时间:2017-09-24 00:40:18
1、填空题 某化工厂联合生产纯碱、镁、阻燃剂。以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料冶炼镁:经高温煅烧生成的氧化物在还原炉中经1200℃用硅铁还原生成镁蒸汽(铁化合价不变),镁蒸汽经冷凝为粗镁;同时以海水为原料制碱和制阻燃剂。具体流程如下:
(1)分别写出A、B、C的化学式?、?、?;沉淀池中反应的化学方程式是?。
(2)硅铁还原生成镁蒸汽时选择低压和1200℃,试分析选择这种反应条件的原因
?。
(3)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应生成碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]沉淀,此时溶液中主要溶质是(写化学式)?。
(4)描述流程中相关操作Ⅰ包括过滤、?、?。
(5)已知:Mg(OH)2(s)→MgO(s)+H2O(g)-81.5kJ;Al(OH)3(s)→0.5Al2O3(s)+1.5 H2O(g)-87.7kJ
①Mg(OH)2能起阻燃作用,其原因是?。
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是?。
(6)某化工厂利用上图所示流程联合生产纯碱、镁、阻燃剂,试分析该生产的优点
?。
参考答案:(本题12分)
(1)CO2?MgO? CaO (3分,各1分);CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+ NH4Cl(1分)
(2)低压有利于镁蒸气的生成及分离;1200℃只有镁为气体,从速率和平衡2个角度都有利于镁的生成(合理即可)(2分)。
(3)CaCl2(1分)?(4)洗涤、煅烧(或加热)(2分)
(5)①Mg(OH)2受热分解时吸收大量的热使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、覆盖在可燃物表面,产生阻燃作用。(1分)?②Mg(OH)2(1分)
(6)原料易得价廉、原料利用率高、中间产物能有效地循环利用、产品结构的多样化(1分,答对1点即可)
本题解析:略
本题难度:一般
2、选择题 化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法中正确的是
[? ]
A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
C.泄露在美国墨西哥湾海洋中的大量原油能被海洋生物迅速分解,不会导致生态灾难?
D.电镀废液中含浓度较高的含氮化合物,经中和后可直接用于浇灌农作物
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 下列实验或过程符合化学实验“绿色化学”原则的是( )
A.用铜粉代替铜丝进行铜和浓硝酸反应的实验
B.用双氧水代替高锰酸钾制取氧气
C.苯与浓硝酸在高温下反应制取硝基苯
D.用较多量的氯气进行性质实验
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
按要求回答下列问题:
(1)滤渣1中存在的金属有_____________。
(2)已知沉淀物的pH如下表:
| ? | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
| Fe3+ | 1.9 | 3.7 |
| Cu2+ | 4.9 | 6.7 |
| Al3+ | 3.0 | 4.4 |
3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,该电池放电时负极反应式为_______,每有1mol K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为____,充电时阳极反应式为___________。参考答案:(15分,除标明1分外,其余每空均为2分) (1)Au、Pt(对一个给1分,错一个倒扣1分)
(2)①d ;②4.4≤pH<4.9(1分,或大于等于4.4,小于4.9;或[4.4,4.9);其它合理均正确,但要准确:大于等于4.4,小于4.9。如果不准确该空不得分。)
(3)①取少量滤液于试管中,②向其中加入少量KSCN溶液,如果溶液不变红证明不存在Fe3+,③继续向溶液中滴入新制的氯水,如果溶液不变红证明不存在Fe2+。(三点少一点扣1分,扣完为止。其它答案合理酌情给分。)
(4)Al+ Fe3+=Fe+Al3+(如果有加氢离子的也给分)? (5)坩埚(1分,字错误不得分)
(6) Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2;3(1分);Fe(OH)3—3e— + 5OH—= FeO42- + 4H2O
本题解析:(1)向混合物中加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe被硝酸氧化,而Au或Pt不能被硝酸氧化,所以滤渣1的成分是Pt和Au。
(2)①滤液1中的含有的金属阳离子Cu2+、Al3+、Fe2+,根据沉淀氢氧化物时的pH值可知,要得到硫酸铜硫酸铜晶体,需要形成氢氧化铁或氢氧化铝晶体。由于溶液中含有亚铁离子,而亚铁离子沉淀时的pH超过铜离子的,所以第②步加入氧化剂的目的是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染,所以最好的是双氧水,答案选d。
②调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀,而铜离子不能形成沉淀,所以理论上应控制溶液pH的范围是4.4≤pH<4.9。
(3)亚铁离子具有还原性,而铁离子能和KSCN溶液发生显色反应,所以检验滤液2中既不存在Fe2+又不存在Fe3+的操作步骤是①取少量滤液于试管中,②向其中加入少量KSCN溶液,如果溶液不变红证明不存在Fe3+,③继续向溶液中滴入新制的氯水,如果溶液不变红证明不存在Fe2+。(三点少一点扣1分,扣完为止。其它答案合理酌情给分。)
(4)滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝,加入稀硫酸生成硫酸铁和硫酸铝,所以要得到硫酸铝晶体,需要除去铁离子,因此加入单质铝的目的是置换出溶液中的铁,反应的离子方程式是Al+ Fe3+=Fe+Al3+。
(5)固体加热脱水应该在坩埚值完成,所以第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水。
(6)原电池中负极失去电子,发生氧化反应。所以根据总的方程式可知,锌是还原剂,作负极,电极反应式是Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2;铁元素的化合价从+6价降低到+3价,得到3个电子,所以每有1mol K2FeO4被还原,转移电子的物质的量为3mol;充电相当于电解,电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,所以根据反应的总方程式可知,充电时阳极电极反应式是Fe(OH)3—3e— + 5OH—= FeO42- + 4H2O。
本题难度:一般