《高考化学工艺流程题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学工艺流程题.doc(13页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流高考化学工艺流程题.精品文档.高考化学工艺流程题 一、解读考试说明,探究命题思路 1、化学工艺流程题为何取代传统无机框图题? 传统无机框图题多年来一直是高考化学试卷中备受青睐的热门题型,但由于该类试题人为设计成分较多、问题编制模式过于单一、逻辑推理味道浓厚而化学味道淡薄,取而代之的是创新的工业生产流程题。工业生产流程题取材于真实的、广阔的工业生产和日常生活,问题设计更加灵活,更有化学味,是落实新课程高考对考生素质和能力要求的具体体现,能够考查考生“将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学
2、问题的能力”。正是新课程突出化学是一门实用性、创造性的科学,化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系,化学工艺流程题便成为近年来北京高考的新亮点和主流题型。2、化学工艺流程题考查三维目标1)知识和技能(1)由例题分析,初步认识工业生产流程题的特点。(2)了解工业生产流程题的解题思路和应具备的能力要求。2)过程和方法采用例举、讨论、演绎、归纳等方式。3)情感态度和价值观(l)通过对工业生产流程题“真实性”的分析,培养学生的化学素养。(2)开展多种形式的讨论交流活动,培养学生的互助合作精神。3、解流程题的步骤和方法首先,浏览全题,确定该流程的目的;由何原料获得何产物(副产物),对比原
3、料和产物。其次,精读局部,明确反应原理确定各步的反应物、生成物。第三,针对问题再读图,明确要求科学表述、规范书写。4、考查要点:1)物质性质及其相互转化关系2)元素及其化合物的转化网络3)物质的分离和提纯的方法 结晶固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发) 过滤固、液分离 蒸馏液、液分离 分液互不相溶的液体间的分离 萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 升华将可直接气化的固体分离出来。 盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 4)电解质溶液基本理论 弱酸、弱碱的电离、水的电离、盐类水解、沉淀平衡5)氧化还原反应 原料产品6)方法:应用三大守恒写出陌生方程式,并能够
4、进行简单计算 电子守恒、电荷守恒、元素守恒法 二、高考是怎么样考的?研究试题,把握标高20092011年北京化学工艺流程题统计北京题号题型赋分考查内容相关考点2009高考28无机15分硫酸的生产流程化学方程式的书写、离子方程式的书写、热化学方程式的书写、化学计算等2010高考26无机14分氨氮废水的处理流程离子方程式的书写、化学平衡原理的应用、热化学方程式的书写、氧化还原原理的应用等2010西城一模26无机10分工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂化学方程式的书写、化学平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等2010海淀二模25无机10分从铝矿中提取Al2O3的一种工艺流程离子方程式的书写、化学
5、平衡原理的应用、电化学、氧化还原原理的应用等2011西城一模26无机14分以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的过程物质的提纯与鉴别、无机物质的推断、离子方程式的书写、化学方程式的书写、物质性质的推断等2011海淀一模27无机15分电镀铜厂有两种废水需要处理离子方程式的书写、水解平衡、沉淀转化原理的应用、氧化还原原理的应用等【例1】 (2009北京理综,26,15分)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):.从废液中提纯并结晶出FeSO47H2O。.将FeSO47H2O配制成溶液。.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。.将浊液过滤,用9
6、0热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。已知:NH4HCO3在热水中分解。(1)中,加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是_。(2)中,需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。(3)中,生成FeCO3的离子方程式是_。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_。(4)中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_。(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该
7、产品中Fe2O3的质量是_ kg。(摩尔质量/gmol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)【例2】 (2010北京理综,2614分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:(1)过程:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30 ,通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:_。用化学平衡原理解释通空气的目的:_。(2)过程:在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下:第一步反应是_反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是_。1 mol NH(aq)全部氧化成NO (aq)的
8、热化学方程式是_。(3)过程:一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_。【例3】 (2010海淀二模2510分)从铝矿(主要成分是Al2O3,含RO2、Fe2O3等杂质)中提取Al2O3的一种工艺流程如图13所示: (1)元素R位于周期表中的第三周期,其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2的用途有(写出1条即可) 。 (2)铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为 (3)工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料,阳极反应式为 。 (4)氧
9、化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AIN与一种中学常见气体X。已知每转移3 mol e,有1.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式 。【例4】 (2010、西城一模26(10分)工业上以锂辉石(Li2OA12O34SiO2,含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下:过滤、热水洗涤锂辉石研磨浸出过滤滤液1滤渣1过滤滤液2滤渣2Li2CO3粗品93% 98 % 硫酸250 300石灰乳调pH至11饱和Na2CO3溶液Na2CO3溶液250 300已知: Li2OAl2O34SiO2 +H2SO4(浓) Li2SO4+Al2O34SiO2H2O 某些物质
