硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药等。工业上以黄铁矿(主要成分为FeS2,含有少量SiO2杂质)为主要原料制备硫酸的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“高温煅烧”前,将黄铁矿粉碎的目的是_______ ;煅烧时发生反应的化学方程式为_______ 。
(2)“氧化”时,发生反应的化学方程式为_______ 。
(3)“吸收”时,从SO3的性质角度分析,选用98.3%浓硫酸而不用水的主要原因是_______ 。
(4)研究证明,高炉中Fe2O3与CO反应不能完全转化为CO2和Fe,据此写出高炉炼铁时Fe2O3与CO反应的化学方程式:_______ ;若投入Fe2O3的质量为160t,经过5h后,产出含碳量为2%的生铁100t,则该反应中Fe2O3的转化率为_______ 。
回答下列问题:
(1)“高温煅烧”前,将黄铁矿粉碎的目的是
(2)“氧化”时,发生反应的化学方程式为
(3)“吸收”时,从SO3的性质角度分析,选用98.3%浓硫酸而不用水的主要原因是
(4)研究证明,高炉中Fe2O3与CO反应不能完全转化为CO2和Fe,据此写出高炉炼铁时Fe2O3与CO反应的化学方程式:
更新时间:2022-07-12 21:17:01
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【推荐1】为消除燃煤烟气中含有的:、,研究者提出若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。
Ⅰ。合成氨催化氧化制硝酸的流程示意图:
(1)结合上表数据进行估算,当1 mol 完全参与反应转化成时,反应总共___________ (填“放出”或“吸收”)___________ kJ热量。
(2)氧化炉中的反应化学方程式___________ 。
(3)吸收塔中若不通入氧气,只用水吸收,的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________ 。
Ⅱ。工业上广泛使用以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。
(4)下列物质中,能吸收的有___________ (填序号)。
a.氨水 b.酸性溶液 c.溶液 d.NaOH溶液
(5)用NaClO溶液作吸收剂,控制溶液的,可将烟气中的NO转化为。写出NaClO溶液吸收烟气中NO的离子方程式是___________ 。
Ⅰ。合成氨催化氧化制硝酸的流程示意图:
共价键 | |||
断开1 mol共价键所需能量(kJ) | 946 | 436 | 391 |
(1)结合上表数据进行估算,当1 mol 完全参与反应转化成时,反应总共
(2)氧化炉中的反应化学方程式
(3)吸收塔中若不通入氧气,只用水吸收,的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
Ⅱ。工业上广泛使用以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。
(4)下列物质中,能吸收的有
a.氨水 b.酸性溶液 c.溶液 d.NaOH溶液
(5)用NaClO溶液作吸收剂,控制溶液的,可将烟气中的NO转化为。写出NaClO溶液吸收烟气中NO的离子方程式是
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【推荐2】科学研究表明,纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,原因是因为反应过程中生成了一定量的超氧化钠(),实验流程如下:已知:气体Y标准状况下密度为。
(1)溶液Z中溶质的电子式________ 。
(2)在加热条件下Na与充分反应的总方程式为________________________________ 。
(3)写出与水反应的离子方程式________________________________________ 。
(1)溶液Z中溶质的电子式
(2)在加热条件下Na与充分反应的总方程式为
(3)写出与水反应的离子方程式
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【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是一种多功能的新型水处理剂。一种湿法制备高铁酸钾的新工艺流程如图所示:
已知:高铁酸盐热稳定性差,在碱性环境中比酸性环境中相对稳定。回答以下问题:
(1)滤渣1的主要成分为(写化学式)_______ 。
(2)写出氧化过程的离子方程式_______ 。
(3)氧化时控温20~25℃,温度不能高于25℃原因是_______ 。
(4)实验测得氧化时间、氧化剂浓度与K2FeO4产率、纯度的实验数据分别如图l、图2所示。为了获取更纯的高铁酸钾,反应时间应控制在_______ min,氧化剂浓度应控制在_______ 。
(5)高铁酸钾产品纯度测定方法如下(杂质不参与反应):在一定条件下,将1.32g样品与过量KI溶液反应后配成100mL溶液,每次取10.00mL用0.1000的Na2S2O3标准溶液滴定,三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液体积平均为19.20mL,则原样品中高铁酸钾的质量分数为_______ 。(已知:,)
已知:高铁酸盐热稳定性差,在碱性环境中比酸性环境中相对稳定。回答以下问题:
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(2)写出氧化过程的离子方程式
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(5)高铁酸钾产品纯度测定方法如下(杂质不参与反应):在一定条件下,将1.32g样品与过量KI溶液反应后配成100mL溶液,每次取10.00mL用0.1000的Na2S2O3标准溶液滴定,三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液体积平均为19.20mL,则原样品中高铁酸钾的质量分数为
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【推荐1】某化学兴趣小组利用如图装置模拟工业的催化氧化过程,并研究二氧化硫的性质。已知:熔点为16.8℃。
(1)该实验的操作顺序为:组装仪器→_______ →装药品→开始实验。
(2)在乙中催化氧化,写出该反应的化学方程式_______ 。
(3)丙装置中冰水的作用是_______ 。
(4)写出丁中反应的离子方程式_______ 。
(5)戊装置中倒扣漏斗的作用是_______ 。
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(2)在乙中催化氧化,写出该反应的化学方程式
