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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二講 化學(xué)與資源的開(kāi)發(fā)利用（選修2） [考綱展示] 1．了解海水的綜合利用。了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源利用的作用。2.了解化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。3.了解煤、石油和天然氣等綜合利用的意義。 考 點(diǎn) 一　硬水的軟化與污水處理 一、硬水軟化的化學(xué)方法和原理 1．加熱法 該方法主要軟化鈣、鎂離子的碳酸氫鹽所引起的硬度，其原理如下： ①Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O， ②Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O， 繼續(xù)煮沸時(shí)，MgCO3可轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2： MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑。 水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。 2．藥劑法(石灰純堿法) 反應(yīng)原理： (1)Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2O， Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===2CaCO3↓＋Mg(OH)2↓＋2H2O， MgSO4＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaSO4。 (2)Ca2＋＋CO===CaCO3↓。 3．離子交換法 利用離子交換反應(yīng)原理，軟化水的質(zhì)量高。常用離子交換樹(shù)脂作離子交換劑，其軟化硬水和再生的過(guò)程如圖所示： 二、污水處理 1．基本流程 2．污水處理的常用方法 污水處理方法 原理 方法 物理法 利用物理原理和機(jī)械作用對(duì)廢水進(jìn)行處理 沉淀、均衡調(diào)節(jié)、過(guò)濾、離心分離 化學(xué)法 使用化學(xué)試劑或其他化學(xué)手段處理廢水 (1)中和法：處理酸性廢水和堿性廢水 (2)沉淀法：處理含有重金屬離子的廢水 (3)氧化還原法：除去油類、氮化物、硫化物等物質(zhì) 生物法 利用微生物的作用除去廢水中的溶膠物質(zhì)及有機(jī)物 活性污泥法、生物濾池法、厭氣處理法 【特別提醒】　(1)水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，不是CaCO3和MgCO3，原因是Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3的溶解度，加熱煮沸和石灰純堿法除去Mg2＋時(shí)都轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2。 (2)石灰純堿法軟化后的硬水，仍然會(huì)有一定的硬度，原因是生成的鈣鎂化合物仍然有一定的溶解度。 (3)鑒別硬水和軟水可利用肥皂水，加肥皂水硬水會(huì)產(chǎn)生較多的沉淀，軟水會(huì)產(chǎn)生較多的泡沫。 (4)離子交換樹(shù)脂不只有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，也有陰離子交換樹(shù)脂。 ⊙題組一　硬水及其軟化 1．(教材改編)水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 (1)含有較多________的水稱為硬水。硬水加熱后產(chǎn)生碳酸鹽沉淀的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ (寫出一個(gè)即可)。 (2)將RH型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和ROH型陰離子交換樹(shù)脂串接來(lái)軟化天然硬水，應(yīng)先使硬水通過(guò)________(填“RH”或“ROH”)型離子交換樹(shù)脂，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通過(guò)施加一定壓力使水分子通過(guò)半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為_(kāi)_______。電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過(guò)半透膜的推動(dòng)力是________。 (4)檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的________________。 解析：(1)含有較多Ca2＋、Mg2＋的水稱為硬水；加熱硬水時(shí)可發(fā)生反應(yīng)：Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O或Mg2＋＋2HgCO3↓＋CO2↑＋H2O。 (2)軟化硬水時(shí)，應(yīng)先使硬水通過(guò)RH型離子交換樹(shù)脂；若讓水先通過(guò)ROH型交換樹(shù)脂會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2等沉淀而影響樹(shù)脂交換效果。 (3)通過(guò)壓力使水分子通過(guò)半透膜而獲得純凈水的方法稱為反滲透法。電滲析法的推動(dòng)力是電壓。 (4)檢驗(yàn)蒸餾水的純度時(shí)，最簡(jiǎn)單易行的方法是測(cè)定水的電導(dǎo)率(或電阻率)。 答案：(1)Ca2＋、Mg2＋　Ca2＋＋2HCOCaCO3↓＋CO2↑＋H2O(或Mg2＋＋2HgCO3↓＋CO2↑＋H2O) (2)RH　先通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂可能產(chǎn)生Mg(OH)2等沉淀而影響樹(shù)脂交換效果 (3)反滲透法　電勢(shì)差(或電場(chǎng)力) (4)電導(dǎo)率(或電阻率) 2．水是一種重要的自然資源，是人類賴以生存不可缺少的物質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)劣直接影響人體健康。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)天然水中溶解的氣體主要有________、________。 (2)天然水在凈化處理過(guò)程中加入的混凝劑可以是__________________________(填其中任何兩種)，其凈水作用的原理是________________________________________________________________________。 (3)硬度為1° 的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2＋)＝1.2×10－3 mol·L－1，c(Mg2＋)＝6×10－4 mol·L－1，則此水的硬度為_(kāi)_______。 (4)若(3)中的天然水還含有c(HCO)＝8×10－4 mol·L－1，現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水，則需先加入Ca(OH)2________g，然后加入Na2CO3________g。 解析：(1)天然水中溶解的氣體主要是空氣，空氣由N2、O2、CO2、水蒸氣等氣體組成。 (2)混凝劑的作用是凈化水，即除去水中懸浮的雜質(zhì)，能作混凝劑的物質(zhì)為鐵鹽或鋁鹽，其凈水原理是應(yīng)用Al3＋(或Fe3＋)的水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，F(xiàn)e3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋，由于生成的膠體中膠粒有較大的比表面積，可以吸附水中的懸浮物，并且金屬氫氧化物形成的膠粒吸附陽(yáng)離子后帶正電荷，破壞天然水中其他帶異電的膠體，達(dá)到凈水的目的。 (3)取1 L該硬水，其中n(Ca2＋)＝1.2×10－3 mol，m(CaO)＝1.2×10－3 mol×56 g·mol－1＝6.72×10－2 g，則由CaO引起的硬度為×103 mg·g－1＝6.72°，該硬水中n(Mg2＋)＝6×10－4 mol，m(MgO)＝6×10－4 mol×40 g·mol－1＝2.4×10－2 g，則由MgO引起的硬度為 ≈3.38°，則此水的硬度為6.72°＋3.38°＝10.1°，約為10°。 (4)10 m3天然水中，n(Ca2＋)＝1.2×10－3 mol·L－1×10 m3×1 000 L·m－3＝12 mol，n(Mg2＋)＝6×10－4 mol·L－1×10 m3×1 000 L·m－3＝6 mol，n(HCO)＝8×10－4 mol·L－1×10 m3×1 000 L·m－3＝8 mol，應(yīng)用石灰純堿法軟化硬水生成的沉淀為Mg(OH)2和CaCO3，其中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為HCO＋OH－===CO＋H2O，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，設(shè)加入Ca(OH)2的物質(zhì)的量為x，Na2CO3的物質(zhì)的量為y，則反應(yīng)體系中n(Ca2＋)＝12 mol＋x，n(OH－)＝2x，n(CO)＝8 mol＋y，可得如下方程組 求得x＝10 mol，y＝14 mol，所以m[Ca(OH)2]＝10 mol×74 g·mol－1＝740 g，m(Na2CO3)＝14 mol×106 g·mol－1＝1 484 g。 答案：(1)O2　CO2(或N2) (2)明礬、硫酸鋁、硫酸鐵、硫酸亞鐵(任填兩種)　鋁鹽或鐵鹽在水中發(fā)生水解生成相應(yīng)氫氧化物膠體，它可吸附天然水中懸浮物并破壞天然水中的其他帶異電的膠體，使其聚沉，達(dá)到凈化目的 (3)10° (4)740　1 484 ⊙題組二　污水的處理 3．水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海水淡化等。 (1)水的凈化與軟化的區(qū)別是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)凈化后的水還需殺菌消毒才能飲用，下列物質(zhì)適用于自來(lái)水消毒的有________。 A．KMnO4　　　　　　　　 B．Cl2 C．KAl(SO4)2·12H2O D．活性炭 (3)化工生產(chǎn)中常用MnS作為沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________， 該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中的懸浮物沉淀下來(lái)，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子。(2)Cl2可以用于自來(lái)水的消毒，而明礬和活性炭主要用于自來(lái)水的凈化。(3)該反應(yīng)為Cu2＋＋MnSCuS＋Mn2＋，因?yàn)镸nS的Ksp比CuS的Ksp大，所以能夠發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化。 答案：(1)水的凈化是用混凝劑(如明礬等)將水中的懸浮物沉淀下來(lái)，而水的軟化是除去水中的鈣離子和鎂離子 (2)B　(3)Cu2＋＋MnSCuS＋Mn2＋　MnS的Ksp比CuS的Ksp大 4．工業(yè)上為了處理含有Cr2O的酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式 (2)寫出Cr2O變?yōu)镃r3＋的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)鐵電極________(填“能”或“不能”)改用石墨電極，原因是________________________________________________________________________。 解析：本題除鉻思路為Cr2OCr3＋Cr(OH)3↓，而還原劑顯然是陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2＋，該反應(yīng)為Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，該反應(yīng)消耗H＋，另外陰極上H＋放電，使得溶液堿性增強(qiáng)，從而使Cr3＋、Fe3＋生成沉淀。 答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)Cr2O＋6Fe3＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (3)H＋不斷放電，且Cr2O變?yōu)镃r3＋的過(guò)程中消耗H＋，使溶液中c(OH－)>c(H＋) (4)不能　用石墨作電極不能提供還原劑，無(wú)法使Cr2O變?yōu)镃r3＋ 考 點(diǎn) 二　海水的綜合利用 一、氯堿工業(yè)(離子交換膜法電解食鹽水) 1．設(shè)備 離子交換膜電解槽。離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。 2．原理 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 3．工藝流程 粗鹽水過(guò)濾離子交換樹(shù)脂―→精鹽水(陽(yáng)極室)。 4．粗鹽的精制 (1)目的：除去泥沙，使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等離子的含量達(dá)到要求。 (2)原因：Ca2＋、Mg2＋等會(huì)在堿溶液中形成沉淀，損壞離子交換膜，泥沙及SO會(huì)引入雜質(zhì)。 (3)試劑：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀鹽酸 用BaCl2除去SO，用Ca(OH)2除去Mg2＋、Fe3＋，用Na2CO3除去Ba2＋及Ca2＋，為保證將雜質(zhì)離子除盡，所加試劑總是略有過(guò)量，過(guò)量的試劑需依靠后續(xù)試劑除去。