【化學(xué)-選修2化學(xué)與技術(shù)】
(l)火法煉鋅是將閃鋅礦(主要成分是ZnS)通過浮選焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,再把氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱到1100~1300℃,使鋅蒸餾出來.
①寫出火法煉鋅的主要反應(yīng):焙燒反應(yīng):
 
.鼓風(fēng)爐中可能發(fā)生的反應(yīng):
 
(任寫一個)
②從保護環(huán)境和充分利用原料角度看如何處理和利用產(chǎn)生的煙氣?
 

(2)工業(yè)上冶煉鋁就是電解氧化鋁
①冶煉鋁的電解槽中的陰極和陽極材料均用石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品
 
(填物質(zhì)名稱)
②氧化鋁的熔點很高,在鋁的冶煉中要加入冰晶石(Na3AlF),其作用是
 

③工業(yè)上冶煉鋁時用的原料是Al2O3,而不是AlCl3,其原因是
 

(3)工業(yè)上“聯(lián)合制堿法”中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
.其中的CO2來源于
 

(4)磁酸鈣是制玻璃的原料之一,工業(yè)上制玻璃是在玻璃熔爐中進行,其中反應(yīng)之一為:CaCO3+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3+CO2↑,若在上述條件下,把1000ag CaCO3和60ag SiO2混合,則生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
 
(用含a的代數(shù)式表示).
分析:(1)①焙燒中硫化鋅與氧氣在高溫下反應(yīng)生成氧化鋅和二氧化硫;鼓風(fēng)爐中碳與氧氣在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳、氧化鋅在高溫下被一氧化碳還原成金屬鋅,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
②閃鋅礦主要含ZnS,在焙燒時生成二氧化硫氣體,可用于生產(chǎn)硫酸;
(2)①冶煉鋁的電解槽中的陰極和陽極材料均為惰性電極;
②氧化鋁的熔點很高,在鋁的冶煉中要加入冰晶石可以降低氧化鋁的熔化溫度;
③氯化鋁為共價化合物,熔化后不導(dǎo)電,而氧化鋁為離子化合物;
(3)根據(jù)工業(yè)上“聯(lián)合制堿法”的原理寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;聯(lián)合制堿法中CO2來源于合成氨工業(yè)的廢氣;
(4)碳酸鈣在高溫下能夠發(fā)生反應(yīng):CaCO3 
 高溫 
.
 
 CaO+CO2↑,所以生成二氧化碳的物質(zhì)的量就等于碳酸鈣的物質(zhì)的量,與反應(yīng)中二氧化硅的物質(zhì)的量無關(guān),據(jù)此計算出生成標(biāo)況下二氧化碳的體積.
解答:解:(1)①由題中信息可知,閃鋅礦(主要成分是ZnS)通過浮選焙燒使它轉(zhuǎn)化為氧化鋅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2ZnS+3O2
 高溫 
.
 
2ZnO+2SO2;
氧化鋅和焦炭混合,在鼓風(fēng)爐中加熱到1100~1300℃,使鋅蒸餾出來,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2C+O2
 高溫 
.
 
2C0或ZnO+CO
 高溫 
.
 
Zn+CO2,
故答案為:2ZnS+3O2
 高溫 
.
 
2ZnO+2SO2;2C+O2
 高溫 
.
 
2C0或ZnO+CO
 高溫 
.
 
Zn+CO2;
②閃鋅礦主要含ZnS,在焙燒時生成二氧化硫氣體,如隨意排放會污染環(huán)境,可用于生產(chǎn)硫酸,
故答案為:將煙道氣凈化,用于生產(chǎn)硫酸;
(2)①電解法冶煉金屬鋁需要使用惰性電極,石油煉制和煤的干餾產(chǎn)品中石墨(或碳)可以作為惰性電極電解冶煉鋁,
故答案為:石墨(或碳);
②由于氧化鋁熔點高,為了降低氧化鋁熔化溫度,節(jié)約能源,在鋁的冶煉中要加入冰晶石(Na3AlF),
故答案為:降低氧化鋁熔化溫度,節(jié)約能源;
③由于氧化鋁為離子化合物,熔化后能夠?qū)щ,而氯化鋁是共價化合物,熔化后不導(dǎo)電,無法電解氯化鋁獲得金屬鋁,
故答案為:氧化鋁熔化后能夠?qū)щ,氯化鋁是共價化合物,熔化后不導(dǎo)電;
(3)聯(lián)合制堿法是在氨的飽和NaCl溶液中二氧化碳氣體,反應(yīng)生成碳酸氫鈉,解熱碳酸氫鈉即可制備碳酸鈉,反應(yīng)的有關(guān)方程式為,NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O;CO2是制堿工業(yè)的重要原料,聯(lián)合制堿法中CO2來源于合成氨工業(yè)的廢氣,
故答案為:NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O;合成氨廠;
(4)1000ag CaCO3的物質(zhì)的量為:
1000ag
100g/mol
=10mol,在高溫下加熱SiO2和CaCO3固體混合物發(fā)生反應(yīng)為:CaCO3 
 高溫 
.
 
