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(14分)鋯產業是極有發展潛力及前景的新興產業，鋯(Zr)元素是核反應堆燃料棒的包裹材料，二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國有豐富的鋯英石(ZrSiO4)，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質，生產鋯流程之一如下：

試回答下列問題：
(1)寫出上述流程中高溫氣化的反應方程式(碳轉化成CO)：_______________________________________________。
(2)寫出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反應方程式： ______________ ______________________________________________。
(3)關于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說法不正確的是________(單選)。

A．二氧化鋯納米陶瓷是新型無機非金屬材料
B．1 nm＝10－10m
C．鋯合金的硬度比純鋯要高
D．日本福島核電站的爆炸可能是由鋯合金在高溫下與水蒸氣反應產生的氫氣
爆炸引起的
(4)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷；電解質是摻雜氧化釔(Y2O3)的二氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態下能傳導O2－。在熔融電解質中，O2－向________(填“正”或“負”)極移動。電池正極電極反應為__________________，負極電極反應為________________________________。

(1)4C＋4Cl2＋ZrSiO4ZrCl4＋SiCl4＋4CO
(2)ZrOCl2·8H2OZrO2＋2HCl↑＋7H2O↑
(3)B
(4)負　O2＋4e－=2O2－　C4H10－26e－＋13O2－=4CO2＋5H2O

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（11分）從海水中可以獲得淡水、食鹽，并可提取鎂和溴等物質。
（一）海水淡化的方法主要有                            （只填一種）。
（二）從海水中提取溴和鎂的流程如下圖所示：

（1）提取Br2時，第一次通入Cl2后發生反應的離子方程式是           ；
②中SO2表現          （填“氧化”或“還原”）性；
第二次通入Cl2后，要提取Br2還要進行的操作為                        。
（2）為了實現對鎂離子的富集，①中加入的足量試劑是             （填化學式）；
請從節約能源，提高金屬鎂的純度分析，以下最適宜的冶煉的方法是      
（填字母）。

A．Mg(OH)2MgO Mg
B．Mg(OH)2 MgO Mg
C．Mg(OH)2無水MgCl2Mg
D．Mg(OH)2MgCl2（溶液）Mg

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ利用化學原理對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。
（1）染料工業排放的廢水中含有大量有毒的，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體）。除去的離子方程式為_____________。
常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

陽離子
 
 
 
 
 
 
 
開始沉淀時的pH
 		1.9
 		7.0
 		—
 		—
 		4.7
 		—
 
沉淀完全時的pH
 		3.2
 		9.0
 		11.1
 		8
 		6.7
 		9（＞9溶解）
 
（2）印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3。腐蝕銅板后的混合濁液中，若、和的濃度均為，請參照上表給出的數據和提供的藥品，簡述除去CuCl2溶液中和的實驗步驟：①__________；②___________；③過濾。（提供的藥品：C12、濃、NaOH溶液、CuO、Cu）。
Ⅱ.下圖表示某些化工生產的流程（部分反應條件和產物略去）

（1）反應Ⅰ需在500℃進行，其主要原因是_________________。
（2）G轉化為H的過程中，需要不斷補充空氣，其原因是_________________。
（3）寫出反應Ⅲ的化學方程式_________________。
（4）工業上，向析出K的母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產品。通入氨氣的作用是_________________（填序號）。
a. 增大的濃度，使J更多地析出
b. 使K更多地析出
c. 使K轉化為M，提高析出的J的純度
（5）寫出上述流程所涉及的化學工業的名稱_________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

Ⅰ.工業上用鋁土礦制取鋁的流程如下：

請回答下列問題：
(1)操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ都用到的玻璃儀器有__________________________。
(2)寫出由溶液B生成Al(OH)3的離子方程式：____________________________。
(3)工藝流程中涉及氧化還原反應的化學方程式為：_________________________。
(4)生產過程中，除NaOH、H2O可以循環使用外，還可以循環使用的物質有________(填化學式)。用此法制取鋁的副產品是________(填化學式)。
Ⅱ.我國高爐生產各方面取得了顯著進步，但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產業集中度以及環保等方面還跟國際存在很大差距，有待進一步提高，努力向鋼鐵強國邁進。請回答下列問題：
(1)高爐煉鐵的原料有鐵礦、焦炭和石灰石，其中起熔劑作用的是________，目的是除去鐵礦石中的脈石，其產物密度比鐵________，所以在鐵水的________(填“上部”或“下部”)形成爐渣而與鐵水分離。
(2)焦炭在高爐煉鐵中起著舉足輕重的作用，下列不屬于焦炭作用的是________。
A．作為燃料，為煉鐵中的化學反應提供能量
B．作為還原劑與二氧化碳反應產生還原氧化鐵的一氧化碳
C．對高爐中的物料起到支撐和疏散的作用
D．作為溶劑，除去鐵礦石中的雜質
(3)高爐煉鐵的污染非常嚴重，目前我國部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機會也在進行著工藝改進。高爐煉鐵導致的環境污染有________。
A．臭氧空洞      B．酸雨   C．一氧化碳毒害   D．沙塵暴
(4)寫出高爐煉鐵中與碳元素有關的氧化還原反應化學方程式：____________________________。
(5)從“三廢”利用、環境保護等角度考慮，鋼鐵企業在生產中應采取的一些措施有(舉出2種措施即可) _______________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

