2011化学工艺与图像结合专题突破参考用题

化学工艺与图像结合专题突破参考用题--411.海水中蕴藏着丰富的资源，海水综合利用的流程图如下：（一）某化学研究小组用右图装置模拟步骤I电解食盐水（用铁和石墨做电极）。（1）a电极材料是（填铁、石墨），其电极反应式为。（2）当阴极产生11.2mL气体时（标准状况），该溶液的pH为（忽略反应前后溶液体积的变化）。（二）卤水中蕴含着丰富的镁资源，就MgCl2粗产品的提纯、镁的冶炼过程回答下列问题：已知MgCl2粗产品的溶液中含有Fe2+、Fe3+和Al3+。下表是生成氢氧化物沉淀的pH：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH2.78.13.89.5完全沉淀pH3.79.64.811.0（3）把MgCl2粗产品的溶液中的Fe2+转化为Fe3+，可选用的物质是________（填序号，下同），加入调节溶液的pH，充分反应后过滤，可得MgCl2溶液。a．Cl2b．NaOHc．MgOd．H2O2e．MgCO3（4）步骤Ⅲ由MgCl2·H2O获得MgCl2的操作是：（三）制取工业溴：（5）步骤Ⅳ中已获得Br2，步骤Ⅴ中又将Br2还原为Br－，其目的是。（6）写出步骤Ⅴ用SO2水溶液吸收Br2的离子方程式：。1、（1）石墨（1分）2Cl－－2e－==Cl2↑（2分）（2）12（2分）（3）ad；ce（4分）（4）将MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热（2分）（5）富集溴元素（1分）（6）Br2+SO2+2H2O=4H++SO42－+2Br－（3分）2．福建沿海地区有着丰富的海水资源，海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－、CO32－、HCO3－等离子。合理利用资源和保护环境是我省可持续发展的重要保证。⑴海水经过处理后可以得到无水氯化镁，无水氯化镁是工业制取镁的原料。试写出电解熔融氯化镁制取金属镁的化学反应方程式⑵某化工厂生产过程中会产生含有Cu2＋和Pb2＋的污水。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，根据下列数据，你认为投入（选填“Na2S”或“NaOH”）效果更好。难溶电解质Cu(OH)2CuSPb(OH)2PbSKsp4.8×10－206.3×10－361.2×10－151.0×10－28⑶火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示：①天然海水的pH≈8，试用离子方程式解释天然海水呈弱碱性的原因化学工艺与图像结合专题突破参考用题--42②某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如右图所示。请你根据图示实验结果，就如何提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率，提出一条合理化建议：③天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3、HSO3－等分子或离子，使用氧气将其氧化的化学原理是（任写一个化学方程式或离子方程式）。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是2．⑴MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑⑵Na2S⑶①CO32－＋H2OHCO3－＋OH－（或HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－）（3分）②降低含硫烟气的温度（或减小含硫烟气的流速）（2分）③2H2SO3＋O2＝4H＋＋2SO42－或2HSO3－＋O2＝2H＋＋2SO42－中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（H+），减少污染（2分）。3．氯化亚铜(Cu2Cl2)是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂,还可用于颜料,防腐等工业。该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐，在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色。已知pH为5时，＋2价铜已开始以碱式盐的形式沉淀。某兴趣小组去一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，技术人员向他们展示了处理废料的综合利用方案：试填空：⑴加入的A是，通入的B是。⑵反应②的离子方程式是。为提高Cu2Cl2的产率，常在反应②的溶液中加入适量稀碱溶液，控制pH为3.5。这样做的目的是，但当加入的碱溶液偏大时，会。⑶保持各反应物的最佳配比，改变温度，测得Cu2Cl2产率的变化如下图所示。则溶液温度控制在时，Cu2Cl2的产率已达到94%，当温度高于65℃时，Cu2Cl2产率会下降，其原因可能是。(4)最后得到的氯化亚铜需要保存。3．（1）稀硫酸（1分）；；空气（2）2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O==Cu2Cl2↓+SO42-+2H+OH-中和了反应生成的H+，有利于反应向右进行，提高Cu2Cl2的产率生成Cu(OH)2沉淀，降低Cu2Cl2的产率，且造成产物不纯（3）65℃左右（2分）；；温度过高，促进了Cu2Cl2的水解（2分）；（4）隔绝空气、密闭保存4．（收集节选题）下表是铬酸（H2CrO4）溶液中离子的组成与pH值的关系，请回答后面的问题：pHC（CrO42－）C（HCrO4－）C（Cr2O72－）C（H2CrO4）40.00030.1040.448050.00330.1030.447060.03190.09990.437070.27450.0860.3195080.9020.02820.0347090.9960.00310.00040（1）写出铬酸电离反应方程式（2）若要得到CrO42－应控制的条件是（3）电离出CrO42－电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72－电离平衡常数为K3，则K2K3（填、＝、）（2分）（4）铬酸的物质的量浓度为4．（1）H2CrO4＝H＋＋HCrO4－HCrO4－H＋＋CrO42－2HCrO4－H2O＋Cr2O72－（2）pH9（3）（4）1mol/L5．水体中二价汞离子可以与多种阴离子结合成不同的存在形态。