因此試劑的加入要有一定的順序。例如：純堿須加在鋇試劑后，過(guò)濾后才能在溶液中加入稀鹽酸。 (4)有關(guān)反應(yīng)離子方程式： Ba2＋＋SO===BaSO4↓， Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓， Ca2＋＋CO===CaCO3↓， Ba2＋＋CO===BaCO3↓， H＋＋OH－===H2O， CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。 5．產(chǎn)品 (1)陽(yáng)極室產(chǎn)品：氯氣，補(bǔ)充飽和食鹽水，流出淡鹽水。 (2)陰極室產(chǎn)品：氫氣和NaOH，補(bǔ)充純水(加入一定量的NaOH)，流出NaOH溶液。 二、海水提溴 1．生產(chǎn)流程 2．反應(yīng)原理 Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2， 3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑， 5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O， Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4， 2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 【特別提醒】　(1)通氯氣前要將海水酸化，pH為3.5時(shí)，氯氣的氧化效果最好。 (2)用空氣或H2O(g)將溴吹出，而不用CCl4萃取，因后者工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，經(jīng)濟(jì)效益低且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。 三、海水提鎂 1．生產(chǎn)流程及反應(yīng)原理 2．平衡原理在海水提鎂的應(yīng)用 (1)沉淀溶解平衡原理 海水(Mg2＋)Mg(OH)2↓[Mg(OH)2溶解度小于Ca(OH)2] (2)水解平衡原理 MgCl2·6H2OMgCl2[HCl氣氛抑制 MgCl2水解] 【特別提醒】　電解熔融MgCl2生成的Cl2可用于制鹽酸，循環(huán)使用，節(jié)省成本。 1．(教材改編)海水是巨大的資源寶庫(kù)，從海水中提取食鹽和溴的過(guò)程如下： (1)請(qǐng)列舉海水淡化的兩種方法：________、________。 (2)將NaCl溶液進(jìn)行電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有H2、________或H2、________。 (3)步驟Ⅰ中已獲得Br2，步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br－，其目的為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (4)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________， 由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問(wèn)題是________________________________________________________________________。 解析：本題包含海水淡化、海水提溴等知識(shí)。其中海水提溴涉及到的反應(yīng)為第一步：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；第二步：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；第三步：Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2。 (1)海水淡化的方法有：蒸餾法、離子交換法、電滲析法等。 (2)根據(jù)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，以及Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可得到答案。 (3)根據(jù)框圖可知先前得到的溴濃度較低，這樣做是使溴富集。 (4)由Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－，可知反應(yīng)產(chǎn)生大量的酸，會(huì)腐蝕設(shè)備。 答案：(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法等(其他合理答案中的任意兩種即可) (2)Cl2、NaOH　NaClO　(3)富集溴元素 (4)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕 2．(xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來(lái)是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ型ㄟ^(guò)一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。 回答下列問(wèn)題： (1)下列改進(jìn)和優(yōu)化海水綜合利用工藝的設(shè)想和做法可行的是________(填序號(hào))。 ①用混凝法獲取淡水 　 ②提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量 ③優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種 　 ④改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝 (2)采用“空氣吹出法”從濃海水中吹出Br2，并用純堿吸收。堿吸收溴的主要反應(yīng)是Br2＋Na2CO3＋H2O―→ NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 mol Br2時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為_(kāi)_______mol。 (3)海水提鎂的一段工藝流程如下圖： 濃海水的主要成分如下： 離子 Na＋ Mg2＋ Cl－ SO 濃度/(g·L－1) 63.7 28.8 144.6 46.4 該工藝過(guò)程中，脫硫階段主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ____________________，產(chǎn)品2的化學(xué)式為_(kāi)_______，1 L濃海水最多可得到產(chǎn)品2的質(zhì)量為_(kāi)_______g。 (4)采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________； 電解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 解析：(1)將海水經(jīng)過(guò)處理得到淡水和濃海水，這是綜合利用海水的重要途徑之一，從而可以提高部分產(chǎn)品的質(zhì)量，優(yōu)化提取產(chǎn)品的品種，改進(jìn)鉀、溴、鎂等的提取工藝。 (2)根據(jù)反應(yīng)原理，將方程式配平：3Br2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3。每3 mol Br2被吸收時(shí)轉(zhuǎn)移5 mol e－，則吸收1 mol Br2轉(zhuǎn)移 mol e－。 (3)工藝流程中，脫硫加入的是得到產(chǎn)品2過(guò)程中過(guò)濾時(shí)的濾液，而此濾液中所含的能夠脫硫的離子來(lái)源于合成步驟中的石灰乳，故脫硫階段的主要離子方程式為Ca2＋＋SO===CaSO4↓；而產(chǎn)品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得來(lái)的，即Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，故產(chǎn)品2為Mg(OH)2；1 L濃海水中Mg2＋為28.8 g，故可得到產(chǎn)品2即Mg(OH)2的質(zhì)量為×58 g·mol－1＝69.6 g。 (4)電解熔融MgCl2會(huì)得到Mg和Cl2，故化學(xué)方程式為MgCl2Mg＋Cl2↑。因?yàn)镸g會(huì)與H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，故水存在會(huì)造成產(chǎn)品Mg的消耗，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。 答案：(1)②③④　(2)　(3)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6　(4)MgCl2Mg＋Cl2↑　Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 考 點(diǎn) 三　化石燃料的綜合利用 一、石油的煉制 煉制方法 原理 變化 主要原料 主要產(chǎn)品 分餾 常壓 利用烴的不同沸點(diǎn)，將其分離成沸點(diǎn)不同的產(chǎn)物 物理變化 原油 石油氣、汽油、煤油、柴油、重油等 減壓 重油 柴油、燃料油等 裂化 在一定條件下，使長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴 化學(xué)變化 重油、石蠟等 汽油、煤油、柴油等輕質(zhì)油 裂解 深度裂化(更高溫度下的裂化) 化學(xué)變化 石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣) 主要是乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等 【特別提醒】　(1)汽油指含有5～11個(gè)碳原子的烴，裂化汽油與直餾汽油不同，裂化汽油中含不飽和烴，能使溴的四氯化碳溶液褪色，而直餾汽油不能。 (2)裂解氣中主要含乙烯、丙烯、丁烯等短鏈氣態(tài)烴，而液化石油氣是石油常壓分餾的產(chǎn)物，主要含有丙烷、丁烷及少量戊烷、戊烯和含硫化合物。 二、煤的綜合利用 三、煤化工和天然氣化工的發(fā)展——一碳化學(xué) 一碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物(如一氧化碳、甲烷、甲醇等)為原料，合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)。 【特別提醒】　一組易混淆的概念 名稱 天然氣 焦?fàn)t氣 裂解氣 液化石油氣 來(lái)源 地層深處 煤干餾 石油產(chǎn)品的深度裂化 石油分餾產(chǎn)物 主要 成分 CH4及 少量C2H6 和C3H8 H2、CH4、 CO、C2H4 C2H4、C3H6、 CH2===CH—C2H5 C3H8、 C4H10等 主要 用途 燃料、 化工 原料 燃料、化 工原料 化工原料 燃料、化 工原料 1．(xx·四川樂(lè)山高三模擬)四川有豐富的天然氣資源。以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出)： 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時(shí)，完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣(合成氣)，吸收了a kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________。 (2)在合成氨的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常采取的措施之一是將生成的氨從混合氣體中及時(shí)分離出來(lái)，并將分離出氨后的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用，同時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃?。?qǐng)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說(shuō)明采取該措施有何作用：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時(shí)，以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定) (4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，請(qǐng)寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： ①______________________，②______________________。 解析：由CH4＋H2O(g)CO＋3H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2，N2＋3H22NH3可得關(guān)系式： CH4　 ～　 4H2　 ～　 NH3 5．60×107 L×75%　 1.12×108 L 答案：(1)CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋2a kJ·mol－1 (2)增大氮?dú)夂蜌錃獾臐舛扔欣谠龃蠓磻?yīng)速率；減小氨氣的濃度，增大氮?dú)夂蜌錃獾臐舛榷加欣谄胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng) (3)1.12×108 (4)①?、贜H4N===C===O 2．合成氣(CO＋H2)是一種重要的化工原料，在化工生產(chǎn)中具有十分廣泛的用途。其制備及應(yīng)用的一種工藝流程如圖所示(其中X與X′的主要成分類似)。 (1)在合成氣冶煉金屬鐵的流程中，向燃燒室中通入甲烷與氧氣的目的是________________________________，其最佳體積配比V(CH4)∶V(O2)為 ________。 (2)高溫尾氣X的主要成分是______________，在催化反應(yīng)室里與CH4發(fā)生的主要反應(yīng)分別是________________、________________________________。 (3)“綠色化學(xué)”的含義之一就是“原子經(jīng)濟(jì)性”(即零排放)，在用合成氣(CO＋H2)合成甲醇的生產(chǎn)中為達(dá)到零排放，CO和H2的最佳體積配比是________。 解析：(1)Fe2O3與還原性氣體(CO＋H2)的反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，CH4與O2反應(yīng)生成CO2和H2O可放出大量熱，由CH4＋2O2CO2＋2H2O可知CH4與O2的最佳體積比為V(CH4)∶V(O2)＝1∶2。 (2)高溫尾氣X的主要成分為CO2和水蒸氣，與CH4的反應(yīng)分別是CO2＋CH42CO＋2H2，H2O(g)＋CH4CO＋3H2。 (3)為實(shí)現(xiàn)零排放可發(fā)生如下反應(yīng)：CO＋2H2CH3OH，所以CO和H2的最佳體積配比是1∶2。 答案：(1)為還原鐵礦石提供熱量　1∶2 (2)CO2、H2O(g)　CO2＋CH42CO＋2H2　H2O(g)＋CH4CO＋3H2　(3)1∶2 1．(xx·高考四川卷)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了________(選填下列字母編號(hào))。 A.廢棄物的綜合利用 B．白色污染的減少 C．酸雨的減少 (2)用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知：25 ℃、101 kPa時(shí)， Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)　ΔH＝－520 kJ/mol S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ/mol Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－1 065 kJ/mol SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)MnO2可作超級(jí)電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是____________________________。 (5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。 (6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應(yīng)。按照?qǐng)D示流程，將a m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿，若SO2的脫除率為89.6%，最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg，則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí)，所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2________ kg。 解析：(1)該流程中，能將含硫尾氣吸收，充分利用了廢棄物，同時(shí)減少了大氣中能形成酸雨的SO2，故A、C項(xiàng)符合，該過(guò)程對(duì)白色污染無(wú)影響。 (2)軟錳礦用稀硫酸溶解且通入SO2后，溶液中含有反應(yīng)生成的金屬陽(yáng)離子，其中MnO2被SO2還原為Mn2＋，其他金屬變成相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子Fe3＋、Al3＋、Cu2＋、Ni2＋，故加入MnCO3后發(fā)生反應(yīng)MnCO3＋2H＋===Mn2＋＋CO2↑＋H2O而消耗了溶液中的H＋，使溶液的pH升高，使得 Al3＋和Fe3＋水解生成氫氧化物沉淀而除去。 (3)將給定的三個(gè)熱化學(xué)方程式依次編為①②③，將三個(gè)方程式按照③－①－②處理后可得熱化學(xué)方程式MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ/mol。 (4)用惰性電極電解MnSO4溶液制取MnO2時(shí)，在陽(yáng)極上Mn2＋失電子后生成MnO2，根據(jù)電荷守恒和原子守恒可得電極反應(yīng)式Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。 (5)堿性鋅錳干電池在放電時(shí)，正極上MnO2得電子生成堿式氧化錳MnO(OH)，根據(jù)電荷守恒和原子守恒可得電極反應(yīng)式MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－。 (6)根據(jù)方程式MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)可知n(SO2)＝n(MnO2)，又根據(jù)：2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2＋2H2SO4＋K2SO4，可知由硫酸錳生成的MnO2的物質(zhì)的量為(×)mol，則引入的錳元素相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量為 kg ＝ kg。 答案：(1)AC (2)消耗溶液中的酸，促進(jìn)Al3＋和Fe3＋水解生成氫氧化物沉淀 (3)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)　ΔH＝－248 kJ/mol (4)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ (5)MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ (6) 2．(xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產(chǎn)。一種制備草酸(含2個(gè)結(jié)晶水)的工藝流程如下： 回答下列問(wèn)題： (1) CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學(xué)反應(yīng)方程式分別為_(kāi)_______________________________________________________________________、 ______________________________。 (2)該制備工藝中有兩次過(guò)濾操作，過(guò)濾操作①的濾液是________，濾渣是________；過(guò)濾操作②的濾液是______和________，濾渣是________。 (3)工藝過(guò)程中③和④的目的是________________________________________________________________________。 (4)有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點(diǎn)是產(chǎn)品不純，其中含有的雜質(zhì)主要是__________。 (5)結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測(cè)定。