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以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:![]()
(1)已知:
(已折算為標況下)SO3氣體與H2O化合時放出的熱量為 (保留兩位有效數(shù)字)。
(2)沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)依據(jù)工藝流程圖判斷下列說法正確的是(選填序號字母) 。
a.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
b.過量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
(4)在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸的原因 。
(5)吸收塔排出的尾氣先用氨水吸收,再用濃硫酸處理,得到較高濃度的SO2和銨鹽。
①SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2。SO2吸收Br2的離子方程式是 。
②為測定該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分數(shù),將不同質(zhì)量的銨鹽分別加入到50.00mL相同濃度的NaOH溶液中,沸水浴加熱至氣體全部逸出(此溫度下銨鹽不分解)。該氣體經(jīng)干燥后用濃硫酸吸收完全,測定濃硫酸增加的質(zhì)量。部分測定結(jié)果如下表(a>0): ![]()
計算:該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分數(shù)是 %;若銨鹽質(zhì)量為15.00g,濃硫酸增加的質(zhì)量為 。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))
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(13分)平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物質(zhì))。某課題以此粉末為原料,設(shè)計如下工藝流程對資源進行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨:![]()
已知:
。嵝詶l件下,鈰在水溶液中有
、
兩種主要存在形式,
易水解,
有較強氧化性。
ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸
ⅲ.硫酸鐵銨[aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O]廣泛用于水的凈化處理。
(1).操作Ⅰ的名稱是 ,檢驗硫酸鐵銨溶液中含有NH4+的方法是: 。
(2).反應(yīng)①之前先要洗滌濾渣B,其目的是為了除去 (填離子符號)。
(3).寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式 。
(4).用滴定法測定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品純度。![]()
滴定時所用定量儀器的讀數(shù)精確為 ;若所用FeSO4溶液在空氣中露置一段時間后再進進行滴定,則測得該Ce(OH)4產(chǎn)品的質(zhì)量分數(shù) 。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
(5).稱取14.00g硫酸鐵銨樣品,將其溶于水配制成100mL溶液,分成兩等份,向其中一份加入足量NaOH溶液,過濾洗滌沉淀并烘干灼燒至恒重得到1.60g固體;向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO3)2溶液100mL,恰好完全反應(yīng)。則該硫酸鐵銨的化學(xué)式為 。
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(18分)工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3與NOx在催化劑作用下反應(yīng)生成無毒的物質(zhì)。某;顒有〗M同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物 的處理過程。![]()
I.探究制取NH3的方法
(1)B裝置的名稱:______________
(2)在上述裝置中,H能快速、簡便制取,裝置中需要添加的反應(yīng)試劑為_________ 。
(3)為探究更好的實驗效果,活動小組同學(xué)采用上述C裝置來制取氨氣,在控制實驗條件相同的情況下,獲得下表中實驗數(shù)據(jù)。
分析表中數(shù)據(jù),你認為哪種方案制取氨氣的效果最好________(填序號),從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是________,__________。
| 試劑組合序號 | 固體試劑 | NH3體積(mL) | |
| a | 6.0gCa(OH)2過量 | 5.4gNH4Cl | 1344 |
| b | 5.4g(NH4)2SO4 | 1364 | |
| c | 6.0gNaOH過量 | 5.4gNH4Cl | 1568 |
| d | 5.4g(NH4)2SO4 | 1559 | |
| e | 6.0gCaO過量 | 5.4gNH4Cl | 1753 |
| f | 5.4g(NH4)2SO4 | 1792 | |
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(1)若A可用于自來水消毒,D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì),加熱蒸干B的溶液不能得到B,則B的化學(xué)式可能是 ,工業(yè)上制取A的離子方程式Ⅰ為 。
(2)若A是一種堿性氣體,常用作制冷劑,B是汽車尾氣之一,遇空氣會變色,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 。
(3)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品,B有兩性,則反應(yīng)②的離子方程式是 。
(4)若A、C、D都是常見氣體,C是形成酸雨的主要氣體,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式 ;
(5)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)(電)能30%以上.在這種工藝設(shè)計中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,其中的電極未標出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。![]()
(6)Ⅰ①圖中X、Y分別是 (填化學(xué)式),分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a% b%(填“>”、“=”或“<”)
②寫出燃料電池B中負極上發(fā)生的電極反應(yīng) 。
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(15分)
