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[化学-化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在______的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市
B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市
D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3 和SO2,该反应的化学方程式为______.
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是______.
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃600620640660
炉渣中CuSO4的质量分数/%9.39.29.08.4
已知CuSO4 在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因______.

解:(1)A.硫酸厂厂址的选择综合经济效益考虑,硫酸产品的运输成本要高于原料黄铁矿的运输成本.故A不正确;
B.风光秀丽的旅游城市,不靠近原料基地,也不靠近消耗硫酸的工业城市,导致原料运输与产品运输成本高,同时还会对旅游城市造成污染.故B不正确;
C.由于硫酸产品的运输成本要高于原料黄铁矿的运输成本,所以厂址应选择在消耗硫酸甚多的工业城市.故C正确;
D.人口稠密的文化、商业中心城市,远离原料基地和消耗硫酸的工业城市,同时为了防止污染环境,不宜考虑作为硫酸厂厂址.故D不正确;
故答案为:C;
(2)根据题意可知,高温煅烧时CuFeS2时,反应物为CuFeS2和O2,生成物为CuO、Fe2O3 和SO2,再根据化合价升降法配平氧化还原反应方程式,
故答案为:4CuFeS2+13O2 4CuO+2Fe2O3+8SO2;
(3)A.在硫酸工业制法中,黄铁矿燃烧前需要粉碎,是为了增大与空气的接触面,加快反应速率,不是因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧.故A不正确;
B.从沸腾炉出来的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等,由于砷硒化合物能导致催化剂失去催化活性,因此需净化,不是因为炉气中二氧化硫会与杂质反应,故B不正确;
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,目的是加快反应速率,提高产量.并不能提高二氧化硫的转化率,故C不正确;
D.在吸收塔中三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率.故D正确;
故答案为:D;
(4)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成),根据题意由表中数据可知,硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度升高而降低,是因为反应CuO+SO3CuSO4中SO3的质量减少导致的,根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)),△H=-98.3kJ?mol-1反应制备SO3,该反应为可逆反应,正方向为放热,随着温度升高,平衡逆向移动,导致SO3的量减少,由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成CuSO4的量也减少.
故答案为:SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少).
分析:(1)硫酸厂厂址的选择从综合经济效益考虑,主要是硫酸为危险品,硫酸的运输成本要高于原料黄铁矿的运输成本;
(2)根据已知信息,确定出反应物和生成物,然后配平化学方程式;
(3)在硫酸工业制法中,黄铁矿燃烧前需要粉碎,是为了增大与空气的接触面,加快反应速率;
从沸腾炉出来的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等,由于砷硒化合物能导致催化剂失去催化活性,因此需净化;
二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,目的是加快反应速率,提高产量;
三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率;
(4)由表中数据分析出温度和CuSO4的质量分数之间的关系,而CuSO4的质量取决于SO3 的质量,再由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),△H=-98.3kJ?mol-1分析SO3 的质量和温度之间的关系.
点评:本题考查硫酸厂址的选择、含硫矿石的煅烧等相关内容,特别是第(4)问需要一定的逻辑思维能力,难度中等.
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?泰安一模)[化学-化学与技术]煤是重要的能源,也是化工生产的重要原料.
(1)煤燃烧产生的废气直接排放到空气中,可能导致的环境污染问题是
酸雨
酸雨
.
(2)下图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的流程示意图.

①废气脱硫过程中,主要反应的化学方程式为
SO2+CaCO3
 高温 
.
 
CaSO3+CO2
SO2+CaCO3
 高温 
.
 