稱量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________； 列式計(jì)算該成品的純度：________________________________________________________________________。 解析：以工藝流程為載體分析各步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)實(shí)質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)物判斷，實(shí)驗(yàn)操作的目的，試劑選擇的原則，滴定實(shí)驗(yàn)的計(jì)算應(yīng)用。 (1)依據(jù)反應(yīng)物和生成物組成，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，配平書寫化學(xué)方程式。CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋NaOHHCOONa；甲酸鈉加熱脫氫生成草酸鈉，需要2 mol甲酸鈉去氫生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCOONaNa2C2O4＋H2↑。 (2)依據(jù)流程圖分析，草酸鈉鈣化是加入Ca(OH)2，反應(yīng)生成草酸鈣沉淀和氫氧化鈉，過(guò)濾①的目的是分離沉淀草酸鈣和溶液氫氧化鈉，濾液是NaOH溶液，濾渣是CaC2O4；過(guò)濾②的目的是將過(guò)濾①得到的CaC2O4用H2SO4酸化溶解，發(fā)生反應(yīng)CaC2O4＋H2SO4===CaSO4↓＋H2C2O4，CaSO4微溶于水，SO濃度較大，沉淀轉(zhuǎn)化生成CaSO4，過(guò)濾②得到的濾液是H2C2O4溶液和過(guò)量的H2SO4溶液。 (3)根據(jù)流程轉(zhuǎn)化圖分析可知，步驟③把得到的NaOH溶液濃縮后循環(huán)利用制備甲酸鈉；步驟④是把濾液中過(guò)量的H2SO4分離出來(lái)循環(huán)利用，減小污染，降低成本。 (4)甲酸鈉脫氫后得到的是草酸鈉，直接用硫酸酸化，發(fā)生反應(yīng)：Na2C2O4＋H2SO4===Na2SO4＋H2C2O4，溶液結(jié)晶過(guò)程中草酸晶體中會(huì)引入雜質(zhì)Na2SO4。 (5)草酸溶于水形成草酸溶液，用酸性KMnO4溶液滴定，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為CO2，KMnO4被還原為Mn2＋，依據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平反應(yīng)的離子方程式為5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑，依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系： 5H2C2O4　～　2MnO 　5　　　　　　2 n(H2C2O4)　0.015 L×0.050 0 mol·L－1 n(H2C2O4)＝ 成品的純度＝ ×100%＝94.5%。 答案：(1)CO＋NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4＋H2↑ (2)NaOH溶液　CaC2O4　H2C2O4溶液　H2SO4溶液　CaSO4 (3)分別循環(huán)利用氫氧化鈉和硫酸(降低成本)，減小污染 (4)Na2SO4 (5)5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ ×100%＝94.5% 一、選擇題 1．煤被譽(yù)為工業(yè)的糧食，下列關(guān)于煤的說(shuō)法正確的是(　　) A．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烴 B．煤的液化是高溫時(shí)將固體煤熔化為液體煤 C．煤的氣化技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了煤的高效、清潔利用 D．向煤中加入適量CaSO4，可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的量 解析：選C。煤干餾可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烴，但煤本身不含這些芳香烴，A錯(cuò)；煤的液化是煤在高溫高壓的條件下與H2反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為液體燃油，B錯(cuò)；向煤中加入適量CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的量，D錯(cuò)。 2．下列關(guān)于石油及其利用的說(shuō)法正確的是(　　) A．石油作為重要的可再生能源應(yīng)該被盡量地利用 B．石油經(jīng)過(guò)分餾得到的汽油、煤油等餾分都是純凈物 C．石油裂解的主要目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量 D．石油在催化劑的作用下加熱，可以使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴(如苯、甲苯) 解析：選D。石油為化石燃料，屬于不可再生能源，A錯(cuò)；石油經(jīng)過(guò)分餾得到的汽油、煤油等餾分都是混合物，B錯(cuò)；石油裂化的主要目的是提高汽油等輕質(zhì)油的產(chǎn)量，裂解的主要目的是獲得短鏈烴，C錯(cuò)。 3．(xx·廣東東莞質(zhì)檢)下列有關(guān)海水綜合利用的說(shuō)法不正確是(　　) A．可用蒸餾法或離子交換法等方法淡化海水 B．海水提溴只涉及物理變化 C．利用海水可以制取金屬M(fèi)g D．開(kāi)發(fā)海洋資源不能以犧牲環(huán)境為代價(jià) 解析：選B。蒸餾法、離子交換法都可用于淡化海水，A對(duì)；海水中溴以Br－的形式存在，海水提溴中一定存在化學(xué)變化，B錯(cuò)；海水中含有Mg2＋，可以制取金屬鎂，C對(duì)；開(kāi)發(fā)海洋資源應(yīng)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，D對(duì)。 4．(xx·陜西西安高三檢測(cè))2015年4月22日是第46個(gè)世界地球日。我國(guó)的主題是“珍惜地球資源，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式——提高資源利用效益”。為了提高公眾認(rèn)識(shí)地球，保障發(fā)展的意識(shí)，全國(guó)各地廣泛開(kāi)展了一系列活動(dòng)。下列活動(dòng)中不符合這一宗旨的是(　　) A．加強(qiáng)海底可燃冰的探測(cè)與開(kāi)發(fā)研究 B．積極推廣風(fēng)能、水能和太陽(yáng)能發(fā)電 C．在生產(chǎn)、流通、消費(fèi)等領(lǐng)域中實(shí)行“減量化、再利用、資源化” D．將高能耗、高污染的企業(yè)遷至偏僻的農(nóng)村地區(qū)，提高農(nóng)民收入 解析：選D。將高能耗、高污染的企業(yè)遷至偏僻的農(nóng)村地區(qū)，只不過(guò)將污染源轉(zhuǎn)移地點(diǎn)，并沒(méi)有從根本上治理污染，不能保障地球的科學(xué)發(fā)展。 