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1、选择题 为中国近代化学发展做出突出贡献的科学家是
A.李四光
B.华罗更
C.候德榜
D.钱学森
参考答案:B
本题解析:题述四个选项中的科学家均为我国科学事业的发展做出了突出的贡献。其中,李四光是我国当代著名的地质学家;华罗更是著名的数学家;钱学森是著名的物理学家;候德榜被称为中国近代化学史上的第一颗明星,为中国化学工业发展做出卓越贡献,是中国近代化工工业的奠基人,他发明的联合制碱法为中华民族争得了荣誉。
本题难度:简单
2、选择题 下列化工生产原理错误的是(?)
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁③用电解法制铝时,原料是氯化铝④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
A.②③
B.①③
C.①②③
D.②③④
参考答案:D
本题解析:钠、镁、铝都是活泼的金属,冶炼都需要电解。①正确,②不正确,钠极易和水反应,应该电解熔融的氯化镁。氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,③不正确。反应是放热反应,但并不意味着反应不需要加热,④不正确。答案选D。
本题难度:简单
3、简答题 (16分)工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾(CuSO4·5H2O)。该废料中各种成份含量如下:Cu和CuO约占87%,其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物,还有少量的难溶物质。工艺流程为:


部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物
| Al(OH)3
| Fe(OH)3
| Cu(OH)2
| Mg(OH)2
| Fe(OH)2
|
pH
| 5.2
| 3.1
| 6.7
| 9.4
| 9.7
|
回答:
(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?
?。
(2)步骤②中的离子方程式(写出2个即可):
?、?。
步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式:?。
(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是?(填序号);
A.NaOH? B.氨水? C.Cu2(OH)2CO3? D.Cu(OH)2? E.MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式?。
(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2~3的原因是?。
步骤⑧的分离方法是?。
参考答案:(16分)(1)增大固体反应物的表面积,增大化学反应的速率。(2分)
(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;? Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;? SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 。
(每写出其中1个给2分,共4分,没气体符号扣1分,未配平0分)
2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O?(2分)
(3)C、D?(2分)? Fe(OH)3?(1分)
(4)加热蒸发浓缩时会导致Cu2+发生水解生成Cu(OH)2,用硫酸调节pH=2~3是为了抑制Cu2+的水解,也不会引入杂质。?(2分)?蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。(3分)
本题解析:(1)将含铜废料研磨成粉状,可以)增大固体反应物的表面积,增大化学反应的速率。
(2)废料中能和氢氧化钠反应的是铝、硅、氧化铝和二氧化硅,所以方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。双氧水的目的是氧化混合液中的亚铁离子,生成铁离子,以形成氢氧化铁沉淀而除去,所以方程式为2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O。
(3)用于既要调节溶液的pH,又不能引入杂质,所以应该选择CD。通过控制溶液的pH以形成氢氧化铁沉淀,即步骤⑥中滤渣成份的化学式Fe(OH)3?。
(4)由于溶液中铜离子水解显酸性,加热蒸发浓缩时会导致Cu2+发生水解生成Cu(OH)2,所以用硫酸调节pH=2~3是为了抑制Cu2+的水解,且也不会引入杂质。要从溶液中分离得到硫酸铜晶体,可以通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤即可。
本题难度:一般
4、选择题 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、实验题 辉铜矿主要成分Cu2S,软锰矿主要成分MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀 的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):
?
| 开始沉淀的pH
| 沉淀完全的pH
|
Fe3+
| 1.1
| 3.2
|
Mn2+
| 8.3
| 9.8
|
Cu2+
| 4.4
| 6.4
|
?
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有???(任写一点)。
(2)酸浸时,得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式???。
(3)调节浸出液pH的范围为?,其目的是???。
(4)本工艺中可循环使用的物质是???(写化学式)。
(5)在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度过低或过高,都将造成?的结果。
(6)用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有??(任写一种)。
参考答案:
(1)粉碎矿石或适当升高温度或搅拌(其它合理答案也得分)
(2)Cu2S + 2 MnO2 +4 H2SO4=2CuSO4 + 2 MnSO4 + S↓ + 4H2O?
(3)3.2≤pH<4.4 或 [3.2,4.4) [若3.2<pH<4.4或(3.2,4.4)给1分]
使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去
(4)NH3(多写CO2不扣分,不写NH3给 0 分)
(5)碱式碳酸铜产量减少
(6)混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
本题解析: 本流程是通过辉铜矿和软锰矿在酸性条件下反应经过一系列条件的控制除去杂质等得到硫酸锰和碱式碳酸铜。
(1)固体反应时一般要粉碎成粉末或小颗粒,加快反应速率,提高浸取率,还可以适当升高温度、搅拌等达到同样的效果。
(3)根据流程调pH后得到的是锰和铜的盐溶液,所以该步是为了除去Fe3+等杂质,但不能让Cu2+和Mn2+沉淀,故pH的范围为3.2≤pH<4.4;
(4)循环使用的物质是在流程中既有生成又做反应物的物质,如NH3;
(5)温度过低,[Cu(NH3)4]SO4分解不完全,温度过高,会导致Cu2(OH)2CO3分解,这两种情况均会使碱式碳酸铜产量减少;
(6)BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数是测定样品中SO42-的量,测定时样品纯度大于100%的因素是SO42-的含量偏高了。造成这种原因可能有混有硫酸盐(相对分子质量小于MnSO4)杂质或部分晶体失去结晶水。
本题难度:一般