CaSO3+CO2
、
2CaSO3+O2=2CaSO4
2CaSO3+O2=2CaSO4
.
②在煤中直接添加一种物质,可有效减少煤燃烧产生的SO2,该物质是
CaCO3或CaO或Ca(OH)2
CaCO3或CaO或Ca(OH)2
.
③石膏在工业生产中的用途是
建筑材料
建筑材料
(写出一种用途即可).
(3)煤经过
干馏
干馏
(填加工方法)可以得到炉煤气、煤焦油和焦炭.煤焦油经过
分馏
分馏
(填加工方法)可得到芳香族化合物.煤也可以用氢化法转化成燃油,氢化法的本质是
增加煤中氢元素含量,提高氢原子数与碳原子数的比值
增加煤中氢元素含量,提高氢原子数与碳原子数的比值
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?聊城一模)【化学--化学与技术】
镁作为目前密度最小的金属材料之一,广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域.以下为镁的两种冶炼方法.
I.目前宁夏已经探明的镁矿储量居全国第一,青龙山白云岩(CaCO3?MgCO2)是皮江法冶炼镁的优质原料,该方法将白云石煅烧为氧化物(CaO?MgO),然后在还原炉中经1200℃高温真空条件下用硅还原MgO生成粗镁,粗镁再经过精炼、铸锭得到成品镁,工艺流程如图所示.

(1)写出还原炉内用硅还原MgO生成粗镁的化学反应方程式:
2MgO+Si═2Mg+SiO2
2MgO+Si═2Mg+SiO2
.
(2)在还原过程中反应温度越高镁的产率越高,说明该反应的反应热△H
大于
大于
0(填“大于”或“小于”)
II.海水综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:

(3)海水中的镁以Mg2+的形式存在,流程中将Mg2+转化为Mg(OH)2,然后又重新转化为Mg2+的目的是
提高Mg2+的浓度,起到富集的作用
提高Mg2+的浓度,起到富集的作用
.
(4)将MgCl2?6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2,“一定条件”指的是
在HCl气流中
在HCl气流中
.
(5)综合比较两种方法,皮江法的缺点是
产生大量温室效应气体、巨大的能量消耗等
产生大量温室效应气体、巨大的能量消耗等
.

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(2013?烟台一模)【化学--化学与技术】
工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾,利用电解法制取金属铬.其工艺流程如图所示.

已知:H2SO4+Cr═CrSO4+H2↑
(1)碳素铬铁是铁铬合金,粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中.该过程中电解阳极液的主要作用是
作氧化剂,将铬铁元素转化为Fe3+和Cr3+
作氧化剂,将铬铁元素转化为Fe3+和Cr3+
.
(2)加入(NH4)2SO4的目的是
生成铁铵矾和铬铵矾进行分离
生成铁铵矾和铬铵矾进行分离
.
(3)结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是
转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶
转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶
.
(4)产品铬中含氧呈脆性,为了降低其含氧量,可通过
真空处理或氢还原
真空处理或氢还原
提高其纯度.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学-化学与技术】某强酸性工业废水中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+,设计实验方案用沉淀法除去铁离子,得到较纯的Cu2+溶液.有关氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子 pH
开始沉淀 沉淀完全
Fe2+ 6.3 9.7
Cu2+ 4.7 6.7
Fe3+ 1.9 3.2
(1)从表中数据分析,为什么不能直接加NaOH将溶液pH调到9.7来除去Fe3+和Fe2+
 
.
(2)实际应用中则是先加一定量的次氯酸钠,然后再调节溶液pH.次氯酸钠的作用是
 
.
(3)pH应调节到什么范围
 
,为什么
 
.
(4)调节pH适宜的试剂是
 

     A.氢氧化钡B.碳酸镁,C、氧化铜、D、稀盐酸
理由
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学--化学与技术】
海洋是一座巨大的宝藏,海洋资源的开发与利用具有广阔的前景.某地海水的pH在7.5~8.6之间,其中主要离子的含量如下表:
成分 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO 42- HCO 3+ 含量/mg?L-1 9360 83 200 1100 16000 1200 118
(1)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图1.其中阴  (阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过.
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①阴极的电极反应式为
 
.
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式
 
.
③淡水的出口为a、b、c中的
 
出口.
(2)如图2是工业上生产镁的流程.
①干燥步骤中将氯化镁的水合晶体转化为无水氯化镁的操作方法是
 
.
②整个生产流程中,循环使用的物质是
 
.
③有人认为:过滤步骤后,直接加热Mg(OH)2得MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可优化生产过程.你的观点是
 
(填“同意”或“不同意”);理由是
 
.

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