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【推荐2】某小组同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如表所示3组,第2组中物质X的化学式是___ 。
(2)利用如图所示的装置研究SO2的性质:
已知熔点:SO2-76.1℃,SO316.8℃沸点:SO2-10℃,SO345℃
①装置I模拟工业生产SO2催化氧化的反应,其化学方程式是___ 。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置,装置II的作用是___ 。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置,装置IV中有40mL2.5mol/LNaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置IV中发生反应所得产物的化学式是___ 。
(1)将相关的含硫物质分为如表所示3组,第2组中物质X的化学式是
第1组 | 第2组 | 第3组 |
S(单质) | SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 | SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
已知熔点:SO2-76.1℃,SO316.8℃沸点:SO2-10℃,SO345℃
①装置I模拟工业生产SO2催化氧化的反应,其化学方程式是
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置,装置II的作用是
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置,装置IV中有40mL2.5mol/LNaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置IV中发生反应所得产物的化学式是
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解题方法
【推荐1】硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O],是一种重要的化工原料,常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示:
回答下列问题:
(1)“浸取”时,为了提高浸取率可采取的措施有______ (任写一点),浸取时在生成S的反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______ 。
(2)薄层层析法是利用溶液各成分对同一吸附剂吸附能力不同,在溶液流过吸附剂时,使各成分互相分离的方法。某实验小组利用薄层层析法监控滤液1加入铁粉过程中溶液的组成,实验结果如下,则还需继续加入Fe粉的是______ (选填编号)。
(3)滤渣2的主要成分是______ ,滤渣2与稀硝酸反应时,需向装置内通入适量空气,这样做的目的是______ 。
(4)调节溶液pH时选用的物质a可以是______ ,几种金属离子沉淀的pH范围如图所示,“调pH”时应将溶液pH调至______ ~______ 。
(5)操作X主要包括______ 、______ 、过滤、洗涤、干燥。
回答下列问题:
(1)“浸取”时,为了提高浸取率可采取的措施有
(2)薄层层析法是利用溶液各成分对同一吸附剂吸附能力不同,在溶液流过吸附剂时,使各成分互相分离的方法。某实验小组利用薄层层析法监控滤液1加入铁粉过程中溶液的组成,实验结果如下,则还需继续加入Fe粉的是
(3)滤渣2的主要成分是
(4)调节溶液pH时选用的物质a可以是
(5)操作X主要包括
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【推荐2】硫酸盐在生产、生活中有广泛的应用。工业上以重晶石(主要成分)为原料制备,其工艺流程示意图如下:
某研究小组查阅资料得:
①
②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是_____ 。
(2)实际生产中必须加入过量的碳,同时还要通入空气,其目的有两个:
a.从原料角度看_____ ;
b.从能量角度看_____ ;
(3)处理过程(a)包括操作名称是_____ 。
某研究小组查阅资料得:
①
②
(1)用过量NaOH溶液吸收气体,得到硫化钠。该反应的离子方程式是
(2)实际生产中必须加入过量的碳,同时还要通入空气,其目的有两个:
a.从原料角度看
b.从能量角度看
(3)处理过程(a)包括操作名称是
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【推荐3】ZrO2是重要的耐高温材料,可用作陶瓷遮光剂和良好的催化剂。天然锆英石(ZrSiO4含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如图:
已知:
①锆英石能与烧碱高温反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。
②部分离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀时的pH如表:
(1)锆英石碱熔时需要粉碎,其目的是___ 。
(2)ZrSiO4中Zr的化合价为___ 。滤渣2的主要成分为___ 。
(3)“碱熔”过程中ZrSiO4发生反应的化学方程式___ 。
(4)本流程使用NaCN除铜,若盐酸溶解后溶液中c(Cu2+)=0.01mol∙L-1,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)=___ 。(已知Ksp[Cu(CN)2]=4×10-10)
(5)向除Cu后所得滤液中加氨水调pH=b,发生的离子方程式为___ 。
(6)过滤时需要用到的玻璃仪器___ 。
(7)由氢氧化锆制备高纯二氧化锆的方法是___ 。
已知:
①锆英石能与烧碱高温反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2+。
②部分离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀时的pH如表:
离子 | Fe3+ | Al3+ | ZrO2+ |
开始沉淀时pH | 1.9 | 3.3 | 6.2 |
完全沉淀时pH | 3.2 | 5.2 | 8.0 |
(2)ZrSiO4中Zr的化合价为
(3)“碱熔”过程中ZrSiO4发生反应的化学方程式
(4)本流程使用NaCN除铜,若盐酸溶解后溶液中c(Cu2+)=0.01mol∙L-1,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)=
(5)向除Cu后所得滤液中加氨水调pH=b,发生的离子方程式为
(6)过滤时需要用到的玻璃仪器
(7)由氢氧化锆制备高纯二氧化锆的方法是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】一种以硼镁石[主要含MgB3O3(OH)5,还含有少量Fe2O3、Al2O3]为原料制取Mg(OH)2•4MgCO3•5H2O的工艺流程如图:
(1)焙烧时MgB3O3(OH)5与(NH4)2SO4反应可生成(NH4)2Mg2(SO4)3、B2O3、NH3和H2O。写出焙烧时MgB3O3(OH)5发生反应的化学方程式:_____ 。
(2)由于部分铵盐的分解,焙烧反应所得的气体中除NH3和H2O外,还可能含有SO2和N2,其中SO2和N2的体积比为_____ 。
(3)B2O3易溶于水,溶于水后生成硼酸H3BO3,硼酸在冷水中溶解度小,溶于水的硼酸可发生电离:+H2O +H+。硼酸属于_____ 元酸。
(4)用氨水调pH的目的是沉淀Fe3+和Al3+,已知实验条件下,部分金属离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如表所示:
已知:
①溶液中金属离子浓度<1×10-5mol•L-1,可以认为沉淀完全;
②Ksp[Al(OH)3]=1×10-32
调pH时需控制的范围是_____ 。
(5)取48.4gMg(OH)2•4MgCO3•5H2O加热分解,所得残留固体的质量与温度的关系如图所示。250℃时所得固体的成分为_____ 。
(1)焙烧时MgB3O3(OH)5与(NH4)2SO4反应可生成(NH4)2Mg2(SO4)3、B2O3、NH3和H2O。写出焙烧时MgB3O3(OH)5发生反应的化学方程式:
(2)由于部分铵盐的分解,焙烧反应所得的气体中除NH3和H2O外,还可能含有SO2和N2,其中SO2和N2的体积比为
(3)B2O3易溶于水,溶于水后生成硼酸H3BO3,硼酸在冷水中溶解度小,溶于水的硼酸可发生电离:+H2O +H+。硼酸属于
(4)用氨水调pH的目的是沉淀Fe3+和Al3+,已知实验条件下,部分金属离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如表所示:
Mg2+ | Al3+ | Fe3+ | |
开始沉淀的pH | 8.6 | 3.7 | 2.2 |
完全沉淀的pH | 11.2 | ? | 3.5 |
①溶液中金属离子浓度<1×10-5mol•L-1,可以认为沉淀完全;
②Ksp[Al(OH)3]=1×10-32
调pH时需控制的范围是
(5)取48.4gMg(OH)2•4MgCO3•5H2O加热分解,所得残留固体的质量与温度的关系如图所示。250℃时所得固体的成分为
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【推荐2】茶是我国人民喜爱的饮品,其中含有多种有益于人体健康的成分,据测定茶叶中含有450种以上的有机成分与15种以上的元素.某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量,设计了探究实验方案如下:(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)
步骤1:称取500 g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤.
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95 g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀.
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.1000 mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00 mL,计算结果.请回答下列问题:
步骤 1中:使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、_________ 、_________ 等仪器.
步骤2中:改用试剂________________ 来调节pH将更为方便.判断沉淀已经洗涤干净的方法是______________________________________________________________ .
步骤3中:原茶叶中钙离子的质量分数为________________ .若碳酸钠试剂不纯,且所含杂质不与Ca2+反应,则测得的钙离子的质量分数将__________ (填下列序号之一:①偏小 ②偏大 ③不偏 ④偏小或偏大或不偏)
步骤1:称取500 g干燥的茶叶,置于通风橱中,充分灼烧使茶叶灰化,再用研钵磨细后移入烧杯中,然后将200mL 1 mol·L-1盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤.
步骤2:向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,调节溶液的pH为6~7左右,使铝、铁的氢氧化物完全沉淀,再加热煮沸30 min,加入7.95 g无水碳酸钠,充分搅拌,待沉淀完全后,过滤,洗涤,过滤后得到滤液和沉淀.
步骤3:将步骤2所得的滤液稀释至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示剂,用0.1000 mol·L-1的HCl标准溶液滴定,终点时消耗盐酸的体积为20.00 mL,计算结果.请回答下列问题:
步骤 1中:使茶叶灰化需要三角架、泥三角、酒精喷灯、
步骤2中:改用试剂
步骤3中:原茶叶中钙离子的质量分数为
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解题方法
【推荐3】某氧化铁样品中含有少量的杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,设计了如下实验方案。
请回答:
(1)操作Ⅰ中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有___________ (填仪器名称)。
(2)反应①中加入足量溶液,反应的离子方程式为_________ 。
(3)检验沉淀中是否洗涤干净的操作是__________ 。
(4)将沉淀加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为,再次加热并冷却至室温称其质量为,若,还应进行的操作是__________ 。
(5)若坩埚的质量为,最终坩埚与加热后固体的总质量为,则样品中铁元素的质量分数为_______ 。
请回答:
(1)操作Ⅰ中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有
(2)反应①中加入足量溶液,反应的离子方程式为
(3)检验沉淀中是否洗涤干净的操作是
(4)将沉淀加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为,再次加热并冷却至室温称其质量为,若,还应进行的操作是
(5)若坩埚的质量为,最终坩埚与加热后固体的总质量为,则样品中铁元素的质量分数为
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