【化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù)】(15分)
工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循環(huán)操作。
I、利用熱化學(xué)循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫。MnFe2O4的制備：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
 
開始沉淀
完全沉淀
Fe3+
2.7
4.2
Mn2+
8.3
10.4
(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比應(yīng)為       。
(2)控制pH的操作中m的值為       。
II、用MnFe2O4熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣：


(3)由上可知，H2燃燒的熱化學(xué)方程式是                           。
(4)該熱化學(xué)循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點(diǎn)是          (填字母編號(hào))。
A．過程簡單、無污染                        B．物料可循環(huán)使用
C．氧氣和氫氣在不同步驟生成，安全且易分離
III、工業(yè)上可用H2、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽能材料高純硅。

反應(yīng)①
反應(yīng)②：
（5）上圖中，假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒有損失，反應(yīng)①中HCl的利用率和反應(yīng)②中H2的利用率均為75％。則在下一輪次的生產(chǎn)中，需補(bǔ)充投入HCl和H2的體積比是            。
（1）2：1
（2）10.4

（4）A、B、C
（5）3：1
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分）實(shí)驗(yàn)室為了制得少量漂白粉，常用濃鹽酸與二氧化錳先制取氯氣，再用氯氣與消石灰反應(yīng)。已知氯氣與氫氧化鈣制漂白粉是放熱反應(yīng)［2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O（反應(yīng)放熱）］，溫度稍高即會(huì)發(fā)生副反應(yīng)6Cl2+6Ca（OH）2Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O�，F(xiàn)有甲、乙、丙三套裝置（U形管中放有玻璃纖維，可使氣體順利通過）。

（1）請(qǐng)對(duì)三套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將選項(xiàng)序號(hào)填于下表內(nèi)。a.容易引起環(huán)境污染
b.可防止環(huán)境污染  c.可防止副反應(yīng)發(fā)生  d.易發(fā)生副反應(yīng)  e.易控制反應(yīng)速率  f.不易控制反應(yīng)速率
 
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
甲裝置
 
 
乙裝置
 
 
丙裝置
 
 
（2）請(qǐng)從甲、乙、丙三套裝置中，選取合理的組成部分（A、B、C、D、E、F、G）組裝一套你認(rèn)為更完整的實(shí)驗(yàn)裝置，則連接順序?yàn)椋ò礆饬鲝淖蟮接曳较颍?u>            。
（3）在你所設(shè)計(jì)的裝置及以上甲、乙、丙裝置中，是否還缺少其他必要的裝置，說明原因：         。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（12分）硫酸在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，下圖是工業(yè)接觸法制硫酸的簡單流程圖，試回答下列有關(guān)問題．

（1）在實(shí)際生產(chǎn)過程中，進(jìn)入接觸室的氣體中O2的體積分?jǐn)?shù)是SO2體積分?jǐn)?shù)的1.5倍，其原因是               
（2）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室。按此密閉體系中氣體的流向，則在B處流出的氣體(除N2外)為           ；
(3)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO2 7％，O2 11％，N2 82％)：
   壓強(qiáng)/MPa
溫度/℃
0.1
0.5
1
10
400
99.2%
99.6%
99.7%
99.9%
500
93.5%
96.9%
97.8%
99.3%
600
73.7%
85.8%
89.5%
96.4%
①已知SO2的氧化是放熱反應(yīng)，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？
                    ；
②在400-500℃時(shí)，SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是：               ；
（4）選擇適應(yīng)的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？   ；是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？    （填“是” 或“否”）；
（5）若用濃硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后，再進(jìn)行稀釋，可以得到98% 的硫酸的質(zhì)量是               。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（10分）2006年世界鋰離子電池總產(chǎn)量超過25億只，鋰電池消耗量巨大，對(duì)不可再生的金屬資源的消耗是相當(dāng)大的。因此鋰離子電池回收具有重要意義，其中需要重點(diǎn)回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電乙炔黑（一種炭黑）、鋁箔以及有機(jī)粘接劑。某回收工藝流程如下：

