工業(yè)上以碳素鉻鐵為原料制取鉻銨礬,利用電解法制取金屬鉻。其工藝流程如下圖所示。
已知:FeSO4+Cr=CrSO4+H2↑
(1)碳素鉻鐵是鐵鉻合金,粉碎后溶于硫酸和電解陽極液的混合溶液中。該過程中電解陽極液的主要作用是 。
(2)加入(NH4)2SO4的目的是 。
(3)結(jié)晶后的母液從綠色化學的角度可采用的處理方法是 。
(4)產(chǎn)品鉻中含氧呈脆性,為了降低其含氧量,可通過 提高其純度。
(8分)(1)作氧化劑,將鉻鐵鐵元素轉(zhuǎn)化為F3+和Cr3+(2分)
(2)生成鐵銨礬和鉻銨礬進行分離(2分)
(3)轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進行結(jié)晶(2分)
(4)真空處理或氫還原(2分)
解析試題分析:(1)電解陽極液中含有Cr2O72-,Cr2O72-具有強氧化性,能把鉻鐵鐵元素轉(zhuǎn)化為F3+和Cr3+而溶解。
(2)根據(jù)流程圖可知,加入(NH4)2SO4后生成鐵銨礬晶體和鉻銨礬溶液,因此加入硫酸銨的目的就是生成鐵銨礬和鉻銨礬進行分離。
(3)“綠色化學”的核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染;反應物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,所以結(jié)晶后的母液從綠色化學的角度可采用的處理方法是轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進行結(jié)晶,提高利用率。
(4)要降低其含氧量,則就應該隔絕空氣,所以正確的方法是真空處理或氫還原。
考點:考查工藝流程圖的有關(guān)判斷、反應條件的可知以及綠色化學等
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著世界糧食需求量的增加,農(nóng)業(yè)對化學肥料的需求越來越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下:
(1)目前,工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑,在20~50 MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在________中進行合成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是________。
(2)目前生產(chǎn)尿素是以氨氣與CO2為原料,發(fā)生反應的化學方程式是________、________。
尿素適用于各種土壤,在土壤中尿素發(fā)生水解,其水解的化學方程式是________。
(3)沉淀池中發(fā)生反應的化學方程式是________________。
(4)上述生產(chǎn)中的副產(chǎn)品氯化銨長期使用會造成土壤酸化、變硬甚至板結(jié)。對土壤的酸堿性進行測定與改良是保護________、提高土壤肥力的有效途徑。測定土壤的pH的方法是________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
空氣吹出法工藝,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下:
(1)溴在周期表中位于________周期__________族。
(2)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是___________________________。
(3)步驟④利用了SO2的還原性,反應的離子方程式為__________________________。
(4)步驟⑥的蒸餾過程中,溫度應控制在80~90℃溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因____________________________________________________。
(5)步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是______________________________________。
(6)步驟①、②之后并未直接用“含Br2的海水”進行蒸餾得到液溴,而是經(jīng)過“空氣吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸餾,這樣操作的意義是_______________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(12分)【化學——化學與技術(shù)】合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、硫酸工業(yè)是化學工業(yè)的重要組成部分。請回答下列問題:
(1)右圖是工業(yè)制硫酸的流程示意圖:
①設(shè)備A的名稱為 。
②試劑X為 。
③B設(shè)備中熱交換器的作用是 。
(2)工業(yè)制硝酸時,酸吸收塔中的水吸收NO2是放熱反應,為使NO2更好被吸收,可采取措施是 ;工業(yè)上用Na2 CO3溶液吸收NO2的化學方程式為 。
(3)工業(yè)合成氨的化學方程式為 ,選擇天然氣做為合成氨原料氣的優(yōu)點是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題
【化學與技術(shù)】
鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個產(chǎn)業(yè)鏈(如圖所示),將大大提高資源的利用率,減少環(huán)境污染。
請回答下列問題:
(1)Fe的原子序數(shù)為26,其最外層電子數(shù)為2,請寫出鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖____。
(2)寫出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學方程式 。
(3)氯堿廠獲得Cl2的離子方程式為 。
(4)由TiCl4→Ti反應后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于 ℃即可。
(5)為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時產(chǎn)生的工業(yè)三廢對環(huán)境的威脅,當NaCl與FeTiO3的物質(zhì)的量之比為 時,理論上Cl2的利用率最大。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
由美國通用原子能公司(GA)提出的碘硫循環(huán)被公認為是效率最高(預期轉(zhuǎn)化率可達50%以上)、最有希望實現(xiàn)的熱化學分解物質(zhì)X的循環(huán)。其流程如下:
(1)物質(zhì)X是_____________(填化學式);在此循環(huán)過程中,有一種物質(zhì),當作為反應物時只是還原劑,作為生成物時是還原產(chǎn)物,該化合物是__________。
(2)在實驗室中進行蒸餾操作時,所需的玻璃儀器為蒸餾燒瓶、溫度計、尾接管、錐形瓶、____________。
(3)氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)可作上述流程中硫酸分解的催化劑。先在一定條件下,向Fe( NO3)3和Cu(NO3)2混合液中加入KOH,制得鐵酸銅( CuFe2O4),此反應的化學方程式為:____________;然后在______(填一常見氣體)保護下,高溫煅燒2h得到CuFe2O3.86,試計算1 mol CuFe2O3.86中Fe2+的物質(zhì)的量為____mol。
(4)硫酸分解隨溫度等變化規(guī)律的實驗結(jié)果如圖所示,表示沒有使用催化劑的曲線是______(填圖中數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題
A.鋁的表面生成致密的薄膜 |
B.大理石雕像被酸雨腐蝕毀壞 |
C.食物腐敗 |
D.燃放煙花 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是( )
A.合成氨生產(chǎn)過程中將NH3液化分離,可加快正反應速率,提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率 |
B.硫酸工業(yè)中,在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4時放出的熱量 |
C.電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法,可防止陰極室產(chǎn)生的Cl2進入陽極室 |
D.電解精煉銅時,同一時間內(nèi)陽極溶解銅的質(zhì)量比陰極析出銅的質(zhì)量小 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
工業(yè)上合成氨的原料之一為氫氣,其來源之一是利用石油氣的有關(guān)成分如丙烷(C3H8)制取。以下途徑,假設(shè)反應都能進行,從經(jīng)濟效益考慮最合理的反應是( )。
A.C3H83C+4H2 |
B.C3H8C3H6+H2 |
C.C3H8+6H2O3CO2+10H2 |
D.2H2O2H2↑+O2↑ |
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