 CaO+CO2↑,CaO+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3,反應(yīng)生成二氧化碳的物質(zhì)的量等于碳酸鈣的物質(zhì)的量,即10amol二氧化碳,標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積為:22.4L/mol×10a=224a,
故答案為:224a.
點評:本題考查了金屬的冶煉原理、電解原理及其應(yīng)用、聯(lián)合制堿法原理,題目難度中等,試題涉及了鋅、鋁的冶煉方法、化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)計算等知識,其中(4)為易錯點,注意碳酸鈣在高溫下能夠分解生成二氧化碳,與二氧化硅的物質(zhì)的量無關(guān).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)_選修2化學(xué)與技術(shù)】
氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:
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(1)在電解過程中,陽極的電極反應(yīng)式為
 
與電源負極相連的電極附近.溶液pH 值
 
(選填“不變“、“升髙“或“下降“)
(2)銪制飽和食鹽水時,為有效除去Ca2+、Mg2+、SO
 
2-
4
,加入除雜試劑的合理順序為
 
(選填a,b,c多選扣分),沉淀過濾后再加入HCl.
a.先加 NaOH,后加 Na2CO,再加 BaCl2    b.先加 NaOH,后加 BaCl2,再加 Na2CO3,
c.先加BaCl2,后加NaOH,再加Na2CO,d.先加Na2CO3,后加BaCl2,再加NaOH
寫出沉淀過濾后,加入HCl時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
 

(3)在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止Cl2與NaOH反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅含一種溶質(zhì),相應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(4)如圖是根據(jù)氯堿工業(yè)中離子交換膜技術(shù)原理設(shè)計的電解Na2SO4生產(chǎn)NaOH和H2SO4溶液的裝置.從F口可不斷充入Na2SO4
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請分析:①a為
 
(填“陽“或“陰“)離子交換膜;
②從D 口流出的溶液為
 
.(填溶質(zhì)化學(xué)式)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)--選修2化學(xué)與技術(shù)】
侯德榜制堿法,也叫聯(lián)合制堿法,其生產(chǎn)流程可簡要表示如下圖:
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(1)向沉淀池中通入CO2和氨氣時,應(yīng)先通入
 
.原因是
 

(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是
 
;煅燒爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程是
 

(3)向母液中通氨氣并加入細小食鹽顆粒,冷卻析出的副產(chǎn)品是
 
,通入氨氣的作用是
 
(填選項)
A.增大NH+4的濃度:使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多地析出
C.使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度
(4)為提高原料氯化鈉的利用率,主要是設(shè)計了
 
.(填上述流程中的編號)的循環(huán),物質(zhì)X是
 
.從沉淀池中分離沉淀的操作是
 

(5)CO2是制堿工業(yè)的重要原料,侯德耪制堿法和氨堿法中CO2的來源有何不同
 

(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉,可以用加熱分解的方法測定產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),已知樣品質(zhì)量為ag,加熱至質(zhì)量不再改變時稱重為bg,則純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)--選修2化學(xué)與技術(shù)】
水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì).水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康.請回答下列問題:
(1)天然水中溶解的氣體主要有
 
、
 
(填化學(xué)式).
(2)檢驗蒸餾水的純度時,最簡單易行的方法是測定水的
 

(3)水的凈化與軟化的區(qū)別是:水的凈化是用混凝劑(如明礬等)使
 
,而水的軟化是
 

(4)通過施加一定壓力使水分子透過半透膜而將大分子或離子截留,從而使水得以凈化的方法稱為
 
;電滲析法凈化水時,使離子通過半透膜的推動力是
 

(5)某天然水中、c(Ca2+)=1.2×10-3mol/L,c(Mg2+)=6×10-4mol/L、c(HCO
 
-
3
)=8×10-4mol/L.要軟化10m3這種天然水,需先加入Ca(OH)2
 
g,再加入Na2CO3
 
g.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)選修2-化學(xué)與技術(shù)】
工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下:
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完成下列填空:
(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(A來源于石灰窯廠),則B的化學(xué)式為
 

(2)②過濾后濾液中要通入C和D氣體,則先通入的C氣體是
 
(填化學(xué)式),原因是
 

(3)通入C和D氣體后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(4)④過濾后,向濾液中通入氨氣,加入細小食鹽顆粒,析出副產(chǎn)品
 
(填化學(xué)式),通氨氣與加入細小食鹽顆粒的作用是
 

(5)寫出⑤煅燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
.產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉.若用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(NaHCO3)=
 
(注明表達式中所用的有關(guān)符號的含義).

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