（1）上述工藝回收到的產(chǎn)物有       。
（2）廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有原子態(tài)的鋰，為了安全對(duì)拆解環(huán)境的要求是_______________。
（3）堿浸時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
（4）酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。如果用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能達(dá)到溶解的目的，但不利之處是_______________。
（5）生成Li2CO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________。已知Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過濾時(shí)應(yīng)____________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)廣泛用作氧化劑、鞣革劑等。以鉻礦石(主要成分為
03，還含有FeO、A1203、Si02等雜質(zhì))為原料制取重鉻酸鈉的流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：
(1)Cr203在高溫焙燒時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為     。
(2)生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)(含Na2Cr04、Na2Si03、NaAl02
的溶液)pH的目的是       。
(3)某化工廠采用石墨作電極電解Na2Cr04溶液，實(shí)現(xiàn)了  
Na2Cr04轉(zhuǎn)化為Na2Cr207的生產(chǎn)，其原理如下圖所示。
  
①寫出陽極的電極方程式：        ；
②此生產(chǎn)方法和上述流程相比的優(yōu)點(diǎn)主要有     。
(4)Na2Cr207可用于測(cè)定廢水的化學(xué)耗氧量(即COD，指每升水樣中還原性物質(zhì)被
氧化所需要的02的質(zhì)量)。現(xiàn)有某水樣100．00 mL，酸化后加入cl mol／L。的
Na2Cr207溶液mL，使水中的還原性物質(zhì)完全被氧化(還原產(chǎn)物為)；再用
的FeS04溶液滴定剩余的，結(jié)果消耗FeS04溶液mL。則該水
樣的COD為   。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

鹵水中的主要成分為食鹽（假設(shè)其所含雜質(zhì)僅為NaBr），為了充分利用資源，有研究人員開發(fā)了以曬鹽鹵水和化肥碳酸氫銨為原料制取純堿的工藝，其生產(chǎn)流程如下圖。


（1）寫出鹵水和碳酸氫銨反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________；
（2）操作I是_________（填操作名稱），試劑X為________，殘液除NH4Cl外，還含有_________；
（3）若濾渣中含有NH4Cl雜質(zhì)，則可能導(dǎo)致純堿中混有雜質(zhì)，寫出煅燒時(shí)產(chǎn)生雜質(zhì)的副反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________；
（4）實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)濾渣中是否含有NH4Cl的操作是_________________；
（5）碳酸氫銨與氯化鈉的配料比是影響純堿質(zhì)量的因素之一，右圖是(摩爾比)對(duì)NaHCO3產(chǎn)率的影響。實(shí)際生產(chǎn)中選擇=1.2。
①下列相關(guān)說法正確的是___________。
a．碳酸氫銨過量是為了充分利用鹵水   
b．碳酸氫銨過量是為了減少純堿中的NaCl
c．碳酸氫銨過量太多將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高
②不考慮生產(chǎn)過程中的損耗，生產(chǎn)1mol純堿，需消耗碳酸氫銨________mol。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題



(1) 已知：450℃時(shí)NH3的濃度大于550℃時(shí)，則正反應(yīng)是______         __熱反應(yīng)；
(2) 反應(yīng)進(jìn)程中：0～2s內(nèi)N2的物質(zhì)的量由2mol變?yōu)?mol，則υ（H2）＝___________；
(3) 能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________   __；
A．c(N2)=c(H2)="c" (NH3)         B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變    
C．υ(N2)=3υ(H2)              D．容器內(nèi)的密度保持不變
(4) 可使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是__________。
A．及時(shí)分離出NH3氣體        B．適當(dāng)升高溫度
C. 增大壓強(qiáng)                   D.選擇高效的催化劑

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

化學(xué)工業(yè)上生產(chǎn)尿素的化學(xué)反應(yīng)是：CO2+2NH3==CO(NH2)2+H2O。已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應(yīng)產(chǎn)H2和CO2，H2是合成氨的原料，CO2供合成尿素用。若從原料被充分利用的角度考慮，選用_____作原料較好。
A．CO B．石腦油（C5H12、C6H14） C．CH4D．焦炭

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下列過程合乎實(shí)際并用于工業(yè)生產(chǎn)的是（    ）
A．鈉在氯氣中燃燒制氯化鈉B．氯化銨與氫氧化鈣共熱制氨氣
C．濃鹽酸與二氧化錳共熱制氯氣D．氯氣與石灰乳反應(yīng)制漂白粉

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同步練習(xí)冊(cè)答案