组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应有关计算 > 基于氧化还原反应守恒规律的计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:173 题号:14766881
稀土有工业“黄金”之称,我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:

(1)选矿是整个矿产品生产过程中的重要环节。一般可采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等方法,将有用矿物与脉石矿物(无用矿物)分离。氟碳铈矿浮选过程中采用不同捕收剂BHA和SHA(浓度均为2×10-4mol/L)时,pH值对氟碳铈矿浮选回收率的影响如图所示。浮选时应选择的最佳捕收剂是___________(填“BHA”或“SHA”),其对应的最佳pH值为___________

(2)CeFCO3中Ce的化合价为___________
(3)在空气中进行氧化焙烧时由于水蒸气的参与,可产生一种有毒并对陶瓷设备有腐蚀作用的气体,其化学式为____
(4)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为___________
(5)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但若温度偏高浸出率反而会减小,其原因是___________
(6)HT是一种有机萃取剂,则操作I的名称为___________
(7)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到Ce(OH)4的化学方程式:___________
(8)CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分,它能在还原气氛中供氧,在氧化气氛中耗氧。在尾气消除过程中发生着CeO2CeO2(1-x)+xO2↑(0≤x≤0.25)的循环。利用CeO2消除CO尾气后,CeO2(1-x)中Ce的化合价为+3价、+4价。若x=0.2,则Ce(III)与Ce(IV)的原子个数比为___________

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【推荐1】工业上有多种脱硫、脱硝的方法,具体如下:
Ⅰ、二氧化氯(ClO2)是黄绿色、易溶于水的气体,具有强氧化性,可用于烟气中SO2和NO的脱除。研究表明:ClO2氧化SO2和NO的反应历程与下列反应有关。
序号反应机理(基元反应)反应热速率常数
脱硝NO(g)+ClO2(g)=NO2(g)+ClO(g)ΔH1k1=1.7×1011mL·mol-1·s-1
NO(g)+ClO(g)=NO2(g)+Cl(g)ΔH2k2=8.8×1012mL·mol-1·s-1
脱硫SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g)ΔH3k3=2.1×10-4mL·mol-1·s-1
SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+Cl(g)ΔH4k4=6.9×1011mL·mol-1·s-1

已知基元反应:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),其速率方程表达式为v=k·ca(A)·cb(B)
实验测得:ClO2分别对纯SO2、纯NO以及同时氧化的氧化率随时间(t)的变化情况如图所示。据此分析:

(1)其它因素都相同,判断ClO2氧化SO2的活化能___________(填“>”或“<”)ClO2氧化NO的活化能;
(2)NO的存在___________(填“会”或“不会”)影响ClO2氧化SO2的速率。请结合①、③、④的速率常数分析原因___________
Ⅱ、NaClO溶液在不同温度下也可对硫、硝脱除,一定时间内,其脱除率如图所示。

(3)SO2脱除率高于NO,可能的原因是___________(写两点)。
(4)烟气中SO2和NO体积比为4:1,烟气与50℃时的吸收液转化生成的___________
Ⅲ、CO也可以与NO反应生成无污染物:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。设为相对压力平衡常数,其计算表达式写法为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为KPa)除以P0(P0=100KPa)。在某温度下,原料组成n(CO):n(NO)=1:1,初始总压为100KPa的恒容容器中进行上述反应。
(5)以下物理量不再发生变化时,能说明反应达平衡的是___________
a.CO与NO转化率之比                 b.混合气体的密度
c.混合气体的平均相对分子质量                    d.v(CO):v(N2)=2:1
(6)体系达到平衡时N2的分压为20KPa,则该反应的相对压力平衡常数___________
2023-01-21更新 | 164次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】研究硝酸工业尾气的处理对环境保护和资源的开发利用有重要意义。一种利用硝酸尾气初步处理后获得的高浓度NOx(NO、NO2)烟气制备NaNO2、NaNO3的工艺流程如下:

回答下列问题:
(1)NH3是工业上制备硝酸的原料,工业上NH3的催化氧化反应的化学方程式为_______
(2)NaNO2中N元素的化合价为____,“碱吸收”过程中发生反应的离子方程式为______
(3)母液I“转化”时生成NO的化学方程式为_______,“转化”时产生的气体应导入_______(填操作单元的名称)循环利用。
(4)工业制硝酸尾气中的NOx(NO、NO2)常用NaOH溶液吸收,反应的化学方程式为:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。硝酸尾气中的NOx,通入足量NaOH溶液中充分反应后气体没有剩余,则:
①NOx中x的取值范围为_______
②反应后溶液中n():n()=_______(用含x的代数式表示)。
2022-05-26更新 | 292次组卷
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【推荐3】三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室制取的反应为:,其实验装置如下图所示:

已知:①(俗称光气)有毒,遇水发生水解:
②碱性条件下,可将氧化为(黄色);酸性条件下, (橙色)还原为(绿色)。
(1)A装置用于干燥和观察其流速,A中的试剂是_______;无水的作用是_______;反应结束后要继续通入一段时间氮气,主要目的是_______
(2)装置E用来收集产物。实验过程中若D处因发生凝华出现堵塞,A装置中可观察到的现象是_______;可通过_______(填操作)使实验继续进行。
(3)尾气与装置G中过量的溶液发生反应的离子方程式是_______
(4)测定产品中,质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.取产品,在强碱性条件下,加入过量溶液,小火加热使完全转化为,再继续加热一段时间。
Ⅱ.冷却后加适量的蒸馏水,再滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸作用是防止指示剂提前变色),使转化为
Ⅲ.在溶液中加入适量浓混合均匀,滴入3滴试亚铁灵做指示剂,用新配制的标准溶液滴定,溶液由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,消耗标准溶液(滴定中还原为)。
①计算产品中质量分数为_______
②下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是_______(填字母标号)。
A.步骤Ⅰ中未继续加热一段时间
B.步骤Ⅱ用盐酸替代硫酸
C.步骤Ⅲ中溶液部分变质
D.步骤Ⅲ中读数时,滴定前俯视,滴定后平视
2022-03-29更新 | 663次组卷
共计 平均难度:一般