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20.(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土.拟在该地区建设大型炼铁厂.
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系.据此确定图1中相应工厂的名称:

A.发电厂,B.焦化厂,C.炼铁厂,D.水泥厂;
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑.
(2)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成.
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜间歇性的加入甲醛,且反应釜应装有散热装置.
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是增强体.玻璃钢具有强度高、质量轻(或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好)等优异性能(写出两点即可).
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是bc.
a.深埋     b.粉碎后用作树脂填料     c.用作燃料        d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
(3)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图2是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系.其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况.当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=1.25,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是O2浓度太少不利于NH3的转化,r{n(O2)/n(NH3)值为2.2时NH3氧化率已近100%.

分析 (1)①煤炭燃烧可以发电,煤的干馏制造煤焦油,赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料,碳酸钙和黏土是生产水泥的原料;
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑;
(2)①反应物投入的物质的量越多放出的热越多;
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料,其中玻璃纤维的作用是增强体,合成材料是基体,它的优点有:强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等;
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径:通过再生和改性,重新做成多种有用的材料和制品;采用热裂解或化学处理方法使其分解,用于制备多种化工原料;将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能;
(3)根据氨氧化的化学方程式来分析;根据O2浓度太少不利于NH3的转化分析.

解答 解:(1)①煤炭燃烧可以发电,A为发电厂,煤的干馏制造煤焦油,B为焦化厂,赤铁矿、碳酸钙是炼铁的原料,C为炼铁厂,碳酸钙和黏土是生产水泥的原料,D为水泥厂,
故答案为:发电厂;焦化厂;炼铁厂;水泥厂;
②高炉炼铁中得到生铁的方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2,产生炉渣的方程式为CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑,
故答案为:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2、CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑;
(2)①苯酚和甲醛发生缩聚反应,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中间歇性的加入甲醛,并装有散热装置,故答案为:间歇性;散热;
②玻璃钢是将玻璃纤维和高分子材料复合而成的复合材料,其中玻璃纤维的作用是增强体,合成材料是基体,它的优点有:强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好等,故答案为:增强体;强度高、质量轻(或耐腐蚀、抗冲击、绝缘性能好);
③废旧合成材料的再生利用主要有三条途径:通过再生和改性,重新做成多种有用的材料和制品;采用热裂解或化学处理方法使其分解,用于制备多种化工原料;将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能,塑料深埋很久不会腐烂,会造成白色污染,酚醛塑料不能溶于有机溶剂,故选bc;
(3)由氨氧化的化学方程式:4NH3+5O2$\frac{\underline{\;\;\;催化剂\;\;\;}}{高温高压}$4NO+6H2O,可知氨氧化率达到100%,理论上r{n(O2)/n(NH3)}=$\frac{5}{4}$=1.25,O2浓度太少不利于NH3的转化,γ{n(O2)/n(NH3)值为2.2时NH3氧化率已近100%,
故答案为:1.25;O2浓度太少不利于NH3的转化,r{n(O2)/n(NH3)值为2.2时NH3氧化率已近100%.

点评 本题考查金属冶炼,涉及到氧化还原方程式的书写,题目难度中等,本题注意从题目中获取信息,结合物质的性质解答.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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(2)将PM2.5样本用蒸馏水处理成待测液,测得所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度/mol•L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据判断待浊溶液的pH=4.
(3)室温下,用Na2SO3溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化如下表:
N(SO32-):n(HSO3-91:91:19:91
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由上表判断NaHSO3溶液显酸性,用化学平衡原理解释:HSO3-存在:HSO3-?SO32-+H+和HSO3-+H2O?H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度.
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则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=-41.8kJ•mol-1
一定条件下,将NO和SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是b.
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A.2个B.3个C.4个D.5个

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(5)写出②最高价氧化物对应水化物跟⑤的氢化物水溶液反应的离子方程式:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.

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