[化学——选修2化学与技术]
(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称:
A.________, | B.________, | C.________, | D.________; |
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式:______________。
(2)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜________地加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有 等优异性能(写出两点即可)。
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。
a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
(3)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=_____,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是__________________________。
实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量、
等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(
),其过程如下:
请回答下列问题:
(1)过程①中,和
、
反应的化学方程式是______________。
(2)过程②中产生的气体会对大气造成污染,可选用下列试剂中的_________吸收(填字母)。
a.浓b.蒸馏水 c.
溶液 d.浓硝酸
(3)过程③中,需要加入的物质名称是_____________。
(4)过程④中的实验操作是__________________________。
(5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是__________________________。
(6)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用天平称取样品;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥,称量,得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为
,则该聚铁中铁元素的质量分数为_____________(精确至0.01%)。
某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
I 利用下图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应:_____________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:铁参与反应,被氧化生成;
假设2:铁参与反应,被氧化生成;
假设3:__________________________。
(3)为了探究假设1、2,他进行如下操作:
①取溶液
于试管中,加入过量铁粉;
②取操作①试管的上层清液加入2滴溶液,生成蓝色沉淀;
③取少量正极附近溶液加入2滴溶液,未见蓝色沉淀生成;
④取少量正极附近溶液加入2滴溶液,未见溶液变红。
据②、③、④现象得出的结论是_____________。
II 利用下图装置做电解的
溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色(提示:氧化性大于
且含
的溶液是无色的);
B.电解一段时间后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①____________;②_____________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是_______________(写化学式),试分析生成该物质的原因___________。
和
是两种重要的化工原料。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生反应:。该可逆反应达到化学平衡的标志是___________(填字母)。
a.
b.单位时间生成的同时消耗
c.混合气体的密度不再随时间变化
d.键断裂的同时,有
键断裂
(2)和
可用于合成尿素,原理分如下两步:
①合成氨基甲酸铵:△
②氨基甲酸铵分解:△
,则2mol二氧化碳完全反应合成尿素的△H=_______。
(3)最近科学家们研制成功一种新型催化剂,能将转变为甲烷。在常压、300℃,
与
体积比为1:4时反应,
转化率达90%。
①此反应的化学方程式是_______________;
②一定条件下,某兴趣小组,在体积为VL的密闭容器中,模拟此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为__________;由下图可知升高温度,K将__________(填“增大”、“减小”或“不变”);300℃时,从反应开始,到达到平衡,以的浓度变化表示的化学反应速率是__________(用
、
、V表示)。
二氧化钛是一种重要的工业原料。
(1)实验室可通过以下方法制得:水解生成
的化学方程式是_________;检验
中
是否被除净的方法是_________。
(2)工业上可用含的钛铁矿(主要成分为
,其中
化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
与硫酸反应的离子方程式是________________;向甲溶液中加入铁的目的是________________。
(3)二氧化钛可用于制取金属钛,其步骤如下:
反应②的方程式是________________,该反应需要在的气氛中进行,原因是________________。
高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价是价,Na2FeO4具有较强的(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水,Fe3+净水原因是(用离子方程式表示)。
(3)工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4,完成下列化学方程式:2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2+ 5+ 9。
(4)工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
① 若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L,则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOHg,配制过程所需玻璃仪器是。
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如下图所示:
阳极的电极反应式是;可循环使用的物质是,理由是。