《化学与技术》练习 1.（多样化的水处理技术）近几年秋冬季节由于降雨较少，海水倒灌，再加上一些人为的破坏因素，沿海一带地区的咸潮问题日益严重咸潮是一种“冲淡水”，是河口的咸水——陆地淡水和海洋盐水混合的咸水当江水中含盐度超过0．25克/升，会对人体造成危害，并影响动、植物生长，还会对工业生产造成威胁，如锅炉容易积垢，设备容易氧化、生锈1）咸水与一般的淡水相比较，味觉咸苦咸味主要来自氯化钠（食盐），苦味主要来自________ （填所含物质的化学式）2）由于受咸潮的影响，桶装纯净水的需求量明显增大，不法商贩趁机用异地的自来水冒充纯净水从中谋取暴利，我们只要向水样中滴加少量硝酸银溶液便可辨别其真伪，可观察到的现象是 ，有关反应的离子方程式为 3）盐碱池（含较多NaCl、Na2CO3）不利于作物生长，产生碱性的原因是（用离子方程式表示） ，施加适量石膏（CaSO4）可降低盐碱池的碱性，其反应的化学方程式为 。
4）海水的平均含盐度（氯化物）高达千分之三十五，即35克/升取海水2.0 L，经测定含NaCl 46.8g，MgCl2 28.5g，求算该海水中Cl―的物质的量的浓度为：___________5）内河水经处理，可作为生活用水自来水厂净化水的过程中往往用到明矾作为净水剂写出该物质净水原理的离子方程式： 6）人们在使用自来水时发现，长期漏水的水笼头下方常常有一层锈斑，请写出用化学方法除锈的化学方程式： 2．(从自然资源到化学品)氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，是德国科学家哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=―92.4kJ/mol他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖试回答下列问题：（1）合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是 （填序号）A．采用较高压强（20MPa～50MPa）B．采用500℃的高温 C．用铁触媒作催化剂D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，N2和H2循环到合成塔中（2）合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
写出氨的两种重要用途①_____ ② （3）右图是实验室模拟工业法合成氨的简易装置简述检验有氨气生成的方法： （4）在298K时，将10molN2和30molH2通入合成塔中，为何放出的热量小于92.4kJ? （5）合成氨原料可由天然气制取其主反应为：CH4(g)＋H2O(g)→CO(g)＋3H2(g)，1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2mol6）在一定温度和压强下N2与H2的配比为1：3进行反应，达到平衡时氨气占平衡混合气体体积的25%，且温度、容积不变，则达平衡时N2的转化率为 3.我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：CO2Na2CO3X食盐水循环II循环I母液(提取副产品)煅烧炉合成氨厂沉淀池NH3NH3(1) 上述生产纯碱的方法称 ，副产品的一种用途为 。
2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 3) 写出上述流程中X物质的分子式 (4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环从沉淀池中取出沉淀的操作是 5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度4.硫酸是许多化学工业的原料、也是国家工业发达水平的一种标志接触法制硫酸的核心反应是2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) △H＜01）该反应的平衡常数表达式为_______________________，升高温度，K值将_______（“增大”、“减小”、“不变”）2）该反应在接触室进行，从提高能源利用率考虑，接触室内装有设备_______________（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有___ ___(填序号)。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂C.接触室中不使用很高的温度 D.净化后炉气中要有过量的空气E.接触氧化在常压下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3（4）硫酸工业尾气中含有少量SO2，常用氨水吸收后再加硫酸，回收SO2的同时得到化肥硫酸铵，硫酸铵溶液中各离子浓度由大到小的顺序为____ ________5）硫酸工业的尾气中含有少量的SO2，常用过量氨水吸收，写出该反应的离子方程式： 5.蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH1.53.39.4 (1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是____ ____(2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7－8（有 关氢氧化物沉淀的pH见右表） Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、_________沉淀。
