【化学—选修2化学与技术】技术的发展与创新永无止境,我国化工专家侯德榜改革国外路布兰、索尔维的纯碱生产工艺,使生产纯碱的成本明显降低。生产流程可简要表示如下图:
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应先通入________(填化学式)。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式____________ ____,煅烧炉中发生反应的化学方程式是_______________________。
(3)向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒,冷却析出的副产品是 ,加入细小食盐颗粒的作用是________________。
(4)写出路布兰制碱法的反应原理中属于氧化还原反应的化学方程式 ,该法与侯德榜制碱法相比的缺点是 (写出两点即可)
(5)候氏制碱法制得的纯碱中含有碳酸氢钠杂质。现用沉淀法测定纯碱的纯度,取m1g样品,加水溶解,再加过量的CaCl2溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥后称得沉淀的质量为m2g。则此样品中的纯度表达式为: 。
Ⅰ.工业上用铝土矿制取铝的流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃仪器有__________________________。
(2)写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式:____________________________。
(3)工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为:_________________________。
(4)生产过程中,除NaOH、H2O可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式)。用此法制取铝的副产品是________(填化学式)。
Ⅱ.我国高炉生产各方面取得了显著进步,但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距,有待进一步提高,努力向钢铁强国迈进。请回答下列问题:
(1)高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石,其中起熔剂作用的是________,目的是除去铁矿石中的脉石,其产物密度比铁________,所以在铁水的________(填“上部”或“下部”)形成炉渣而与铁水分离。
(2)焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用,下列不属于焦炭作用的是________。
A.作为燃料,为炼铁中的化学反应提供能量
B.作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳
C.对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用
D.作为溶剂,除去铁矿石中的杂质
(3)高炉炼铁的污染非常严重,目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进。高炉炼铁导致的环境污染有________。
A.臭氧空洞 B.酸雨 C.一氧化碳毒害 D.沙尘暴
(4)写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式:____________________________。
(5)从“三废”利用、环境保护等角度考虑,钢铁企业在生产中应采取的一些措施有(举出2种措施即可) _______________________________________。
多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如图所示。已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。
(1)SiCl4水解控制在40 ℃的原因是___________________________________。
已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)ΔH1=+47 kJ·mol-1
Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(s)+H2(g)ΔH2=-189 kJ·mol-1
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为__________________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是_________________________。
(3)加20% NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是________,控制温度70 ℃的目的是____________________________________________。
(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。实验室中蒸发浓缩,用到的含硅酸盐的仪器有__________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是____________。
钢化玻璃是一类性能良好的玻璃,它可以克服玻璃质脆易碎的缺点。离子交换法是玻璃进行钢化的一种重要方法。将普通的钠钙玻璃在碳酸钾的强化盐(475 ℃)中浸泡3.5小时后即可制得。下图是离子交换法的示意图。
(1)普通玻璃是由石英砂、__________和__________高温熔融而成。
(2)普通玻璃表面产生裂纹后非常容易破碎,清除表面裂纹的物质之一是氢氟酸,写出氢氟酸与玻璃反应的化学方程式________________。
(3)玻璃进行钢化过程中,离子交换是__________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)在玻璃进行钢化处理时,能否用碳酸氢钾代替碳酸钾,__________(填“能”或“不能”),原因是______________________________。
使用某些高分子材料给环境造成“白色污染”,后果严重。最近研究的一些可分解性塑料有良好的生物适应性和分解性,能自然腐烂分解。如:
已知3HB的单体叫3羟基丁酸,则
(1)4HB的单体名称是____________;3HV的单体名称是____________。
(2)两分子3HV的单体脱水时,生成的环酯的结构简式是____________________。
某些废旧塑料可采用下列方法处理:将废塑料隔绝空气加强热,使其变成有用的物质,实验装置如下图所示。
加热聚丙烯废塑料得到的产物如下表:
产物 |
氢气 |
甲烷 |
乙烯 |
丙烯 |
苯 |
甲苯 |
碳 |
质量分数/% |
12 |
24 |
12 |
16 |
20 |
10 |
6 |
(1)试管A中残余物有多种用途,如下列转化就可制取高聚物聚乙炔。
A中残留物聚乙炔
写出反应②③的化学方程式:__________________________。
(2)B中收集得到的物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的物质的一氯代物有________种。
(3)锥形瓶C中观察到的现象是______________。经溴水充分吸收,剩余气体经干燥后平均相对分子质量为________。
(4)写出C中逸出的气体在工业上的两种用途__________、____________。