10、的溶解度(S)如下表所示。T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7滤渣1( ) ( ) II灼烧 IIIAl2O3(1)从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质。则步骤中反应的离子方程式是_。(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述) 。(3)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是 (4)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。a将Li2CO3
11、溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,过滤、烘干得高纯Li2CO3。 a中,阳极的电极反应式是 。 b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是 。【例5】 2010崇文一模27(14分)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:(1)分解池中发生分解反应的物质是 。(2)在合成塔中,若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出2473.5 kJ
12、的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。(3)从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,而实际生产中采用300的温度,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是 。从合成塔中分离出甲醇的原理与下列哪个相符 (选填字母)。a.过滤 b.分液 c.蒸馏“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括 。(4)右图是甲醇燃料电池的结构示意图。已知电池总反 应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。通入a一端的电极是 (填“正极”或“负极”),负极发生的电极反应是 。【例6】 2010朝阳一模26(14分)工业上以氨气为原
13、料制备硝酸的过程如下:O2NH3NO吸收塔HNO3O2O2H2O某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸(所有橡胶制品均已被保护)。Na2CO3溶液冷水a气体(1)工业上用氨气制取NO的化学方程式是 。(2)连接好该装置后,首先进行的操作是 。(3)通入a气体的目的是 。(4)盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置,该装置中反应的化学反应方程式是 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + + (5)已知:温度低于21.15时,NO2几乎全部转变为N2O4。工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率。N2O4与a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是 。(6)一定条件下,某密闭容器
14、中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)=0.125 mol/L。则2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K= 。若NO2起始浓度为2 mol/L ,相同条件下,NO2的最大转化率为 。三、优秀试题模拟与预测【预测】 (2011苏锡常镇模拟一)(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生产流程如下:(1)写出反应的离子方程式 。(2
15、)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“”或“”或“”)。(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 图1 图2工业生产中最佳温度为 ,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原
16、反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式: 。(4)K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。AH2O BCH3COONa、异丙醇 CNH4Cl、异丙醇 DFe(NO3)3、异丙醇焙烧炉(800)氯化炉(950)冷却器升华器无水AlCl3铝土矿石油焦NaCl固体Cl2、AlO2石油焦CO、Cl2【预测】 (2011常州市1月)(8分)无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C
17、)按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。AlCl3是 晶体。氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式是 。 冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2,需用Na2SO3溶液除去Cl2,写出此反应的离子方程式是 。升华器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,其作用是 。为测定无水AlCl3产品的纯度,现称取16.25g精制后的无水 AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,其残留固体质量为0.32g。 则AlCl3产品的纯度为 。CuFeS2反应NaCl溶液CuCl(s)S(s)铁红反应FeCO3过滤Na2CO3反应过滤、
18、FeCl3反应Cu过滤NaCuCl2反应空气水溶液A【预测】 (10分)以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:过滤得到的滤渣成分是: 。(填化学式)反应中,共有 个反应不属于氧化还原反应。溶液A中含有的溶质是 。(填化学式)写出反应的化学方程式: 。反应是是FeCO3在空气中煅烧,写出化学方程式: 。【预测】 (2011盐城市2月)(12分)由磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑(SiO2nH2O)、磷及甲醇,下列工艺过程原料综合利用率高,废弃物少。(1)上述反应中,属于置换反应的是 (选填:、)。(2)已知SiHCl3的沸点为33.0,提纯Si