3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入_________ (填入物质的化学式)，然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)4）物质循环使用，能节约资源上述实验中，可以循环使用的物质是_________ _____(填写物质化学式)5)现设计一个实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：①样品称量 ②高温分解 ③_________________ ___________________④________________ ____________________ ⑤MgO称量（6)18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中： a=______ ___ b =____ __ ___ c =_____ ____6.海水及盐卤中均有氯化镁存在，某海盐厂用副产品MgCl2·6H2O做原料，在523℃以上加热，制取耐火材料原料氧化镁和盐酸。
1）写出上述反应的化学方程式 2）此法制备32.85%的浓盐酸时是否需要加入其它原料？_________ ，并说明理由______________________________________________________________ 3）1000kg的MgCl2·6H2O理论上可以制得氧化镁___________ _kg，同时制得32.85%的浓盐酸_________ kg4）在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O也可制得电解冶炼镁的原料无水MgCl2，试解释干燥氯化氢的作用 5）若该工厂不再增加原料（干燥剂可循环利用，忽略水蒸气的损失），利用MgCl2·6H2O同时制取氧化镁、浓盐酸和无水氯化镁，请你为该厂设计的工艺流程提出合理建议______________________________________________________7.钢铁工业是国家工业的基础。
请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式：____________________________________________ 2）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈（Fe2O3•x H2O），反应的化学方程式： ____________________________________________ 3）生产中可用盐酸来除铁锈现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式______________________________ 4）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_____________ 5）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀装置示意图如下：请回答：① A电极对应的金属是______(写元素名称)，B电极的电极反应式是 ② 若电镀前铁、铜两电极的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因 8.洗衣粉的主要成份之一是烷基苯磺酸钠，常用的是十二烷基苯磺酸钠，其合成路线如下： 请回答下列问题：⑴分子中的亲水基是 ，亲油基是 ⑵由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的化学方程式为 ，反应类型为 ⑶用油脂可以制肥皂，试写出从硬脂酸甘油酯生成硬脂酸钠和甘油的化学方程式为 ，反应类型为 ⑷在洗涤剂中添加酶制剂能促进污垢中的蛋白质（如奶渍、肉汤）等水解为可溶性的物质而被除去使用加酶洗衣粉的水溶液中浸泡10～30min，水温在40～50℃最佳加酶洗衣粉不宜在高温下、潮湿环境中贮存，也不宜久存为什么？ 。
⑸过去使用的合成洗涤剂中常加入三聚磷酸钠（Na5P3O10）做助剂，它可使硬度大的洗涤水软化，对微细的无机粒子或油脂具有分散、乳化、胶溶作用，防止污渍再次沉积到衣物上；它还能维持水溶液的弱碱性，提高洗涤剂的去污能力和洗涤效果但是，20世纪90年代以来，世界各国先后提出必须生产和使用无磷洗涤剂请解释原因 9.硫酸铵是一种常用的铵态氮肥下表是硫酸铵化肥品质的主要指标优等品一等品合格品外观白色结晶，无可见机械杂质无可见机械杂质氮（N）含量≥21.0%≥21.0%≥20. 5%⑴某化学研究性学习小组为本地农业生产服务，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究［观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质［实验探究]按右图所示装置进行实验①烧瓶内发生反应的离子方程式为： 烧杯中盛放的试剂最好是 （填“浓硫酸”、“稀硫酸”或“水”）②实验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是 。
［交流讨论］③甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷是： ；④乙同学：实验装置中还存在另一个明显缺陷是： ；经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验［探究结论］⑤称取13.5 g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.4 g则该化肥 （填“是”或“不是”）一等品⑵某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4，首先石膏磨成粉末制成CaSO4悬浊液，然后按如下工艺流程进行产生：①操作1与操作2的顺序能否调换？ （填能与否），理由是 ②常温下，CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5×10-3g和2.1×10-1g，请解析CaSO4向CaCO3转化的原因。
