[化学—选修化学与技术]
Ⅰ.请选出下列各题中符合题意的选项:
(1)下列污水处理方法只涉及物理变化的是
A.过滤法 B.氧化还原法 C.中和法 D.化学沉淀法
(2)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
(3)根据课本的介绍,下列工业生产过程中不需要使用氨水或氨气的是
A.硫酸的工业制法 B.石油的催化裂化
C.硝酸的工业制法 D.侯氏制碱法
Ⅱ.水处理技术在生产、生活中应用广泛。
(1)含有较多 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为 (写出一个即可)。
(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水,应先使硬水通过 (填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂,原因是 。
(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留,从而获得纯净水的方法称为 。电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是 。
(4)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的 。
工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。
| A.稀硫酸 | B.氨水 |
| C.氢氧化钠溶液 | D.高锰酸钾溶液 |
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是______________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是__________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_________________________。
一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。
(l)在高温下CO可将SO2还原为单质硫。已知:2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) △H1=-566.0kJ·mol-1;S(s)+O2(g)
SO2(g) △H2=-296.0kJ·mol-1;
请写出CO还原SO2的热化学方程式______________________。
(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),已知420℃时,该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为 ,H2的平均生成速率为 mol·L-1·min-1。
(3)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图:
电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则c电极是 (填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为 。若用该电池电解精炼铜(杂质含有Ag和Fe),粗铜应该接此电源的________极(填“c”或“d”),反应过程中析出精铜64g,则上述CH3OH燃料电池,消耗的O2在标况下的体积为 L。
食品安全一直是社会关注的话题.过氧化苯甲酰(
)过去常用作面粉增白剂,但目前已被禁用.合成过氧化苯甲酰的流程图如图:
苯乙烯
请回答下列问题:
(1)写出反应③的化学方程式:___________;过氧化苯甲酰在酸性条件下水解的化学方程式为________;
(2)下列有关苯乙烯的说法正确的是__________(填字母序号);
a.苯乙烯能使溴水褪色
b.苯乙烯存在一种同分异构体,其一氯代物仅有一种
c.苯乙烯分子中8个碳原子可能共平面
d.苯乙烯、庚烷燃烧耗氧量肯定相等
(3)苯甲酰氯(
)能与水反应生成苯甲酸,同样也能与乙醇反应,写出其与乙醇反应生成的有机产物的名称________________;
(4)写出一个符合下列要求的过氧化苯甲酰的同分异构体的结构简式________________;
①分子中不含碳碳双键或叁键;②分子中只含有一种含氧官能团;③核磁共振氢谱有3组峰,其峰面积之比为1:2:2
下图为某套实验装置示意图,其中加热装置和部分药品等均已经省略(装置①和装置②为气体发生装置)。
(1)甲同学利用如图1所示装置(在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶)制备NO2并验证其性质。装置①用于实验室制备NH3,用装置②制备过量O2.装置①中发生反应的化学方程式是__________________________;B处冰水冷却的U型管中有红棕色气体生成且越接近U型管底部颜色越浅,请写出有关反应的化学方程式_________________________;
(2)SO3常温下是液体,16.8℃以下是无色或白色晶体。乙同学利用此套装置合成SO3,其反应为2SO2+O2
2SO3,B处冰水冷却的U型管中的固体出现.C中若盛放K2Cr2O7溶液,则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是_________________________;(生成物中Cr以Cr3+形式存在);现欲制得纯净干燥的SO3,若C中盛放NaOH溶液,则此装置中存在明显不足,应如何改进_________________________(从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换,并用简要文字说明)
(3)丙同学采用图3所示装置拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率(装置①、装置②分别制NO和NH3),将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。
请回答:装置⑦的作用可能是__________________________;若进入装置⑤的NO共22.4L(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下11.2L N2,则NO的转化率(转化率=已转化的量/原来的总量)是______________(能正确表达出计算过程即可)。
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(已知Al(OH)3具有两性,既可与强酸反应,又可与强碱反应Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]、CO32-与Al3+或Fe3+在水溶液中不能共存,会相互反应产生相应氢氧化物沉淀及CO2气体等)
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_________和_________(填化学式,且相对分子质量最小的写在第一个空);
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质为记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解.则:X为_________;
A.SO3- B.SO42- C.CH3COO- D.SiO32-
(3)向B的水溶液中逐滴加入盐酸且边加边振荡,发现基本没有气泡,原因是____________(用离子方程式表示);
(4)将0.02mol的A与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为______(保留两位小数)。
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现.则物质D一定含有上述离子中的_________(填相应的离子符号).有关反应的离子方程式为_________;
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D中的阳离子.请简述实验操作步骤、现象及结论_________;