)【化学—选修化学与技术】
工业上以磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)与焦炭为原料可生产硫酸，同时
可以得到硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。以下是有关的工艺流程示意图。

试回答：
(1)写出方程式：反应Ⅰ___________________________________，
(2)写出方程式：反应Ⅱ______________________________________。
(3)请根据下表和化学平衡知识，分析工业上制硫酸中SO₂的催化氧化的适宜条件是
____________________________________。
表Ⅰ：

压 强  / M Pa 转化率/% 温度/℃	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

(4)检验滤液H中含有CO的方法是___________________________________。
(5)氯化钙结晶水合物()是目前常用的无机储热材料，选择的依据是___________ (填序号)。
a．熔点较低(29℃熔化)  b．能导电  c．易溶于水  d．无毒

乙二酸（H₂C₂O₄）是一种重要的化工产品，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，其制备工艺流程如下：

氧化时控制反应液温度为55～60℃，边搅拌边缓慢滴加浓HNO₃、H₂SO₄混合液，可发生下列反应：
C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O
C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O
⑴检验氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的实验方案为     。
⑵氧化时控制反应液温度为55～60℃的原因是     。
⑶若水解时淀粉利用率为80%，氧化时葡萄糖的利用率为80%，结晶时有10%的乙二酸遗留在溶液中。则30 kg淀粉可生产乙二酸的质量为     。
⑷生产中产生的NO_x用氧气和水吸收后产生硝酸循环利用，若尾气NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收转化率为90%。计算：理论上，每生产9 kg乙二酸至少需要补充质量分数为63%的硝酸溶液多少千克。（写出计算过程）

在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明的原因二者都正确的是

A．硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸腾炉中投料

B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应

C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO2的转化率

D．接触室的反应温度控制在400～500 ℃，因为在该温度范围内催化剂的活性较高

氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
（1）传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为： 。
①该反应的平衡常数K的表达式为：K＝_________。升高温度，K值________（填“增大”“减小”或“不变”）。
②不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH₃的物质的量分数见下表（N₂和H₂的起始物质的量之比为1：3）。分析表中数据，__________（填温度和压强）时H₂转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是________________。

③下列关于合成氨说法正确是___________（填字母）
A. 使用催化剂可以提高氮气的转化率
B. 寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
C. 由于△H<0、△S>0，故合成氨反应一定能自发进行
（2）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法。它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通人空气，另一电极通入氨气。其电池反应为
你认为电解质溶液应显______性（填“酸性”、“中性”、“碱性”），写出负极电极反应式________。

下列说法中，不正确的是

A．现代科学技术的发展和环境问题的解决离不开化学科学

B．门捷列夫提出的元素周期律为发现新元素、合成新材料提供了新思路

C．绿色化学最显著的特征是在生产化工产品过程中必须利用绿色植物为原料

D．植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，在生物体内把光能转变为化学能

电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

按要求回答下列问题：
(1)滤渣1中存在的金属有_____________。
(2)已知沉淀物的pH如下表：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.7
Cu2+	4.9	6.7
Al3+	3.0	4.4

 
①则操作②中X物质最好选用的是___________(填编号)
a．酸性高锰酸钾溶液    b．漂白粉    c．氯气       d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是________________________。
(3)检验滤液2中既不存在Fe²⁺又不存在Fe³⁺的操作步骤是____________________。
(4)用一个离子方程式表示在酸浸液中加入适量铝粉的反应：___________________。
(5)由CuSO₄·5H₂O制备CuSO₄时，应把CuSO₄·5H₂O放在______(填仪器名称)中加热脱水。
(6)现在某些电器中使用的高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH，该电池放电时负极反应式为_______，每有1mol K₂FeO₄被还原，转移电子的物质的量为____，充电时阳极反应式为___________。

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。其工艺流程如下图所示。
已知：FeSO₄＋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             。
（2）加入（NH₄）₂SO₄的目的是                  。
（3）结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是                  。
（4）产品铬中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过     提高其纯度。

工业上用某矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜的操作流程如下（金属单质E可由滤液C制取）：

已知：Cu₂O + 2H⁺ =" Cu" + Cu²⁺ + H₂O。
（1）滤液A中铁元素的可能存在形式为_______（填离子符号），与之相关的离子方程式为_____________，若滤液A中存在Fe³⁺，检验该离子的试剂为________（填试剂名称）。
（2）写出E和F反应生成铜的化学方程式为_____________________________。
（3）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是_________（填代号）。
a．若用硫酸铜溶液作电解液，SO2- 4向阴极移动
b．粗铜接电源正极，发生还原反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu²⁺浓度减小
d．当粗铜消耗6.4 g时，转移0.2N_A个电子

纯碱和硫酸都是重要的化工原料，用途非常广泛。
（1）利用氨碱法得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。工艺流程如下图所示：

氨碱法示意图
图中的中间产物C是_________，D是________（写化学式）；装置乙中发生反应的化学方程式为_________________________________。
（2）火山喷发所产生的硫磺可用于生产重要的化工原料硫酸。甲企业用接触法生产硫酸采用的主要原料是硫磺和空气。工艺流程如下图所示：

为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装____________（填设备名称）。吸收塔中填充许多瓷管，其作用是____________。为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50％。为提高SO₂的转化率，经流量计2的氧气量为接触室中SO₂完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为____________。

（1）下列关于工业生产说法正确的是            。（填序号）

A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气

B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率

C．在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室

D．工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝

E．石油裂化属于化学变化，主要目的是为了获得短链不饱和气态烃
（2）我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求：

pH	Ca2+ 、Mg2+总浓度	细菌总数
6.5～8.5	＜ 0.004 5 mol·L-1?	＜100个·mL-1?

 
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图：

①原水中含Ca²⁺ 、Mg²⁺ 、HCO₃^-、Cl^-等，加入石灰生成Ca(OH)₂，进而发生若干复分解反应，写出其中的离子方程式（只要求写出两个）：                ；                。
②FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成                        沉淀；通入二氧化碳的目的是                和                  。
③气体A的作用是         ，下列物质中          可以作为气体A的代用品（填编号）。
a．ClO₂      b．浓氨水       c．K₂FeO₄        d．SO₂       e.漂白粉