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【化學選修2：化學與技術(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熱化學循環(huán)制取氫氣：

(3)由上可知，H₂燃燒的熱化學方程式是。
(4)該熱化學循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點是

(填字母編號)。
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

練習冊系列答案

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相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：實驗題

（10分）實驗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）₂

Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O（反應(yīng)放熱）］，溫度稍高即會發(fā)生副反應(yīng)6Cl₂+6Ca（OH）₂

Ca（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）請對三套裝置的優(yōu)缺點進行評價，并將選項序號填于下表內(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	缺點
甲裝置
乙裝置
丙裝置

（2）請從甲、乙、丙三套裝置中，選取合理的組成部分（A、B、C、D、E、F、G）組裝一套你認為更完整的實驗裝置，則連接順序為（按氣流從左到右方向）。
（3）在你所設(shè)計的裝置及以上甲、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 來源：不詳 題型：填空題

（12分）硫酸在國民經(jīng)濟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）在實際生產(chǎn)過程中，進入接觸室的氣體中O₂的體積分數(shù)是SO₂體積分數(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，利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO₂ 7％，O₂ 11％，N₂ 82％)：

壓強/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，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 來源：不詳 題型：實驗題

（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，對不可再生的金屬資源的消耗是相當大的。因此鋰離子電池回收具有重要意義，其中需要重點回收的是正極材料，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，為了安全對拆解環(huán)境的要求是_______________。
（3）堿浸時主要反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
（4）酸浸時反應(yīng)的化學方程式為___________。如果用鹽酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液也能達到溶解的目的，但不利之處是_______________。
（5）生成Li₂CO₃的化學反應(yīng)方程式為____________。已知Li₂CO₃在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過濾時應(yīng)____________。

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科目：高中化學 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：

請回答下列問題：
(1)Cr₂0₃在高溫焙燒時反應(yīng)的化學方程式為     。
(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)點主要有     。
(4)Na₂Cr₂0₇可用于測定廢水的化學耗氧量(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c_l 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 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)，寫出煅燒時產(chǎn)生雜質(zhì)的副反應(yīng)的化學方程式__________________；
（4）實驗室檢測濾渣中是否含有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NaHCO₃產(chǎn)率的影響。實際生產(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 來源：不詳 題型：填空題

(1) 已知：450℃時NH₃的濃度大于550℃時，則正反應(yīng)是______         __熱反應(yīng)；
(2) 反應(yīng)進程中：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)達到平衡狀態(tài)的是_________   __；
A．c(N₂)=c(H₂)="c" (NH₃)         B．容器內(nèi)壓強保持不變
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)方向移動的措施是__________。
A．及時分離出NH₃氣體        B．適當升高溫度
C. 增大壓強                   D.選擇高效的催化劑

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

化學工業(yè)上生產(chǎn)尿素的化學反應(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．CH₄

D．焦炭

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下列過程合乎實際并用于工業(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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