)石灰石 CaCO3(2)-355 ②③ ①
CaO+CO2↑ CaO+SiO2
CaSiO3 CO
6
4
4
-1
4
4
10
高考化学一轮复习 考点29 化学与技术(第44课时)化学与技术AB题组训练
