工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热,如果处理不好,随意排放,会造成污染,而如果科学回收,可变废为宝。
(1) 一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂,硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用,不仅不需要外界供应能源,而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备有________。
(2)硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可);写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
(3) 工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2,可先用氨水吸收,再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________; ②这样处理的优点是____________________。
(4)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气,温度在170~190℃)熄灭,被加热到700~800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉,产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气,可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
(5)下图表示石灰-石膏法吸收SO2的工艺流程,写出反应的化学方程式 。
有10mL NaOH溶液,向其中通入一定量的CO2,得到了Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向所得溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,边加边振荡,使其充分反应,产生CO2气体的体积(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。
请回答下列问题:
(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸时发生反应的离子方程式为
,;
(2)混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为;
(3)原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为,所通CO2气体的体积在标准状况下为。
Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料。某化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3还是Cu2O或是二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是,
(2)若假设2成立,则实验现象是,写出发生反应的离子方程式,
(3)若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含Fe2O3。你认为这种说法合理吗?请回答问题并简述你的理由(不需写反应方程式)。
工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3等杂质)中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是___________(填操作名称);
(2)步骤(II)中加入的烧碱溶液应该是(填“少量”或“过量”),沉淀B的成分是___________(填化学式,下同),溶液D中含铝元素的溶质的是____________,它属于(填“酸”、“碱”、“盐”)类物质;
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为: ___________________。
(1)有人研究证明:使用氯气作自来水消毒剂,氯气会与水中有机物反应,生成如CHCl3等物质,这些物质可能是潜在的致癌致畸物质。目前人们已研发多种饮用水的新型消毒剂。下列物质不能作自来水消毒剂的是(填序号)。
A.明矾 | B.二氧化氯 | C.臭氧 | D.高铁酸钠( Na2FeO4) |
(2)高铁(VI)酸盐是新一代水处理剂。其制备方法有:次氯酸盐氧化法(湿法)和高温过氧化物氧化法(干法)等。湿法是在碱性溶液中用次氯酸盐氧化铁(III)盐,写出该法的离子方程式:。
(3)用高铁(VI)酸盐设计的高铁(VI)电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应:3Zn+2K2FeO4+8H2O→3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①写出正极发生的电极反应式:。
②用高铁(VI)电池作电源,以Fe作阳极,以Cu作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当有0.1molK2FeO4反应时,在电解池中生成H2L(标准状况),同时生成Fe(OH)3=mol。
③下表列出了某厂排放的含锌废水中的含量及国家环保标准值的有关数据:
含锌废水水质 |
经处理后的水国家环保标准值 |
|
Zn2+浓度/(mg·L-1) |
≤800 |
≤3.9 |
pH |
1~5 |
6~9 |
经处理后的废水pH=8,此时废水中Zn2+的浓度为mg/L(常温下,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×1017),(填“符合”或“不符合”)国家环保标准。
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除Fe2+,能否直接调整pH=9.6将Fe2+沉淀除去?______,理由是_________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是___________(填序号);
A.一定增大 B.一定减小
C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?__________,理由是________________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去该混合溶液中Fe2+的有_________(填序号)。
A.浓HNO3 B.KMnO4C.Cl2D.O2
(2)除去溶液中的Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有__________(填序号)。
A.NaOH B.氨水C.Cu2(OH)2CO3 D.Na2CO3