《化学与技术》模块电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示： 成分 CaO S...

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【化学选修-化学与技术】(15分)

电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：

用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。

⑴反应器中加入的酸应选用___________________。

⑵脱色槽中应加入的物质X是_______________；设备A的作用是______________；设备B的名称为________________；设备C的作用是____________________。

⑶为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是____________　　　　　　 _。反应的化学方程式为_________________。

A．水　　　　　 B．浓硫酸　　　　　　 C．石灰乳　　　　　　 D．硝酸

⑷将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。

⑸氯碱工业离子方程式_____________________。

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电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：

用电石浆可生产无水CaCl₂，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl₂·6H₂O；H₂S是一种酸性气体，且具有还原性。

（1）反应器中加入的酸应选用 ①。

（2）脱色槽中应加入的物质X是②；设备A的作用是③ ；设备B的名称为 ④；设备C的作用是 ⑤。

（3）为了满足环保要求，需将废气H₂S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是⑥。

A．水               B．浓硫酸           C．石灰乳           D．硝酸

（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是⑦。

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电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如下表所示：

用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：

已知氯化钙晶体的化学式是：CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。

（1）反应器中加入的酸应选用___________________。

（2）脱色槽中应加入的物质X是_______________；设备A的作用是______________；设备B的名称为________________；设备C的作用是____________________。

（3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是_____________。反应的化学方程式为_________________。

A．水　　　　　 B．浓硫酸　　　　　　 C．石灰乳　　　　　　 D．硝酸

（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是_______________________。

（5）氯碱工业电极方程式_____________________。

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[化学—选修22：化学生活与技术]氯碱工业过程中产生了大量的盐泥。某氯碱工厂的盐泥组成如下：

该工厂进一步利用盐泥生产了七水硫酸镁，设计了工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）反应器中加入酸溶解，反应液控制pH为5左右，反应温度在50℃左右，写出有关化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）在滤饼中检测到硫酸钙的成分，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）已知一些盐的溶解度如下图。在滤液I中通入高温水蒸气进行蒸发结晶，为了析出晶体I，应控制温度在__________℃。

（4）步骤II操作是_______________，

（5）步骤III在工业上常用的设备是______________（填字母）。

A．加压干燥器　　 B．蒸馏塔　　 C．离心机　　　 D．真空干燥器

（6）准确称取制备产品ag，将其加入到盛有V1mL c1mol/L的NaOH溶液的锥形瓶中，溶解后，加入酚酞溶液2滴，溶液变红色，再用c2mol/L的盐酸进行滴定，消耗盐酸V2mL，则样品MgSO4·7H2O的质量分数是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（8分）某科研小组，用含有少量的CaO和Fe₂O₃的高岭土（主要成分：Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）来研制新型净水剂，其实验方案如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即是净水剂。

（1）土样和纯碱混合均匀，加热熔融时，土样中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为：

①________；②Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑。

（提示：NaAlO₂易溶于水并转化为Na[Al (OH)₄]）

（2）最后得到的沉淀物是________，生成沉淀的离子方程式为________。

（3）实验室中常备的坩埚有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验熔融土样时应选用________坩埚。

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某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2，最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示：

在一定条件下，将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫，过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示：

(1)纯ZnO浆液的pH为6.8，但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段)，pH迅速降至6.8，引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。

(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。

A．20~30 min　　　　 B．30~40 min　　　　 C．50~60 min　　　　 D．70~80 min

(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理：

Ⅰ．ZnO + SO2 === ZnSO3↓

Ⅱ．ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2

①在30~40 min时，主要发生反应II，生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。

②在30~80 min时，pH降低的原因可能是______(写出2点)。

③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理，该过程中发生反应：2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。

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某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2，最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示：

在一定条件下，将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫，过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如图所示：

(1)纯ZnO浆液的pH为6.8，但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。在开始脱硫后3 min内(a~b段)，pH迅速降至6.8，引起pH迅速变化的原因是_____(结合化学用语解释)。

(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是_____(填字母序号)。

A．20~30 min　　　　 B．30~40 min　　　　 C．50~60 min　　　　 D．70~80 min

(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理：

Ⅰ．ZnO + SO2 === ZnSO3↓

Ⅱ．ZnSO3 + SO2 + H2O === Zn(HSO3)2

①在30~40 min时，主要发生反应II，生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是______。

②在30~80 min时，pH降低的原因可能是______(写出2点)。

③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理，该过程中发生反应：2ZnSO3 + O2 === 2ZnSO4和______。

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以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：

硼镁泥的主要成分如下表：

回答下列问题：

（1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。

（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。

（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。

（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。

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（本题16分）工业上用白云石制备高纯氧化镁的工艺流程如下：

已知Ⅰ.白云石主要成分可表示为：CaO 32.50%；MgO 20.58%；Fe2O3 2.18%；SiO2 0.96%；其他 43.78%。

（1）为了提高白云石的煅烧效果，可以采取的措施是将矿石　　　　　　　　　 。若在实验室中煅烧白云石，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要　　　　　　　　 （填序号）。

A．蒸发皿　　　　　　 B．坩埚　　　　　 C．泥三角　　　　　 D．石棉网

（2）加入H2SO4控制pH时，终点pH对产品的影响如图8所示。则由图示可得到的结论及原因是：

①pH过高会导致___________________________下降，其原因是_______________________

②pH过低会引起____________________________ ，其原因可能是__________(填序号)

A.Fe2O3溶于H2SO4最终使产品混有杂质　　　　　　　　　　 B.SiO2溶于H2SO4最终使产品混有杂质

C.酸性过强，形成可溶的Ca(HSO4)2，最终使产品混有含钙的杂质

（3）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

根据上表数据，简要说明析出CaSO4.2H2O的操作步骤是　　　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　 。

（4）写出沉淀反应中的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）该生产流程中还可得到的一种副产品是_______________。

（6）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：25℃时，

向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的

颜色为　　　　　　　　　　　 （25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp=5.6×10-12）。

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