时间:2021-02-18 06:30:28
1、填空题 电解法促进橄榄石（主要成分是Mg2SiO4）固定CO2的部分工艺流程如下：
已知：Mg2SiO4(s) +4HCl(aq)
2MgCl2(aq) +SiO2 (s) + 2H2O(l)?△H =－49.04 kJ·mol-1
（1）某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为?。
（2）固碳时主要反应的方程式为NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应能自发进行的原因是?。
（3）请在上图虚框内补充一步工业生产流程?。
（4）下列物质中也可用作“固碳”的是?。（填字母）
a．CaCl2? b．H2NCH2COONa? c．(NH4)2CO3
（5）由图可知，90℃后曲线A溶解效率下降，分析其原因?。
（6）经分析，所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯，可采取的措施依次为：对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是?。
参考答案：（1）9MgO·FeO·5SiO2?（2）ΔH＜0
（3）
或
（4）bc
（5）120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。
（6）取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。
本题解析：（1）用氧化物形式表示硅酸盐。硅酸盐中含金属元素、Si、O，有的还有结晶水，规则是先写金属氧化物，在写SiO2，要是有水，H2O写在最后。要是有多种金属元素，则按金属活动顺序表，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后。橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20，用氧化物的形式可表示为9MgO·FeO·5SiO2。（2）能自发进行的反应有两个趋势，一是正反应是放热反应，另一是混乱度向增大方向。NaOH(aq)+CO2 (g)=NaHCO3 (aq)，该反应是混乱度减小，不利用自发，要自发只能是正反应是放热反应。即ΔH＜0 。（3）从固碳的反应可以看出需要用到氢氧化钠溶液，所以图虚框内补充得到氢氧化钠一步工业生产流程即可，可能通过电解饱和的氯化钠溶液，可以写为或
。（4）a．CaCl2不会与二氧化碳反应； b．H2NCH2COONa 是氨基酸，氨基能与酸反应生成盐，能固碳。 c．(NH4)2CO3溶液能与二氧化碳反应，生成碳酸氢铵。故选bc。（5）由图可知，120min后，溶解达到平衡，而反应放热，升温平衡逆向移动，溶解效率降低。（6）新产品若没有洗净，可能有Cl-，判断产品洗净的操作是可以通过检验氯离子即可，方法是取少量最后一次的洗涤液，加硝酸酸化的硝酸银溶液，如无沉淀产生，则已洗净。
本题难度：一般
2、选择题 化学与科学、技术、社会及生自学成才密切相关。下列做法或说法不正确的是
[? ]
A．研发高效低毒的农药，降低作物的农药残留量
B．用可降解的无毒聚乳酸塑料代替聚乙烯作食品包装袋，以防止白色污染
C．驾驶家用汽车代替公交车参观世博园，以便节能减排
D．对干旱地区，适时在云层播散化学物质，实施人工降雨，以缓解旱情
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 下列关于化工生产原理的叙述错误的是（ ）。
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③可电解冶炼铝，原料是氯化铝
④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热
A．①②
B．②③
C．①②③
D．②③④
参考答案：D
本题解析：金属的冶炼方法较多，K—Al用电解法，Zn—Cu热还原法，Hg—Ag热分解法，Pt、Au富集法，AlCl3是共价分子构成的，熔融状态不能电解得到Al。
本题难度：简单
4、填空题 (14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4，下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
已知：①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②? Fe(OH)2＋2Fe(OH)3＝Fe3O4·4H2O?
③? 12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384／152=42请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有?；
（2）Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是?，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法?；
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：?；
（4）生产中可获得的副产品是?，提取该副产品的操作顺序是?（填写序号）
a．过滤? b．加热浓缩? c．冷却? d．结晶? e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为?L/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）。
参考答案：（1）FeO、Fe2O3、Fe3O4?(3分)
（2）3Fe3O4 + 28H＋＋NO3－＝9Fe3＋＋NO↑＋14H2O? (2分)?取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+ (2分)
（3）4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3 (2分)
（4）Na2SO4·10H2O（或芒硝，写Na2SO4也可） (1分)?bcdae? (2分)
（5）784 (2分)
本题解析：（1）铁的主要化合价是＋2价和＋3价，所以常见氧化物是FeO、Fe2O3、Fe3O4。
（2）硝酸具有强氧化性，Fe3O4中含有亚铁离子，所以二者发生氧化还原反应，生成硝酸铁和NO及水。检验铁离子一般用KSCN溶液，现象是溶液显血红色。
（3）氢氧化亚铁具有还原性，极易被氧化生成氢氧化铁。
（4）根据转化示意图和原子守恒可判断，副产物是硫酸钠。要使溶液中的硫酸钠析出，需要加热浓缩，然后利用溶解度随温度的变化通过冷却结晶，即得到硫酸钠晶体，过滤洗涤即可。
（5）要使产品较纯，则氧气和氢氧化亚铁要恰好反应。根据题意可知，每小时通过的硫酸亚铁是42mol。根据Fe(OH)2＋2Fe(OH)3＝Fe3O4·4H2O可知，氢氧化亚铁和氢氧化铁的物质的量之比是1︰2的，所以需要氧化氢氧化亚铁是28mol，则消耗氧气是
。所以通过的空气是7mol×5×22.4L/mol＝784L。
本题难度：一般
5、填空题 最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下
（1）上述流程中碳酸钾溶液所起的作用是_________________；
（2）分解池中反应的化学方程式为_________________；
（3）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_________________；
（4）从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，实际生产中采用300℃的高温，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是_________________；
（5）下图是甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH+3O2＝2CO2+4H2O 则：
a处通进的物质是________（写名称）；电极d的名称是______极；电极c处发生的电极反应方程为：
_________________。
参考答案：（1）富集空气中的CO2，为合成甲醇提供CO2（其余合理答案均给分）
（2）2KHCO3
K2CO3＋CO2↑＋H2O
（3）CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)；ΔH＝－49.47kJ/mol
（4）保证有较快的反应速率，提高产率（能答出与速率相关的正确答案即可）
（5）甲醇；正；CH3OH+H2O－6e-=CO2+6H+
本题解析：
本题难度：一般