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    10．某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了如图制备（NH4）2SO4的工艺流程．

    ①根据质量守恒定律，请完成上述流程中沉淀池内发生的主要反应的化学方程式：
    CO2+2NH3+CaSO4+H2O→CaCO3↓+（NH4）2SO4，
    ②操作a的名称是过滤，实验室中进行此操作时，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需漏斗．获得（NH4）2SO4晶体在农业上可用作氮肥，要注意不可和熟石灰等碱性物质混合施用或保存．
    ③煅烧炉中发生反应的基本类型是分解反应，副产品Y为CaO．生产流程中能被循环利用的物质是CO2．
    ④向沉淀池中加入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因：氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4．
    ⑤从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是流程中产生的CO2可循环利用，得到的副产物和产物都是有用的物质，无废物产生．

    分析 本题是根据侯氏制碱法原理，将微溶的CaSO4转化为化肥（NH4）2SO4的工艺流程：
    ①化学反应遵守质量守恒定律，即反应过程中元素种类不变，原子种类也不变，CO2+2NH3+CaSO4+H2O→____↓+（NH4）2SO4此反应是非氧化还原反应并结合反应前的元素种类，可确定求知物；
    ②沉淀池里得到不溶物，操作a的目的将沉淀从水溶液里分离出来的，典型的固液分离，很好选择分离方法，过滤操作需要的仪器是烧杯、玻璃棒及三角漏斗三种玻璃仪器，化学肥料施用时要注意碱性肥料与酸性肥料不能混合使用；
    ③煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温下分解，产物是氧化钙和二氧化碳；
    ④CO2在水中的溶解度小，先通入氨气可增加溶液的碱性，可提高CO2的溶解量；
    ⑤绿色化学的理念是原子利用率为100%，对环境无污染，可从这二个方面及资源丰富，成本低等考虑．

    解答 解：①化学反应的过程元素和原子的种类不变，且原子数目也没有培减，CO2+2NH3+CaSO4+H2O→__↓+（NH4）2SO4，从元素的种类看，求知物中含有碳、钙元素，从原子守恒来看，还应该有氧元素，因为CaSO4→（NH4）2SO4保持部分氧原子守恒，再结合反应中得到沉淀，可知未知物为碳酸钙，故答案为：CaCO3；
    ②操作a的目的是固液分离，操作名称为过滤，过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，则还需要漏斗，氮肥（NH4）2SO4在使用时其水溶液因NH4+的水解显酸性，熟石灰显碱性，二者混合使用会有氨气生成，降低肥效，故答案为：过滤；漏斗；碱性；
    ③锻烧炉中发生的反应为CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑，属分解反应，因需向沉淀池中通CO2，故产物中的CO2为可循环利用的物质，另一种产物CaO为副产品Y，故答案为：分解反应；CaO；CO2；
    ④二氧化碳在中性或酸性溶液里的溶解度小，溶液里的CO32-浓度低，先通氨气，因氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4，故答案为：氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4；
    ⑤根据绿色化学的理念，产物CO2可循环利用，副产品CaO及（NH4）2SO4都是有用的物质，降低了生成成本，故答案为：流程中产生的CO2可循环利用，得到的副产物和产物都是有用的物质，无废物产生．

    点评 无机流程题，考查制备原理、混合物的分离提纯及绿色化学理念，难度不大，但对学生的解题能力的提高，特别是巩固双基有显效果．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．常温下，在一定体积的密闭容器中NH3与Cl2恰好发生如下反应：8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2，回答下列问题：
    （1）氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2；
    （2）反应后与反应前气体的压强之比是11：1；
    （3）由反应可得出的氧化性强弱关系是Cl2＞N2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．某课外活动小组利用如图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管．请填写下列空白：

