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20.工业上用黄铜矿炼铜,其反应如下:8CuFeS2+21O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
Ⅰ.(1)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是bc(填代号)
a.高空排放  b.用于制备硫酸c.用石灰水吸收 d.用浓硫酸吸收
(2)为了证明产生的SO2气体中是否含CO2气体并验证SO2的漂白性,按如图所示装置,将气体从a端通入,则:

①B中应该装下列B试剂(填编号)
A.NaCl溶液  B.KMnO4溶液   C.盐酸  D.澄清石灰水
②C中品红的作用是:检验二氧化硫是否被除尽
③D中澄清石灰水的作用是:检验是否含CO2
Ⅱ.利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3.方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤.
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3
(1)步骤①中过滤实验所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒.
(2)步骤②中氧化的目的是将溶液中Fe2+氧化成Fe3+
(3)验证炉渣中含有FeO,选择的试剂是AC
A.稀硫酸  B.KSCN溶液  C.KMnO4溶液   D.NaOH溶液.

分析 I.(1)二氧化硫有毒,会导致酸雨,直接排放会污染空气,可以用于制备硫酸,二氧化硫属于酸性氧化物,能被碱性溶液吸收;
(2)检验SO2用品红溶液,品红溶液褪色说明含有SO2;检验CO2用澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明含有CO2,由于SO2与石灰水反应也生成白色沉淀,会影响CO2的检验,故先检验SO2,后检验CO2,检验CO2之前用试剂SO2除去,但选择试剂不能吸收CO2,不能引入CO2,再经过品红溶液判断二氧化硫是否除尽;
Ⅱ.(1)过滤用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)加入氧化剂,将溶液中Fe2+氧化成Fe3+
(3)FeO与硫酸反应生成硫酸亚铁,再滴入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,可以检验FeO存在.

解答 解:I.(1)二氧化硫有毒,会导致酸雨,直接排放会污染空气,可以用于制备硫酸,二氧化硫属于酸性氧化物,能被碱性物质吸收,所以可以用石灰水吸收,故选:bc;
(2)检验SO2用品红溶液,品红溶液褪色说明含有SO2;检验CO2用澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明含有CO2,由于SO2与石灰水反应也生成白色沉淀,会影响CO2的检验,故先检验SO2,后检验CO2,检验CO2之前用试剂SO2除去,但选择试剂不能吸收CO2,不能引入CO2,再经过品红溶液判断二氧化硫是否除尽.
①装置B的作用是除去SO2,防止影响CO2检验,选择试剂吸收二氧化硫,不能吸收CO2,不能引入CO2
A.氢氧化钠溶液与二氧化碳、二氧化硫都反应,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化硫为硫酸,不吸收二氧化碳,故B正确;
C.盐酸不能和二氧化硫、二氧化碳反应,不能吸收二氧化硫,故C错误;
D.澄清石灰水和二氧化碳、二氧化硫都能反应,故D错误;
故答案为:B;
②装置C是检验二氧化硫是否被B吸收彻底的,
故答案为:检验二氧化硫是否被除尽;
③D中澄清石灰水的作用是:检验是否含CO2
故答案为:检验是否含CO2
Ⅱ.(1)过滤用到的玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒,
故答案为:漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)加入氧化剂,目的是将溶液中Fe2+氧化成Fe3+
故答案为:将溶液中Fe2+氧化成Fe3+
(3)FeO与硫酸反应生成硫酸亚铁,亚铁离子具有还原性,再滴入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去,可以检验FeO存在,故选:AC.

点评 本题考查物质的制备与检验、对实验装置的理解、对操作与试剂的分析评价、尾气处理等,有利于培养学生的分析理解能力及化学实验能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是(  )
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有CO32-
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.加入氢氧化钠溶液,加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,一定有NH4+
D.加入氨水直至氨水过量,先产生白色沉淀,后沉淀消失,一定有Al3+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反应PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据如图.下列说法正确的是(  )
A.反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)=0.0032 mol•L-1•s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol•L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v(正)>v(逆)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热.研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2•2H2O,工艺流程如下:

已知:①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
②BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2•2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl.
(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状的Si3N4可以在高温条件下由SiCl4蒸汽与NH3反应得到,请写出该反应的化学方程式3SiCl4+4NH3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si3N4+12HCl.
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:①使BaCO3转化为BaCl2②使Fe3+离子沉淀完全
(4)生成滤渣A的离子方程式Mg2++2OH-=Mg(OH)2
(5)BaCl2滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2•2H2O9.76吨.

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15.湿法炼锌为现代炼锌的主要方法,下列是以硫化锌精矿为原料制备单质锌的工业流程.

(1)烟气不能直接排放,可用于制取一种常见的强酸,该强酸为H2SO4
(2)浸出液以硫酸锌为主,还含有Fe3+、Fe2+、A13+、Cu2+、Cd2+、C1等杂质,会影响锌的电解,必须除去.净化过程如下:
①在酸性条件下,用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
②将浸出液的pH调节为5.5左右,使Fe3+、A13+形成沉淀而除去,可选用的试剂为C(填字母)
A.NaOH B.NH3•H2O C.ZnO D.H2SO4
③用Zn除去Cu2+和Cd2+
④用Ag2SO4除去Cl,发生的反应为Ag2SO4+2Cl?2AgCl+SO42-,室温下该反应的平衡常数K=1.5×1015[已知室温下Ksp(Ag2SO4)=6.0x 10-5,Ksp(AgCl)=2.0x 10-10]
(3)控制一定条件,用惰性电极电解硫酸锌溶液制取锌,锌在阴极析出,阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ (或4OH--4e-=O2↑+2H2O).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”.工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:

已知:2H2SO4(浓)+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O.

(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中.25℃时,难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图1,TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因是将Fe3+转化为Fe2+,防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀.
②TiO2+水解的离子方程式为TiO2++2H2O?TiO(OH)2+2H+
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节溶液pH值,促进TiO2+水解.当溶液pH接近3时,TiO(OH)2已沉淀完全.
(3)TiCl4$\stackrel{Mg}{→}$Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于1412℃即可.
TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-25.0648.87141667
沸点/℃136.4109014123287
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用右图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛.写出阳极上所发生的反应式:C+2O2--4e-=CO2↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.水煤气法制甲醇工艺流程框图如下:

 (注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+$\frac{3}{2}$O2 (g)?CO(g)+2H2O (g)△H=-519KJ•mol-1.工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是Z(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是催化活性高、速度快、反应温度较低.
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-181.6kJ•mol-1.T4℃下此反应的平衡常数为160.此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质H2COCH3OH
浓度/(mol•L-1)0.20.10.4
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正>v(填“>”、“<”或“=”).
②若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol•L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH)=0.03mol•(L•min)-1
(3)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料CO、H2的利用率(或提高产量、产率亦可);.
(4)下图1为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金.

E为该燃料电池的负极极(填“正”或“负”).F电极上的电极反应式为ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-
(5)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体.工业上用“双极室成对电极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸.
①在N电极上乙二酸生成乙醛酸的电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+═HOOC-CHO+H2O.
②若有2molH+通过质子交换膜完全参与反应,则生成的乙醛酸为2mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.有A、B、C、D四种元素,最高正价依次为1、4、5、7,其核电荷数按B、C、D、A顺序增 大.已知B的次外层电子数为2,C、D、A原子次外层电子数均为8,C、D原子的电子层数相同,A原子的核外电子数不超过20,则A为K,B为C,C为P,D为Cl.(用化学式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化,这一变化属于(  )
A.物理变化B.化学变化C.化合反应D.分解反应

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