某學(xué)習(xí)小組依據(jù)SO2具有還原性,推測SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。
查閱資料:SO2Cl2常溫下為無色液體,極易水解,遇潮濕空氣會產(chǎn)生白霧。
Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合價是 。
Ⅱ.用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣的化學(xué)方程式是 。
Ⅲ.在收集氯氣前,應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水和 的洗氣瓶。
Ⅳ.用如圖所示裝置收集滿Cl2,再通入SO2,集氣瓶中立即產(chǎn)生無色液體,
充分反應(yīng)后,將液體和剩余氣體分離,進行如下研究。![]()
(1)研究反應(yīng)的產(chǎn)物。向所得液體中加水,出現(xiàn)白霧,振蕩、靜置得到無色溶液。經(jīng)檢驗該溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl- ,證明無色液體是SO2Cl2。
① 寫出SO2Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
② 檢驗該溶液中Cl-的方法是 。
(2)繼續(xù)研究反應(yīng)進行的程度。用NaOH溶液吸收分離出的氣體,用稀鹽酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
① 該白色沉淀的成分是 。
② 寫出SO2與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式,并闡述理由______。
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(14分)
研究小組用下圖裝置制取Cl2,證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl。![]()
(1)儀器A的名稱為 ;A中反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)甲同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液:
| 實驗序號 | 試劑 | 現(xiàn)象 |
| a | 紫色石蕊溶液 | |
| b | AgNO3溶液 | 出現(xiàn)白色沉淀 |
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(15分)
某研究小組想研究碳與濃硝酸的反應(yīng)。其實驗過程如下。
| 操作 | 現(xiàn)象 |
| | |
| b.把小塊燒紅的木炭迅速伸入熱的濃硝酸中。 | 紅熱的木炭與熱的濃硝酸接觸發(fā)生劇烈反應(yīng),同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生,液面上木炭迅速燃燒,發(fā)出光亮。 |
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(12分)空氣吹出法是最早工業(yè)化海水提溴的方法,適合從低濃度含溴溶液中提取溴。![]()
(1)NaBr的電子式是 。
(2)反應(yīng)①是將Br—轉(zhuǎn)化為Br2,反應(yīng)①的離子方程式是 。
(3)通入空氣吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是 。
(4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是 。
(5)反應(yīng)③中每生成3 mol Br2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。
(6)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中 (填字母)。
a.通入HBrb.加入NaBr溶液 c.加入Na2CO3溶液 d.加入Na2SO3溶液
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(8分) 洪災(zāi)過后,飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一,漂白粉是常用的消毒劑。
(1)工業(yè)上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(2)漂白粉的有效成分是(填化學(xué)式) 。
(3)漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,即有漂白、殺菌的性能,其原理是(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示) 。
(4)反應(yīng)(1)和反應(yīng)(3)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是(填編號) 。
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火電廠排放氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物,大氣污染物的研究治理對改善環(huán)境具有重要意義。
(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣(含有氮氧化物、SO2、PM2.5等),直接排放到空氣中,引發(fā)的主要環(huán)境問題有 (填寫字母編號)
A水體富營養(yǎng)化 B重金屬污染 C霧霾 D酸雨
(2)將含有SO2的廢氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫,在廢氣脫硫的過程中,所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前,需通一段時間的二氧化碳,以增加其脫硫效率;脫硫時控制漿液的pH值,此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。寫出亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式 。
(3)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫廢氣的方法,工藝流程如下:
A的化學(xué)式 ,若生成ag A,理論上可以回收SO2的質(zhì)量為 g。![]()
(4)汽車尾氣中含有的氮氧化物(NOx)能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式 。當尾氣中空氣不足時,NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出,寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式 。
(5)工業(yè)上常用Na2CO3溶液處理煤燃燒產(chǎn)生的煙氣,寫出SO2、NO與Na2CO3溶液反應(yīng)生成Na2SO4、N2的離子方程式 。
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