    （1）甲装置常常浸在70～80℃的水浴中，目的是使生成乙醇蒸气的速率加快．
    （2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态．若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束．
    ①乙醇的催化氧化反应是放热反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+H2O．
    ②控制鼓气速度的方法是观察甲中单位时间内的气泡数来控制气速，若鼓气速度过快则会带走过多热量，难以保证反应所需温度，若鼓气速度过慢则会若鼓气速度过慢，氨的催化氧化反应放热太少，达不到反应所需温度反应停止．
    （3）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接b、a接丙；若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在冰水中．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    18．已知2CuBr2（s）?2CuBr（s）+Br2（g）△H=+105.4kJ/mol；在恒温恒容的密闭容器中加入一定量的固体CuBr2，反应达平衡时c（Br2）=0.1mol/L，若只将容器体积扩大一倍，则再次平衡后c（Br2）=0.1 mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请回答下列问题：
    （1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
    SiO2$→_{高温}^{ⅠC}$Si（粗）$→_{300℃}^{Ⅱ．HCl}$SiHCl3$→_{1000～1100℃}^{Ⅲ．过量的H_{2}}$Si（纯）
    ①写出步骤I的化学方程式：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
    ②步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3（沸点为33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点为57.6℃）和HCl（沸点为-84.7℃），提纯SiHCl3的实验方法是蒸馏或分馏．
    ③下列有关硅材料的说法正确的是AD
    A．单质硅化学性质稳定，但可以被强碱溶液腐蚀
    B．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
    C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
    D．光导纤维的主要成分是SiO2
    ④在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是B（填字母）．
    A．高温结构陶瓷     　B．生物陶瓷　     C．导电陶瓷
    （2）金属材料．金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称．包括纯金属、合金和特种金属材料等．下列物质中不属于合金的是D
    A．钢铁       B．青铜       C．硬铝        D．水银
    （3）高分子材料．它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．[Al Fe （OH）nCl6-n]m属于无机高分子材料，是一种新型高效净水剂，它广泛应用生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为+3；
    （4）磁性材料．某磁性粉末材料是一种复合型氧化物，为测定其组成，现称取6.26g样品，将其全部溶于过量稀HNO3，加入过量Na2SO4溶液，生成4.66g白色沉淀．过滤，在滤液中加入过量NaOH溶液，生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体．①该磁性粉末中氧元素的质量分数为20.45%；②该材料的化学式为BaO•Fe2O3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．高温焙烧含硫废渣会产生SO2废气，为了回收利用SO2，研究人员研制了利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收SO2，并制备硫酸锰晶体的生产流程，其流程示意图如下：

    已知，浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表：
     离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
     Fe2+ 7.6 9.7
     Fe3+ 2.7 3.7
     Al3+ 3.8 4.7
     Mn2+ 8.3 9.8
    请回答下列问题：
    （1）高温焙烧：在实验室宜选择的主要仪器是坩埚．
    （2）写出氧化过程中主要反应的离子方程式：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O．
    （3）在氧化后的液体中加入石灰浆，并调节溶液pH，pH应调节的范围是4.7≤pH＜8.3．
    （4）滤渣的主要成分有硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化铝．
    （5）工业生产中为了确定需要向浸出液中加入多少MnO2粉，可准确量取10.00mL浸出液用0.02mol/L酸性KMnO4溶液滴定，判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液变紫红色，且半分钟内不褪色．若达滴定终点共消耗10.00mL酸性KMnO4溶液，请计算浸出液中Fe2+浓度是0.1mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇．
    （1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L），在一定条件下发生反应：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）…Ⅰ，CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示．
    ①已知100°C时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为0.0030mol•L-1•min-1．
    ②图中的p1＜p2（填“＜”“＞”或“=”），100°C时平衡常数为2.25×10-4．
    ③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
    （2）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：
    CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）…Ⅱ．
    ④该反应的△H＜0，△S＜0（填“＜”“＞”或“=”）．
    ⑤若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是BD．
    A．升高温度                          B．将CH3OH（g）从体系中分离
    C．充入He，使体系总压强增大         D．再充入1mol CO和3mol H2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．①pH=2的CH3COOH溶液；②pH=2的HCl溶液；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液．相同条件下，有关上述溶液的比较中正确的是（　　）
    A．水电离的c（H+）：①=②=③=④
    B．将②、③溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积③＞②
    C．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②=④＞①
    D．向各溶液中加入100mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞②

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是（　　）
    A．装置①可用于分离碘和氯化钠的固体混合物
    B．装置②可用于吸收HCl或NH3气体
    C．装置③可用于分解NH4HCO3制备NH3
    D．装置④b口进气可收集CO2或NO气体

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