由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801 ℃;AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①_____________和
②___________________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_____________;
固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________________。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为_____________。
(4)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是____________。
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标准状况下,一个装满氯气的容器的质量为74.6 g,若装满氮气时总质量为66 g,则此容器的容积是 ( )
A.22.4 L B.44.8 L
C.11.2 L D.4.48 L
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合成氨工业、硫酸工业的生产工艺 流程如图所示。
合成塔和接触室中的反应分别为
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0;
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。
(1)写出流程中设备的名称:B________,X________。
(2)进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理,最理想的热处理方法是___________________。
(3)采用循环操作可提高原料的利用率,下列生产中,采用循环操作的是________(填序号)。
①硫酸工业 ②合成氨工业 ③硝酸工业
(4)工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是_______________。
(5)工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、
废物利用的目的。硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥,该肥料的化学式是___________________。
(6)根据化学平衡移动原理,下列条件或措施合理的是________(填序号)。
①合成氨工业在高压下进行
②合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂
③及时将氨液化而分离
④硫酸工业中,净化后的炉气中要有过量空气
⑤合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度
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世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒,而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体,易溶于水、不稳定、呈黄绿色,在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释,同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下:
(1)ClO2中所有原子________(填“是”或“不是”)都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色,除去杂质气体可选用________。
A.饱和食盐水 B.碱石灰
C.浓硫酸 D.蒸馏水
(2)稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品,下列说法正确的是________。
A.二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B.应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C.稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D.在工作区和成品储藏室内,要有通风装置和监测及警报装置
(3)欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为________________________________________________________________。
缺点主要是产率低、产品难以分离,还可能污染环境。
(4)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠(NaClO2)反应制备,化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
此法相比欧洲方法的优点是______________________________________________。
(5)科学家又研究出了一种新的制备方法,利用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液还原氯酸钠,化学反应方程式为_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
此法提高了生产及储存、运输的安全性,原因是________________________________
________________________________________________________________________。
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石油和煤炭加工过程涉及多种技术和设备。
(1)石油分馏时,在不断向____________(填工业设备名称)内投放原料的同时获得产品,该过程为____________操作过程。
(2)石油裂化分为热裂化、________和加氢裂化,裂化的目的是提高________的产量。
(3)煤的洗选是为了降低原煤中灰分和________的含量。煤的流化床燃烧是指空气从底部吹向煤炭颗粒,并使全部煤炭颗粒________进行燃烧的过程。
(4)煤的直接液化是煤与适当溶剂混合后在高温和________存在下与________________作用生成液体燃料的过程。
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锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为____。
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作.
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为________,其作用是__________________。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是____。
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为___________________。
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即
倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为____。(注:炉
甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌)
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锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图(a)所示。
回答下列问题:
(1)①普通锌锰电池放电时发生的主要反应为:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH。该电池中,负极材料主要是____________________,电解质的主要成分是__________,正极发生的主要反应是________________________________________________________。
②与普通锌锰电池相比,碱性锌锰电池的优点及其理由是_______。
(2)图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。
①图(b)中产物的化学式分别为A_______,B________。
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4。操作b中,绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体,该反应的离子方程式为_______。
③采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D,则阴极处得到的主要物质是____。(填化学式)
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石墨烯(如图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙).
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为 _________ .
(2)图乙中,1号C的杂化方式是 _________ ,该C与相邻C形成的键角 _________ (填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角.
(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有 _________ (填元素符号).
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为 _________ ,该材料的化学式为 _________ .
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下列关于物质的量的叙述中,错误的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol Ne含有6.02×1024个电子
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