Question

Ⅰ利用化學(xué)原理對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。

（1）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的，可以在堿性條件下加入鋁粉除去（加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體）。除去的離子方程式為_____________。

常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

陽離子
開始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	—	—	4.7	—
沉淀完全時(shí)的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（2）印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl₃。腐蝕銅板后的混合濁液中，若、和的濃度均為，請(qǐng)參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl₂溶液中和的實(shí)驗(yàn)步驟：①__________；②___________；③過濾。（提供的藥品：C1₂、濃、NaOH溶液、CuO、Cu）。

Ⅱ.下圖表示某些化工生產(chǎn)的流程（部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物略去）

（1）反應(yīng)Ⅰ需在500℃進(jìn)行，其主要原因是_________________。

（2）G轉(zhuǎn)化為H的過程中，需要不斷補(bǔ)充空氣，其原因是_________________。

（3）寫出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式_________________。

（4）工業(yè)上，向析出K的母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產(chǎn)品。通入氨氣的作用是_________________（填序號(hào)）。

a. 增大的濃度，使J更多地析出

b. 使K更多地析出

c. 使K轉(zhuǎn)化為M，提高析出的J的純度

（5）寫出上述流程所涉及的化學(xué)工業(yè)的名稱_________________。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ. （6分，每空2分）（1）↑

（2）①向溶液中通入足量Cl₂、②向溶液中加入CuO調(diào)節(jié)pH3.2－4.7

Ⅱ. （14分）（1）此溫度下催化劑活性最高（2分） 

（2）使NO不斷轉(zhuǎn)化為NO₂提高原料利用率（3分）

（3）（3分）    （4）ac（3分）

（5）合成氨工業(yè)  氨催化氧化制硝酸，侯德榜制堿法（3分）

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）加入鋁粉后產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，這說明該氣體應(yīng)該是氨氣。由于溶液顯堿性，則鋁被氧化生成AlO₂^－，所以該反應(yīng)的離子方程式是NO₂^－＋2Al＋OH^－＋H₂O＝2AlO₂^－＋NH₃↑。

（2）由于亞鐵離子開始沉淀時(shí)的pH大于銅離子開始沉淀時(shí)的pH值，所以應(yīng)該首先通入氯氣將亞鐵離子氧化生成鐵離子，然后加入氧化銅，通過控制溶液的pH在3.2～4.7之間即可除去鐵離子。

Ⅱ. 液態(tài)空氣蒸餾主要得到O₂和N₂，焦炭和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成CO和H₂，二者得到的氣體B、C在催化劑條件下能發(fā)生反應(yīng)，則應(yīng)為N₂和H₂的反應(yīng)，生成的氣體為NH₃，所以，A為O₂，B為N₂，C為H₂，D為CO，E為NH₃。NH₃和O₂在催化劑條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO，NO與氧氣反應(yīng)生成NO₂，進(jìn)而與水反應(yīng)生成硝酸和NO，所以G為NO，H為NO₂，I為HNO₃，L為NH₄NO₃。CO和O₂反應(yīng)生成CO₂，CO₂、NaCl和NH₃反應(yīng)生成NaHCO₃，為侯氏制堿法的主要反應(yīng)，NaHCO₃加熱分解生成Na₂CO₃，則F為CO₂，J為NH₄Cl，K為NaHCO₃，M為Na₂CO₃。

（1）反應(yīng)I是工業(yè)合成氨氣的反應(yīng)，需在500℃進(jìn)行，其主要原因是此溫度下催化劑活性最高。

（2）H轉(zhuǎn)化為N的過程中是二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮的反應(yīng)，反應(yīng)是化學(xué)平衡，需要不斷補(bǔ)充空氣使一氧化氮?dú)怏w不斷轉(zhuǎn)化為二氧化氮，提高原料的利用率。

（3）反應(yīng)Ⅲ是候氏制堿法的反應(yīng)原理，氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+CO₂+NH₃+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl。

（4）工業(yè)上，向析出K的母液氯化銨中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產(chǎn)品J氯化銨，通入氨氣的作用是增大銨根離子濃度使氯化銨晶體析出，氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出；同時(shí)通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度，故答案為ac。

（5）上述流程所涉及的化學(xué)工業(yè)的名稱為：工業(yè)合成氨、氨氣的催化氧化、侯德榜制堿法。

考點(diǎn)：考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、離子的除雜與分離；無機(jī)物的推斷；工業(yè)合成氨；工業(yè)制取硝酸；純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，對(duì)學(xué)生的要求高。試題綜合性強(qiáng)，貼近高考，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及動(dòng)手操作能力。該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在進(jìn)行無機(jī)物的推斷時(shí)注意從空氣的蒸餾和碳與水蒸氣的反應(yīng)入手，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的條件作為突破口進(jìn)行推斷，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累、運(yùn)用和總結(jié)。