③从绿色化学角度考虑，该工艺流程应增加一个操作，这个操作是 10.“绿色化学”要求利用化学原理从源头消除污染，减少或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生绿色化学”要求化学反应和化学工业过程以“原子经济性”为基本原则，在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的原料的每一个原子，实现“零排放”⑴下列化学反应符合绿色化学概念的是（ ）A．制取有机玻璃的单体：B．制取CuSO4： C．制取乙苯： （催化剂是氯化铝，氯化铝和加入的盐酸都有较强的腐蚀性，生产过程中产生大量废液、废气）D．制取Cu（NO3）2：2Cu+O22CuO CuO+2HNO3（稀）=Cu（NO3）2+H2O⑵化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
但废旧电池的妥善处理已成为我们日常生活十分头痛的问题，资料表明一节废镍锡电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值常用的镍镉电池的总反应可以表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸在酸性土壤中这种污染尤为严重这是因为 ⑶硫酸工业的尾气中主要含有 气体，下列有关它的叙述错误的是（ ）A．形成硫酸型酸雨 B. 破坏臭氧层 C. 不会腐蚀建筑物D.能跟血红蛋白结合使人体中毒 E.能使品红、酸性KMnO4褪色，并且褪色原理相同该尾气我们可采用过量氨水吸收，请写出化学反应方程式 请判断这种处理方法是否符合绿色化学的概念 （填“是”或“否”）并说明理由 参考答案1．（1）MgCl2 、MgSO4 （2）有白色沉淀产生， Ag+ + Cl― == AgCl ↓ （3）CO32― + H2O HCO3― + OH― Na2CO3 + CaSO4 == CaCO3 ↓+ Na2SO4 （4）0.7 mol/L （5）Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ （6）Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3+3H2O 2．（1）AD （2）用湿润的红色石蕊试纸放在导管出口处，若试纸变蓝说明有氨气生成。
3）氮肥、致冷剂、干电池 （4）该反应是可逆反应，10molN2与30molH2不可能完成反应，所以放出的热量小于924kJ （5）133.9 （6）40%3．（1） 联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等（其他合理答案均给分）（2） NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl（3） CO2（4） I 过滤（5） 稀硝酸和硝酸银溶液（6） a、c4.（1）c(SO3)2/ c(SO2)2·c(O2) 减小 （2）热交换器 （3）CD （4）c(NH4+)>c(SO42―)>c(H+)>c(OH―)（5）NH3·H2O+SO2=2NH4+ +SO32― +H2O5.(1)Fe3+ Al3+ (2)Al(OH) 3、Mg(OH)2 (3)NaOH 过滤、洗涤、灼烧 （4）CO2 (5)③ 测出CO2的质量 ④ 测出水蒸汽的质量 （6）3、1、36.（1）MgCl2·6H2O=====MgO+2HCl↑+5H2O↑（2）需要再加蒸馏水(1分)；生成的HCl溶于生成的水中，HCl的质量分数大于32.85%（1分）；（3）可制得氧化镁197kg，（2分）浓盐酸1095kg （2分）；（4）氯化氢气流可抑制氯化镁水解，并带走水蒸气。
反应式为：HCl气流MgCl2·6H2O========MgCl2+6H2O（2分）；（5）制取氧化镁时生成盐酸，多余HCl经干燥后用于制无水氧化镁时的氯化氢气流7.答案（1） （2）4Fe + 3 O2 + x H2O === 2 Fe2O3•x H2O （3）2 FeCl3 + Fe == 3 FeCl2 （4）B D （5）① 铜 Cu2+ + 2e- == Cu ② 0.08 mol③ 铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀其他答案合理也给分）8．⑴-SO3- ⑵ 取代反应⑶ 取代（水解、皀化）⑷酶发挥催化作用需要适宜的条件（温度、酸碱度等），酶自身是蛋白质在不适宜的条件下容易变质（如高温）⑸三聚磷酸钠造成水体富营养化，破坏了水体原有的生态平衡，对人类的生存环境造成了很大的影响9．⑴① ，稀硫酸②使NH4+完全反应，并使NH3从溶液中溢出③产生的氨气中带有水蒸汽，A、B间缺少一个干燥装置④烧瓶和导管中有氨气残留，不能完全被稀硫酸吸收⑤不是⑵①否，氨气在水中的溶解度大，产量高②由于CaCO3溶解度小，Ca2+更易与CO32—结合生成沉淀，促使CaSO4溶解③用生石灰制备CaSO410．⑴A D ⑵在酸性土壤中Ni(OH)2和Cd(OH)2都与酸反应，溶解生成了Ni2+、Cd2+，对土壤和水体的污染更严重。
⑶SO2 D E⑷SO2 + 2NH3·H2O=（NH4）2 SO3 是 （NH4）2 SO3可以继续被氧化生成硫酸铵，而硫酸铵是一种常用的氮肥，既吸收了尾气，又生成了一种有使用价值的化肥。