【化學選修-化學與技術】(15分)
電石漿是氯堿工業中的一種廢棄物，其大致組成如下表所示：

用電石漿可生產無水CaCl2，某化工廠設計了以下工藝流程：

已知氯化鈣晶體的化學式是：CaCl2·6H2O；H2S是一種酸性氣體，且具有還原性。
⑴反應器中加入的酸應選用___________________。
⑵脫色槽中應加入的物質X是_______________；設備A的作用是______________；設備B的名稱為________________；設備C的作用是____________________。
⑶為了滿足環保要求，需將廢氣H2S通入吸收池，下列物質中最適合作為吸收劑的是____________         _。反應的化學方程式為_________________。

A．水B．濃硫酸C．石灰乳D．硝酸
⑷將設備B中產生的母液重新引入反應器的目的是______________________。
⑸氯堿工業離子方程式_____________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

隨著材料科學的發展，金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應用，并被譽為“合金維生素”。工業上回收廢釩催化劑（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中釩的主要流程如下：

已知：（1）V2O5和NH4VO3均為難溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均為易溶物。
（2） 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O
回答下列問題：
（1）步驟①前，粉碎的目的是_________________________。
（2）步驟②中發生反應的離子方程式為__________________________。
（3）步驟③的變化過程可簡化為(HA表示有機萃取劑)：
VOSO4 (水層)+ 2HA（有機層）VOA2(有機層）+ H2SO4(水層)，則步驟④中可選擇硫酸作反萃取的原因是_____________。
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以測定操作⑤后溶液中含釩量的步驟為：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于錐形瓶中，加入指標劑，將待測液盛放在滴定管中，滴定到終點時，消耗待測液的體積為10.0mL，由此可知(VO2)2SO4溶液釩元素的含量為_________g/L。
（5）V2O5可用金屬(如Ca、Al)熱還原法獲得釩，則金屬鋁熱還原制得釩的化學方程式為_______________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產業鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率。

請回答下列問題：
（1）氫寫出Ti原子的核外電子排布式______。
（2）寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭、氯氣反應得到四氯化鈦的化學方程式              。
（3）制備TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再經焙燒制得。水解時需加入大量的水并加熱，請結合化學方程式和必要的文字說明原因：                               。
（4）由TiCl4→Ti 需要在Ar氣中進行，反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti，依據下表信息，需加熱的溫度略高于          ℃即可。

 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔點/℃
－25.0
648.8
714
1667
沸點/℃
136.4
1090
1412
3287
 
（5）CH3OH（l）的燃燒熱△H=-726.5kJ/mol，請寫出甲醇燃燒的熱化學方程式 。以甲醇和氧氣（或空氣）、電解液為Li2CO3和K2CO3的熔融物組成燃料電池，該電池負極反應式為__________________。
由CO和H2合成甲醇的方程式是：CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g)。若不考慮生產過程中物質的任何損失，上述產業鏈中每合成9mol甲醇，至少需額外補充H2   mol。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

高錳酸鉀是一種重要的化工產品。如圖是工業上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。

（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑，其消毒機理與(填字母)相似。

A．75%酒精 B．O3 C．二氧化硫 D．漂白粉
（2）寫出上述流程中反應2的化學方程式:__                                
（3）上述流程中可以循環使用的物質有CO2、           和        。(填化學式)
（4）若不考慮制備過程中的損失和整套裝置的物質循環，則1 molMnO2可制得___gKMnO4。

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科目：高中化學 來源： 題型：計算題

乙二酸（H2C2O4）是一種重要的化工產品，可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其制備工藝流程如下：

氧化時控制反應液溫度為55～60℃，邊攪拌邊緩慢滴加濃HNO3、H2SO4混合液，可發生下列反應：
C6H12O6＋18HNO3→3H2C2O4＋18NO2↑＋12H2O
C6H12O6­＋6HNO3→3H2C2O4＋6NO↑＋6H2O
（1）檢驗氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的實驗方案為     。
（2）氧化時控制反應液溫度為55～60℃的原因是     。
（3）若水解時淀粉利用率為80%，氧化時葡萄糖的利用率為80%，結晶時有10%的乙二酸遺留在溶液中。則30 kg淀粉可生產乙二酸的質量為     。
（4）生產中產生的NOx用氧氣和水吸收后產生硝酸循環利用，若尾氣NOx中n(NO2)︰n(NO)＝2︰1，且NOx的吸收轉化率為90%。計算：理論上，每生產9 kg乙二酸至少需要補充質量分數為63%的硝酸溶液多少千克。（寫出計算過程）

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