5．下列有關(guān)化工生產(chǎn)的敘述中正確的是(　　) A．將煤液化、氣化，有利于提高燃料的燃燒效率，減少污染物的排放 B．侯氏制堿法，是向飽和NaCl溶液中先通入CO2再通入氨氣制取純堿 C．電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量與陰極析出銅的質(zhì)量相等 D．工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí)，建高煙囪可以降低地面SO2的濃度，減少空氣污染 解析：選A。侯氏制堿法，向飽和NaCl溶液中先通入氨氣再通入CO2，利于CO2的吸收；電解精煉銅時(shí)，由于陽(yáng)極還有雜質(zhì)金屬(如鐵、鋅等)溶解，所以陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量小于陰極析出銅的質(zhì)量；工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí)，建高煙囪可以降低地面SO2的濃度，但產(chǎn)生的SO2總量不變，因此不能減少空氣污染。 6．(xx·江蘇南京模擬)目前，我國(guó)城市供水處理技術(shù)由混凝、沉淀、過(guò)濾和消毒等過(guò)程組成。下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)混凝劑按金屬鹽可分為鋁鹽系和鐵鹽系兩大類 B．NCl3可用于水消毒的原因是NCl3跟水反應(yīng)生成了NH3 C．用ClO2代替Cl2作消毒劑可減小水中有害氯代有機(jī)物的濃度 D．新型水處理劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)既是消毒劑又是混凝劑 解析：選B。選項(xiàng)B中由信息“NCl3可用于水消毒”推知，NCl3跟水反應(yīng)的生成物中有HClO，錯(cuò)誤；高鐵酸鈉(Na2FeO4)中的鐵是高價(jià)鐵有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物是Fe3＋，D項(xiàng)正確。 7．如圖所示為海水綜合利用的部分工藝流程： 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．氯堿工業(yè)是指在工業(yè)上電解熔融氯化鈉制備金屬鈉與氯氣 B．步驟②中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O應(yīng)在HCl氣氛中分解制無(wú)水MgCl2 C．步驟③④⑤是對(duì)溴元素的富集 D．步驟①中除去粗鹽中的SO、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)，加入的藥品順序?yàn)镹a2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過(guò)濾后加鹽酸 解析：選B。氯堿工業(yè)是指在工業(yè)上電解飽和氯化鈉溶液制備氫氧化鈉與氯氣、氫氣，再進(jìn)一步生產(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，A項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟③④是對(duì)溴元素的富集，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；粗鹽提純時(shí)要將Na2CO3溶液在BaCl2溶液后面加入，以除去過(guò)量的Ba2＋，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 8．海水是地球的元素寶庫(kù)，即便在提取氯化鈉、溴、鎂后的“廢液”中，仍然可以提取有用物質(zhì)，如碘。應(yīng)用這種“廢液”提取碘的工藝流程如圖所示。 (1)步驟③加Fe粉的目的是________________________________________________________________________。 (2)寫出步驟④中反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________。 (3)上述生產(chǎn)流程中，可以循環(huán)利用的副產(chǎn)物是__________________。 (4)操作⑤的名稱是________，選用的試劑是________。 解析：先使“廢液”中的碘離子轉(zhuǎn)化為AgI沉淀，然后再轉(zhuǎn)化為可溶性的FeI2，再用氯氣氧化，使之轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，最后萃取、分液、蒸餾即可得到碘單質(zhì)。 答案：(1)使碘化銀轉(zhuǎn)化成碘化亞鐵和單質(zhì)銀(或?qū)㈦y溶的碘化銀轉(zhuǎn)化成可溶的碘化亞鐵) (2)2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－ (3)Ag(或AgNO3) (4)萃取、分液　CCl4 9．石油和煤都是重要的能源和化工原料，下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分。 試用所學(xué)知識(shí)，解決下列問(wèn)題： (1)柴油是由石油加工得到的重要產(chǎn)品，它在燃燒時(shí)往往冒黑煙，可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)煤經(jīng)過(guò)干餾可以得到焦?fàn)t氣、煤焦油和焦炭等。煤焦油經(jīng)過(guò)________(填加工方法)可得到芳香族化合物。 (3)煤的直接液化是煤和適當(dāng)溶劑混合在高溫和______存在下與________作用生成液態(tài)燃料的過(guò)程。 (4)煤和石油等化石燃料燃燒排放的大量二氧化碳會(huì)引起全球氣候變暖。一種新的處理方法是將二氧化碳?xì)怏w通入含有長(zhǎng)石(地殼中最常見(jiàn)的礦石，含量高達(dá)60%)成分的水溶液里，其中一種反應(yīng)的化學(xué)方程式：KAlSi3O8＋CO2＋2H2O===KHCO3＋X↓＋3SiO2↓，則X的化學(xué)式為_(kāi)_______。 (5)在煤燃燒前需對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理。煤的某種脫硫技術(shù)的原理如下圖所示： FeS2Fe2＋＋SOFe3＋ 這種脫硫技術(shù)稱為微生物脫硫技術(shù)。該技術(shù)的第一步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________，第二步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________。 (6)工業(yè)上主要采用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，如圖是氨氧化率與氨-空氣混合氣體中氧氨比的關(guān)系。 其中直線表示反應(yīng)的理論值，曲線表示實(shí)際生產(chǎn)情況。