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1、專題二十六 化學(xué)與技術(shù)
1.[2012·山東理綜,31]石油和煤炭加工過程涉及多種技術(shù)和設(shè)備。
(1)石油分餾時(shí),在不斷向________(填工業(yè)設(shè)備名稱)內(nèi)投放原料的同時(shí)獲得產(chǎn)品,該過程為________操作過程。
(2)石油裂化分為熱裂化、________和加氫裂化,裂化的目的是提高_(dá)_______的產(chǎn)量。
(3)煤的洗選是為了降低原煤中灰分和________的含量。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒,并使全部煤炭顆粒________進(jìn)行燃燒的過程。
(4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和________存在下與________作用生成液體燃料的過程。
2. [2
2、012·課標(biāo)全國理綜,36]由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下:
(1)在反射爐中,把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000℃左右,黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物,且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是____________、____________,反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是________;
(2)冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%~50%。轉(zhuǎn)爐中,將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O,生成的Cu2O與Cu2S反應(yīng),生成含Cu量約為98.
3、5%的粗銅,該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是__________ ____、______________;
(3)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中,粗銅板應(yīng)是圖中電極________(填圖中的字母);在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們在電解槽中的存在形式和位置為________。
3.[2012·浙江自選,16](1)氯堿工業(yè)是利用電解食鹽水生產(chǎn)________為基礎(chǔ)的工業(yè)體系。
(2)電解前,為除去食鹽水中的Mg2+、Ca2+、SO等雜質(zhì)離子,下列加入順序合理的是________。
A.碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鋇
B.碳酸鈉、
4、氯化鋇、氫氧化鈉
C.氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇
D.氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉
(3)“鹽泥”是粗鹽提純及電解食鹽水過程中形成的工業(yè)“廢料”。某工廠的鹽泥組成如下:
成分
NaCl
Mg(OH)2
CaCO3
BaSO4
其他不溶于
酸的物質(zhì)
質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
15~20
15~20
5~10
30~40
10~15
為了生產(chǎn)七水硫酸鎂,設(shè)計(jì)了以下工藝流程:
1-反應(yīng)器 2-過濾器 3-蒸發(fā)濃縮器
4-結(jié)晶槽 5-洗滌槽 6-真空干燥器
裝置1中加入的酸應(yīng)選用________,加入的酸應(yīng)適當(dāng)過量,控制pH為5左右,反應(yīng)溫度在50℃左右。持續(xù)攪拌使之
5、充分反應(yīng),以使Mg(OH)2充分溶解并轉(zhuǎn)化為MgSO4,在此過程中同時(shí)生成CaSO4。其中碳酸鈣可以轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的原因是________。
裝置2中濾渣的主要成分為_______
裝置3中通入高溫水蒸汽并控制溫度在100~110℃,蒸發(fā)結(jié)晶,此時(shí)析出的晶體主要是________。
用裝置6(真空干燥器)干燥七水硫酸鎂晶體的理由是________。
專題二十六 化學(xué)與技術(shù) 解析
1.答案:(1)分餾塔 連續(xù)
(2)催化裂化 輕質(zhì)燃料油(或汽油)
(3)硫(S) 浮動(dòng)
(4)催化劑 氫氣(H2)
解析:本題考查石油和煤的綜合利用。(1)石油分餾時(shí),向分餾塔中不斷加入
6、原料的同時(shí)就可在分餾塔上下兩部分得到產(chǎn)品,因而石油的分餾是一個(gè)連續(xù)操作過程。(2)為了提高原油煉制過程中輕質(zhì)燃油特別是汽油的產(chǎn)量,通常采用裂化的方法進(jìn)行深加工,石油的裂化分為熱裂化、催化裂化和加氫裂化。(3)煤的洗選技術(shù)是通過物理方法和表面化學(xué)方法將原煤中的可燃物和非可燃物進(jìn)行分離,使灰分和硫的含量顯著降低,從而減少燃燒中煙塵、二氧化硫等污染物的排放。煤的流化床燃燒是指空氣從底部吹向煤炭顆粒,并使全部煤炭顆粒浮動(dòng)進(jìn)行燃燒的過程。(4)煤的直接液化是煤與適當(dāng)溶劑混合后在高溫和催化劑存在下與氫氣作用生成液體燃料的過程。
2.答案:(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2 2FeS
7、+3O22FeO+2SO2 FeSiO3
(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑
(3)c Cu2++2e-===Cu Au、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方,F(xiàn)e以Fe2+的形式進(jìn)入電解液中
解析:(1)抓住信息黃銅礦先與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Cu和FeS,然后FeS又與氧氣反應(yīng)生成低價(jià)氧化物FeO和SO2,配平即可;爐渣為FeO和SiO2反應(yīng)生成的FeSiO3;(2)依據(jù)信息第一個(gè)反應(yīng)為Cu2S與氧氣反應(yīng)生成Cu2O,依據(jù)元素守恒和得失電子守恒可知還應(yīng)生成SO2;第二個(gè)反應(yīng)Cu2S與Cu2O反應(yīng)生成Cu,依據(jù)元素守恒可知還應(yīng)生成
8、SO2;(3)電解精煉銅,粗銅為陽極,接電源正極,所以c為陽極、d為陰極,d發(fā)生得電子的反應(yīng)Cu2++2e-===Cu;Au、Ag排在金屬活動(dòng)順序Cu的后面,不能失電子以單質(zhì)的形式存在陽極泥中,F(xiàn)e排在Cu之前,在陽極失電子,發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-===Fe2+,但Fe2+在陰極不能得電子,故以Fe2+的形式存在溶液中。
3.答案:(1)氯氣、燒堿、氫氣(只寫出氯氣、燒堿也可)
(2)D
(3)(稀)硫酸 攪拌過程中CO2不斷逸出,使平衡
不斷向右移動(dòng) CaSO4、BaSO4、其他不溶于酸的物質(zhì) 氯化鈉 防止失去結(jié)晶水
解析:(1)氯堿工業(yè)指的是飽和食鹽水的電解。
2
9、NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
可得到Cl2、NaOH、H2三種化工原料。
(2)粗鹽提純中,為除去Mg2+、Ca2+、SO,所加試劑必須過量,為保證過量的Ba2+能除去,BaCl2必須在Na2CO3之前加入。
(3)因?yàn)橐频肕gSO4·7H2O,所以應(yīng)選用稀H2SO4。由于CaSO4微溶,反應(yīng):CaCO3+H2SO4CaSO4+H2O+CO2↑必須通過平衡移動(dòng)來增大反應(yīng)程度,因此攪拌使CO2逸出成為操作關(guān)鍵。
濾渣主要是BaSO4、CaSO4等一些不溶于酸的物質(zhì)。
在經(jīng)過裝置2過濾后,還應(yīng)除去NaCl,所以裝置3中結(jié)晶出來的是NaCl晶體。
用真實(shí)干燥器干燥晶體,主要是防止失去結(jié)晶水。