水溶液中二价汞主要存在形态与Cl－、OH－的浓度关系如图所示化学工艺与图像结合专题突破参考用题--43（注：粒子浓度很小时常用负对数表示，如pH＝－lgc(OH－)，pCl＝－lgc(Cl－)）：⑴正常海水（Cl－的浓度大于0.1mol/L）中汞元素的主要存在形态是。少量Hg(NO3)2溶于0.001mol/L的盐酸后得到无色透明溶液，其中汞元素的主要存在形态是⑵Hg(NO3)2固体易溶于水，但溶于水时常常会出现浑浊，其原因是（用离子方程式表示），为了防止出现浑浊，可采取的措施是⑶处理含汞废水的方法很多。下面是常用的两种方法，汞的回收率很高。①置换法：用废铜屑处理含Hg2＋的废水。反应的离子方程式为。②化学沉淀法：用硫化钠处理含HgCl2的废水，生成HgS沉淀。反应的离子方程式为⑷汞虽然有毒，但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂，可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气：①CaBr2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2HBr↑②……③HgBr2＋Ca(OH)2＝CaBr2＋HgO＋H2O④2HgO＝2Hg＋O2↑反应②的化学方程式为5．（1）HgCl42－（2分）；HgCl2（2分）；（2）Hg2++2H2OHg(OH)2↓+2H+（3分）（未写“”得0分，不配平得0分）在硝酸中配制（2分）（只要答出添加硝酸即可得分，不再分配制前还是配制后）（3）①Cu+Hg2+＝Cu2++Hg（2分）②HgCl2+S2－=HgS↓+2Cl－（2分）（不配平不得分。漏写“↓”扣1分）（4）Hg+2HBr＝HgBr2+H2（2分）（不配平不得分。H2多写“↑”不扣分）6．如图：横坐标为溶液的pH值，纵坐标为Zn2+离子或Zn(OH)42-离子物质的量浓度的对数，回答下列问题。（1）往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式可表示为：（2）从图中数据计算可得Zn（OH）2的溶度积（Ksp）==（3）某废液中含Zn2+离子，为提取Zn2+离子可以控制溶液中pH值的范围是6．（1）Zn2++4OH—==[Zn（OH）4]2－（3分）；（2）10—17（2分）；（3）8.0，12.0（2分）；721世纪是钛的世纪。下面是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：Mg、Ar反应ⅠTiCl4焦炭钛白粉海绵钛Cl2MgCl2电解Mg、Cl2分离反应ⅡHg(OH)2pH024681012140246810pClHgCl2HgCl42-HgCl3-HgCl+Hg2+化学工艺与图像结合专题突破参考用题--44已知：①Mg(s)＋Cl2(g)＝MgCl2(s)△H＝－641kJ·mol-1②Cl2(g)＋1/2Ti(s)＝1/2TiCl4(l)△H＝－385kJ·mol-1（1）钛白粉是利用TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的。TiO2＋发生水解的离子方程式为（2）反应Ⅰ在800～900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该气体为反应Ⅱ的热化学方程式为（3）该工艺流程中，可以循环使用的物质有。（4）在800℃～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如右图所示。图中b是电源的极，阴极的电极反应式为7：（1）TiO2+＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋（3分）（2）CO（2分）；2Mg(s)＋TiCl4(l)=2MgCl2(s)＋Ti(s)△H＝－512kJ·mol-1（3）Mg、Cl2（各1分，共2分）（4）正（2分）TiO2＋4e-＝Ti＋2O2-（3分）8氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：（1）右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为。（2）工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H＋）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为N2＋3H22NH3，则在电化学合成氨的过程中，阳极反应式为，阴极反应式为在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△H＜0，其化学平衡常数K与t的关系t/K298398498……K/(mol·L-1)-24.1×106K1K2……①试确定K1的相对大小，K14.1×106（填写“＞”“＝”或“＜”）②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2B．2v(N2)(正)＝v(H2)(逆)C．容器内压强保持不变D．混合气体的密度保持不变（4）①NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4＋水解的缘故。则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是②某氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，x＋y＝14，且x＞11，将上述氨水和盐酸等体积混合后，所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为（）A．[Cl－]＞[NH4＋]＞[H＋]＞[OH－]B．[NH4＋]＞[Cl－]＞[OH－]＞[H＋]C．[Cl－]＞[NH4＋]＞[OH－]＞[H＋]D．[NH4＋]＞[Cl－]＞[H＋]＞[OH－]8、（1）46.1kJ（3分）；（2）3H2→6H＋＋6e-（2分）；N2＋6H＋＋6e-→2NH3；（2分）（3）＜（2分）；C（2分）；（４）①NH3·HDO和D3D＋（2分）；②B（2分）9高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O（1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式（3）K2FeO4具有强氧化性的原因（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度为（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为