19、HCl3适宜的方法是 。(3)高温下进行的反应的化学方程式为:;固体废弃物CaSiO3可用于。(4)反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行,其原因是。(5)CH3OH可用作燃料电池的燃料,在强酸性介质中,负极的电极反应式为。【预测】 (2010镇江12月调研)(10分)以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以此废渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下。此浓度时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见右表。沉淀物开始沉淀pH沉淀完全pHAl(OH)33.05.2Fe(OH)31.52.8Fe(OH)27.69.7Mg(OH)28.012.4(1
20、)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出有关的离子方程式: 。(3)氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出,写出有关的离子方程式: 。(4)为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液pH的范围为 pH 。(5)若NaOH加入过量,所的铁红产品中有其它杂质,但可能无Al2O3,其原因是(用离子方程式表示): 。【预测】 14-2某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的组成如下:软锰矿:MnO2含量65%,SiO2含量约20%,Al2O3含量约4%,其余为水分;闪
21、锌矿:ZnS含量80%,FeS、CuS、SiO2含量约7%,其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,工艺流程如下图所示。MnCO3、ZnCO3反应软锰矿S、SiO2硫酸反应闪锌矿Zn(适量)反应MnO2反应Na2CO3Na2SO4反应MnO2ZnCuFe(OH)3Al(OH)3CO2请回答下列问题:(1)反应后过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。试写出反应中生成CuSO4的化学方程式_。(2)反应加入适量锌的作用是_。如果锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为_。(3)反应的条件是电解,电解时均用惰性电极,阳极发
22、生的电极反应可表示为_。(4)本工艺所用的原料除软锰矿、闪锌矿、硫酸外还需要_等原料。【预测】 (10分)某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将铜粉置于 内(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用该仪器应使用 ,灼烧完成后该仪器应放在 上冷却,不能直接放在桌面上。所用仪器:a蒸发皿 b坩埚 c石棉网 d表面皿 e坩埚钳 f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化
23、c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、 、 、冷却结晶、 、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I相比,途径II有明显的两个优点是: (5)途径II反应的化学方程式为: 。【预测】 (10分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如下图所示,将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请填写下列空白:(1)电解食盐水时,总反应的离子方程式是_。(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式:_。
24、(3)已知: Mg(s) + Cl2(g)MgCl2(s);H=641kJ/mol ;Ti(s) + 2Cl2(g)TiCl4(s);H770kJ/mol。下列说法正确的是 。AMg的燃烧热为641kJ/mol BTi的能量一定比TiCl4高C等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应,前者放出的热量多D该冶炼Ti法对环境友好(4)在上述产业链中,合成192t甲醇理论上需额外补充H2_ t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。 (5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是_。【预测】 (10分)从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:某油脂化工
25、厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题:“碱浸”的目的是除去_。“酸浸”时所加入的酸是_(填化学式)。酸浸后,滤液中可能含有的金属离子是_。“调pH为23”的目的是_。产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO47H2O),可能是由于生产过程中_导致Fe2未被完全氧化造成的。NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式是_。【预测】
26、 (10分)随着工业的迅速发展,产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度;当溶液中金属离子浓度小于10-5 molL-1时通常认为该离子沉淀完全)。金属离子KsppH(10-1molL-l)pH(10-5molL-l)Fe3+4.010-382.73.7Cr3+6.010-314.35.6Cu2+2.210-204.76.7Ca2+4.010-512.314.3(1)某厂排出的废
27、水中含有Cu2+和Fe3+,测得其浓度均小于0.1 molL-l。为除去其中的Fe3+,回收铜,需控制的pH范围是_。(2)为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,采用如下方法:向废水中加人适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。 Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为_。 pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在_范围内对降低废水中的铬含量最有利,请说明理由:_。注:去除率()=(c0-c)co100,式中:co理前废水中Cr2O72-的浓度, c处理后废水
28、中Cr2O72-的浓度(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如,用Na2C03溶液可以将锅炉水垢中的CaS04转化为较疏松而易清除的CaC03,该沉淀转化达到平衡时,其平衡常数K (写数值)。已知Ksp (CaS04)=9.1x10-6,Ksp (CaC03)=2.8x10-9【预测】 (8分)在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。已知:N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H=-221.0 kJ/molC(s)+ O2(g)=CO2
