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已知:①Cu+在酸性溶液中不穩定,可發生自身氧化還原反應;②當礦石中三氧化二鐵含量太低時,可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅;③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。
回答下列問題:
(1)礦石用稀硫酸處理過程中Cu2O發生反應的離子方程式為:
;
(2)“循環I”經多次循環后的水層1不能繼續循環使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體,該晶體的化學式是
。若水層1暴露在空氣中一段時間后,可以得到另一種重要的硫酸鹽,寫出水層1暴露在空氣中發生反應的離子方程式 。
(3)寫出電解過程中陽極(惰性電極)發生反應的電極反應式:
。
(4)“循環III”中反萃取劑的主要成分是
。
2. 聚合氯化鋁晶體的化學式為[Al2(OH)nCl6-n?XH2O]m,它是一種高效無機水處理劑,它的制備原理是調節增大AlCl3溶液的pH,通過促進其水解而結晶析出。其制備原料主要是鋁加工行業的廢渣――鋁灰,它主要含Al2O3、Al,還有SiO2等雜質。聚合氯化鋁生產的工藝流程如下:
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(1)攪拌加熱操作過程中發生反應的離子方程式為:
;
。
(2)生產過程中B和D的操作名稱分別是
和
(B和D均為簡單操作)。
(3)反應中副產品a是
。
(4)生產過程中可循環使用的物質是
(用化學式表示)。
(5)調節pH至4.0~4.5的目的是
。
(6)實驗室要測定水處理劑產品中n和x的值。為使測定結果更準確,需得到的晶體較純凈。生產過程C物質可選用
。
A.NaOH B.Al C.氨水 D.Al2O3 E.NaAlO2
3. 純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業主要有“氨堿法”和“聯合制堿法”兩種工藝,請按要求回答問題:
(1)“氨堿法”產生大量CaC12廢棄物,請寫出該工藝中產生CaC12的化學方程式:
;
(2)寫出“聯合制堿法”有關反應的化驗學方程式:
;
。
(3)CO2是制堿工業的重要原料,“聯合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同?
;
(4)綠色化學的重要原則之一是提高反應的原子利用率。根據“聯合制堿法”總反應,列出計算原子利用率的表達式:
原子利用率(%)=
。
4.硫酸工業在國民經濟中占有極其重要的地位。
(1)硫酸的最大消費渠道是化肥工業,用硫酸制造的常見化肥有
(任寫一種)。
(2)硫酸生產中,根據化學平衡原理來確定的條件或措施有
(填寫序號)。
A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎 B.使用V2O5作催化劑
C.轉化器中使用適宜的溫度 D.凈化后的爐氣中要有過量的空氣
E.催化氧化在常壓下進行
F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3
(3)在硫酸工業中,通過下列反應使二氧化硫轉化為三氧化硫:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-98.3kJ?mol-1
在實際工業生產中,常采用“二轉二吸法”,即將第一次轉化生成的SO2分離后,將未轉化的SO2進行二次轉化,假若兩次SO2的轉化率均為95%,則最終SO2的轉化率為
。
(4)硫酸的工業制法過程涉及三個主要的化學反應及相應的設備(沸騰爐、轉化器、吸收塔)。
①三個設備分別使反應物之間或冷熱氣體間進行了“對流”。請簡單描述吸收塔中反應物之間是怎樣對流的。
。
②工業生產中常用氨―酸法進行尾氣脫硫,以達到消除污染、廢物利用的目的。用化學方程式表示其反應原理。(只寫出2個方程式即可)
。
1. (1)Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
(2)FeSO4?7H2O, 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(3)4OH――4e―=O2+2H2O
(4)H2SO4
2.
(1)Al2O3
+ 6H+ = 2Al3+ + 3H2O, 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2↑
(2)過濾,過濾 (3)H2 (4)HCl
(5)促進AlCl3水解,使晶體析出 (6)B D
3. (1)2NH4Cl+Ca(OH)2=====2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=====Na2CO3+
CO2↑+H2O;
(3)“氨堿法”的CO2來源于石灰石煅燒,“聯合制堿法”的CO2來源于合成氨工業的廢氣。
(4)由于總反映可看作是:2NH3+2NaCl+CO2+H2O=Na2CO3+2NH4Cl,所以:原子利用率(%)
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4. (1)硫酸銨(或硫酸鉀或過磷酸鈣等)
(2)CD
(3)99.75%
(4)SO3 從吸收塔底部進入,吸收劑(濃硫酸)從頂部下淋,形成對流。
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SO2+NH3+H2O NH4HSO3;2NH4HSO3+H2SO4 (NH4)3SO4+2H2O+2SO2↑
(或SO2+2NH3+H2O
(NH4)2SO3;
(NH4)2SO3+H2SO4 (NH4)2SO4+H2O+SO2↑)