當(dāng)氨氧化率達(dá)到100%，理論上γ[n(O2)/n(NH3)]＝________，實(shí)際生產(chǎn)將γ值維持在1.7～2.2之間，原因是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)柴油燃燒時(shí)冒黑煙是因?yàn)槿紵怀浞帧?2)分離沸點(diǎn)不同的混合物可以用蒸餾(分餾)的方法。(4)根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，推出X為Al(OH)3。(5)根據(jù)題給反應(yīng)物和生成物，再結(jié)合化合價(jià)升降法配平，可得：2FeS2＋7O2＋2H2O微生物,4H＋＋2Fe2＋＋4SO，4H＋＋4Fe2＋＋O24Fe3＋＋2H2O。(6)根據(jù)氨的催化氧化方程式可知，氨氧化率達(dá)到100%，理論上γ[n(O2)/n(NH3)]＝5∶4＝1.25，但反應(yīng)中氧氣濃度太小時(shí)不利于NH3的轉(zhuǎn)化，且在γ[n(O2)/n(NH3)]＝2.2時(shí)，氨氧化率已接近100%，所以實(shí)際生產(chǎn)將γ值維持在1.7～2.2之間。 答案：(1)燃燒不充分　(2)蒸餾(分餾)　(3)催化劑　H2 (4)Al(OH)3 (5)2FeS2＋7O2＋2H2O微生物,4H＋＋2Fe2＋＋4SO 4H＋＋4Fe2＋＋O24Fe3＋＋2H2O (6)1.25　氧氣太少，不利于氨氣的轉(zhuǎn)化；γ值為2.2時(shí)，NH3的轉(zhuǎn)化率已近100% 10．(xx·山東泰安質(zhì)量檢測(cè))煤是重要的能源，也是化工生產(chǎn)的重要原料。 (1)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣直接排放到空氣中，可能導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題是________。 (2)下圖是對(duì)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行常溫脫硫處理的流程示意圖。 ①?gòu)U氣脫硫過(guò)程中，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________、______________________________。 ②在煤中直接添加一種物質(zhì)，可有效減少煤燃燒產(chǎn)生的 SO2，則該物質(zhì)是________。 ③石膏在工業(yè)生產(chǎn)中的用途是__________________(寫出一種即可)。 (3)煤經(jīng)過(guò)________________(填加工方法，下同)可以得到焦?fàn)t氣、煤焦油和焦炭。煤焦油經(jīng)過(guò)______可得到芳香族化合物。 解析：(1)煤燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有SO2，會(huì)導(dǎo)致酸雨形成；產(chǎn)生的固體小顆粒會(huì)導(dǎo)致粉塵污染。(2)①?gòu)U氣脫硫的反應(yīng)主要包括石灰石與SO2的反應(yīng)及CaSO3與O2的反應(yīng)。②煤燃燒時(shí)加入CaCO3、CaO或Ca(OH)2，可以減少SO2的產(chǎn)生。③石膏可以用于醫(yī)療、建筑、制作模型等。(3)煤的干餾可以得到焦?fàn)t氣、煤焦油和焦炭；煤焦油分餾可得到芳香族化合物。 答案：(1)酸雨、粉塵污染 (2)①SO2＋CaCO3CaSO3＋CO2　2CaSO3＋O2===2CaSO4?、贑aCO3[或CaO或Ca(OH)2]?、塾糜卺t(yī)療(或制作建筑材料、制作模型等其他合理答案) (3)干餾　分餾 11．如下是某化工廠從海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及綜合利用的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖： 請(qǐng)回答： (1)粗鹽的精制是為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋和SO，加入下列沉淀劑的順序是(填序號(hào))________。 a．Na2CO3　b．NaOH　c．BaCl2 (2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl可以用來(lái)制取純堿，其簡(jiǎn)要過(guò)程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體X，后通入氣體Y，充分反應(yīng)后過(guò)濾得到晶體NaHCO3，將NaHCO3灼燒可得純堿。氣體X、Y是CO2或NH3，則氣體X應(yīng)是________(填化學(xué)式)，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)目前工業(yè)上主要采用隔膜法電解飽和食鹽水，下列關(guān)于隔膜電解槽的敘述錯(cuò)誤的是________。 a．隔膜的作用是防止氯氣和氫氧化鈉、氯氣和氫氣接觸發(fā)生反應(yīng) b．電解之前應(yīng)除去Ca2＋、Mg2＋，以防止電解時(shí)生成Ca(OH)2、Mg(OH)2堵塞隔膜 c．陰極產(chǎn)物為氫氧化鈉和氫氣 d．電解槽的陽(yáng)極用金屬鐵網(wǎng)制成 (4)工業(yè)上從海水中提取鎂，向Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸后，要獲得MgCl2·6H2O晶體，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作依次為_(kāi)_______(填字母代號(hào))。 a．蒸餾　b．灼燒　c．過(guò)濾　d．蒸發(fā)　e．冷卻結(jié)晶 利用MgCl2·6H2O可制得無(wú)水氯化鎂，應(yīng)采取的具體措施是________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)粗鹽中所含雜質(zhì)離子的性質(zhì)，可用NaOH溶液除去Mg2＋；用Na2CO3溶液除去Ca2＋、Mg2＋；用BaCl2溶液除去SO。但是選擇這三種溶液又會(huì)引入新的雜質(zhì)離子CO、OH－、Ba2＋，除去CO和OH－可通過(guò)加適量鹽酸將它們轉(zhuǎn)化為H2O或CO2，但過(guò)量的Ba2＋必須由Na2CO3除去。因此Na2CO3溶液的加入必須在BaCl2溶液之后，而NaOH溶液和BaCl2溶液加入的順序可以相互調(diào)換。(2)用飽和食鹽水制取碳酸鈉要先向飽和食鹽水中通入NH3，后通入CO2，因?yàn)镹H3極易溶于水，所得溶液顯堿性，有利于吸收CO2。(3)隔膜法電解槽的陽(yáng)極用碳棒制成，陰極為鐵網(wǎng)，故d錯(cuò)誤。(4)從溶液中提純易溶于水的晶體，常采用蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾的操作過(guò)程。由MgCl2·6H2O制無(wú)水氯化鎂，由于Mg2＋易水解，直接加熱不能得到MgCl2，故應(yīng)將MgCl2·6H2O在干燥的HCl氣流中加熱脫水。 答案：(1)cab(或cba或bca)　(2)NH3　NH3極易溶于水，使溶液呈堿性，有利于充分吸收CO2，增大溶液中HCO的濃度　(3)d (4)dec　在干燥的HCl氣流中加熱脫水