29、(g) H=-393.5 kJ/mol 尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H 。某研究性学习小组在技术人员的指导下,按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。实验过程中除空燃比不同外,其他条件:汽车尾气的流速、 等必须相同。在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。空燃比约为 时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是 。A负极的电极反应式为:
30、CO+O22e-CO2 B工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极bC工作时电子由电极a通过传感器流向电极bD传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高【预测】 (12分)高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下:试回答下列问题(1)操作搅拌的目的是: 。(2) 操作与操作相同,该操作名称是:_。(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为: _。(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_。(计算结果保留
31、一位小数) (5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为 。【预测】 (12分)随着人类社会的发展,氮氧化物(NOx)已成为大气中的主要气态污染物之一。(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为:上述反应的总反应式为,其中是催化剂。(2)汽车尾气中含有NOx 、CO和碳氢化合物等。汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为。NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象,称为“光化学烟雾”
32、。有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定,实验结果如图所示。由图象可知,二次污染物有等,醛和O3的峰值出现在14:00左右的主要原因是。测定汽车尾气中NOx的方法之一是用3的H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成HNO3,再用NaOH标准溶液滴定HNO3。若要测定标准状况下尾气中NOx的体积分数,所需的数据有(选填序号)。A所测尾气的总体积 B两种氮氧化物的体积比CNaOH标准溶液的物质的量浓度 D所消耗NaOH标准溶液的体积E从滴定开始到指示剂变色所需的时间(3)硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:现用05 L 2 molL1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中
33、的NOx,吸收液质量增加44 g(设CO2全部排出)。则NO2和NO的体积比为。【预测】 (10分)过度排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可以利用的资源,其中一种方案就是将CO2转化为可再生燃料甲醇(CH3OH)。其化学方程式为:请填空:(1)写出上述反应的平衡常数表达式K=。(2)在容积为2 L的密闭容器中,用一定量二氧化碳与一定量氢气在一定条件下合成甲醇,实验结果如图所示。下列说法正确的是(填序号) 。 A在300,从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率 B反应体系从300 升温到500,平衡常数K 变大 C该反应的正反应为放热反应 D处于C点的反应体系从300升
34、温到500 n(H2)n(CH3OH)增大(3)25、101105Pa时16 g液态甲醇完全燃烧,当恢复至原状态时,放出3629 kJ热量,此反应的热化学方程式为。(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此燃料电池负极应加入或通入的物质是,正极的电极反应式为。【预测】 (8分)烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。(1)选择性催化还原法的脱硝原理为:来源:学。科。网6NOx4x NH3 (32x)N26xH2O上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为_L。已知:2H2(g)O2(g) 2
35、H2O (g) H-483.6 kJmol-1N2(g)3H2(g)2NH3(g) H-92.4 kJmol-1N2(g)O2(g)2NO(g) H-180.5kJmol-1则反应6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)的H_。(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。200 300 400 500 600脱硝率%100806040200abcd负载率a 0.5%b 3.0%c 5.0%d 8.0%CuO2Cu(O2)Cu(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO图1
36、 图2 出该脱硝原理总反应的化学方程式:_。为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_。【预测】 粉煤灰是一种火山灰质材料,来源于煤中的无机组成,从粉煤灰中能够获得Al2O3,已知某火力发电厂的粉煤灰中的化学成分如下表:成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOCuOSO2质量分数%50628984287815请回答下列问题: (1)上述氧化物中能与水反应的是 。 (2)从粉煤灰中提取Al2O3的一种工艺流程如下: 固体I中含有的主要物质的化学式为 。在溶液中通人过量的CO2,发生反应的离子方程式为 (3)氧化铝和焦炭的混合物与氮气在高温下反应,可制得新型非金属材料A1N与一种中学常见气体x。已知每转移
37、3 mol-,就有15mol化合物X生成,此反应的化学方程式为 。【预测】 (8分)(2010漳州一中一检)据新闻报道有全国最“绿”省份之称的福建,近年来却频频受到酸雨的困扰。在饮用水源地水质状况方面,福建9个设区市的34个集中式生活饮用水源地水质达标率为733%,较上年同期有所下降。所以保护环境是我们刻不容缓的责任。烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。(1)利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施,进行了天然海水(pH8)吸收含硫烟气的模拟实验,实验结果如下图所示。根据图示实验结果,为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率,下列措施正确的是 。(填字母序号) A降低通入含硫烟气的温度 B减小通入含硫烟气的流速 C减少天然海水的进入量