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)【化學—選修化學與技術】
工業上以磷肥生產形成的副產物石膏(CaSO₄·2H₂O)與焦炭為原料可生產硫酸，同時
可以得到硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料。以下是有關的工藝流程示意圖。

試回答：
(1)寫出方程式：反應Ⅰ___________________________________，
(2)寫出方程式：反應Ⅱ______________________________________。
(3)請根據下表和化學平衡知識，分析工業上制硫酸中SO₂的催化氧化的適宜條件是
____________________________________。
表Ⅰ：

壓 強  / M Pa 轉化率/% 溫度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

(4)檢驗濾液H中含有CO的方法是___________________________________。
(5)氯化鈣結晶水合物()是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據是___________ (填序號)。
a．熔點較低(29℃熔化)  b．能導電  c．易溶于水  d．無毒

乙二酸（H₂C₂O₄）是一種重要的化工產品，可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，其制備工藝流程如下：

氧化時控制反應液溫度為55～60℃，邊攪拌邊緩慢滴加濃HNO₃、H₂SO₄混合液，可發生下列反應：
C₆H₁₂O₆＋18HNO₃→3H₂C₂O₄＋18NO₂↑＋12H₂O
C₆H₁₂O₆­＋6HNO₃→3H₂C₂O₄＋6NO↑＋6H₂O
⑴檢驗氧化后的溶液中是否仍含有葡萄糖的實驗方案為     。
⑵氧化時控制反應液溫度為55～60℃的原因是     。
⑶若水解時淀粉利用率為80%，氧化時葡萄糖的利用率為80%，結晶時有10%的乙二酸遺留在溶液中。則30 kg淀粉可生產乙二酸的質量為     。
⑷生產中產生的NO_x用氧氣和水吸收后產生硝酸循環利用，若尾氣NO_x中n(NO₂)︰n(NO)＝2︰1，且NO_x的吸收轉化率為90%。計算：理論上，每生產9 kg乙二酸至少需要補充質量分數為63%的硝酸溶液多少千克。（寫出計算過程）

在硫酸的工業制法中，下列生產操作與說明的原因二者都正確的是

A．硫鐵礦燃燒前需將礦粒粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料

B．爐氣進入接觸室之前需要凈化、干燥，因為爐氣中的雜質易與SO2反應

C．SO2氧化為SO3時需使用催化劑，這樣可提高SO2的轉化率

D．接觸室的反應溫度控制在400～500 ℃，因為在該溫度范圍內催化劑的活性較高

氨是一種重要的化工原料，氨的合成和應用是當前的重要研究內容之一。
（1）傳統哈伯法合成氨工藝中相關的反應式為： 。
①該反應的平衡常數K的表達式為：K＝_________。升高溫度，K值________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②不同溫度、壓強下，合成氨平衡體系中NH₃的物質的量分數見下表（N₂和H₂的起始物質的量之比為1：3）。分析表中數據，__________（填溫度和壓強）時H₂轉化率最高，實際工業生產不選用該條件的主要原因是________________。

③下列關于合成氨說法正確是___________（填字母）
A. 使用催化劑可以提高氮氣的轉化率
B. 尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C. 由于△H<0、△S>0，故合成氨反應一定能自發進行
（2）最近美國Simons等科學家發明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法。它既有液氫燃料電池的優點，又克服了液氫不易保存的不足。其裝置為用鉑黑作為電極，加入電解質溶液中，一個電極通人空氣，另一電極通入氨氣。其電池反應為
你認為電解質溶液應顯______性（填“酸性”、“中性”、“堿性”），寫出負極電極反應式________。

下列說法中，不正確的是

A．現代科學技術的發展和環境問題的解決離不開化學科學

B．門捷列夫提出的元素周期律為發現新元素、合成新材料提供了新思路

C．綠色化學最顯著的特征是在生產化工產品過程中必須利用綠色植物為原料

D．植物的光合作用是地球上規模最大的化學反應，在生物體內把光能轉變為化學能

電子產品產生的大量電子垃圾對環境構成了極大的威脅。某化學興趣小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

按要求回答下列問題：
(1)濾渣1中存在的金屬有_____________。
(2)已知沉淀物的pH如下表：

	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe2+	7.0	9.0
Fe3+	1.9	3.7
Cu2+	4.9	6.7
Al3+	3.0	4.4

 
①則操作②中X物質最好選用的是___________(填編號)
a．酸性高錳酸鉀溶液    b．漂白粉    c．氯氣       d．雙氧水
②理論上應控制溶液pH的范圍是________________________。
(3)檢驗濾液2中既不存在Fe²⁺又不存在Fe³⁺的操作步驟是____________________。
(4)用一個離子方程式表示在酸浸液中加入適量鋁粉的反應：___________________。
(5)由CuSO₄·5H₂O制備CuSO₄時，應把CuSO₄·5H₂O放在______(填儀器名稱)中加熱脫水。
(6)現在某些電器中使用的高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為 3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH，該電池放電時負極反應式為_______，每有1mol K₂FeO₄被還原，轉移電子的物質的量為____，充電時陽極反應式為___________。

工業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）結晶后的母液從綠色化學的角度可采用的處理方法是                  。
（4）產品鉻中含氧呈脆性，為了降低其含氧量，可通過     提高其純度。

工業上用某礦渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取銅的操作流程如下（金屬單質E可由濾液C制取）：

已知：Cu₂O + 2H⁺ =" Cu" + Cu²⁺ + H₂O。
（1）濾液A中鐵元素的可能存在形式為_______（填離子符號），與之相關的離子方程式為_____________，若濾液A中存在Fe³⁺，檢驗該離子的試劑為________（填試劑名稱）。
（2）寫出E和F反應生成銅的化學方程式為_____________________________。
（3）利用電解法進行粗銅精煉時，下列敘述正確的是_________（填代號）。
a．若用硫酸銅溶液作電解液，SO2- 4向陰極移動
b．粗銅接電源正極，發生還原反應
c．精銅作陰極，電解后電解液中Cu²⁺濃度減小
d．當粗銅消耗6.4 g時，轉移0.2N_A個電子

純堿和硫酸都是重要的化工原料，用途非常廣泛。
（1）利用氨堿法得到的碳酸氫鈉經煅燒生成純堿。工藝流程如下圖所示：

氨堿法示意圖
圖中的中間產物C是_________，D是________（寫化學式）；裝置乙中發生反應的化學方程式為_________________________________。
（2）火山噴發所產生的硫磺可用于生產重要的化工原料硫酸。甲企業用接觸法生產硫酸采用的主要原料是硫磺和空氣。工藝流程如下圖所示：

為了充分利用反應放出的熱量，接觸室中應安裝____________（填設備名稱）。吸收塔中填充許多瓷管，其作用是____________。為使硫磺充分燃燒，經流量計1通入燃燒室的氧氣過量50％。為提高SO₂的轉化率，經流量計2的氧氣量為接觸室中SO₂完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則生產過程中流經流量計1和流量計2的空氣體積比應為____________。

（1）下列關于工業生產說法正確的是            。（填序號）

A．在侯氏制堿工業中，向飽和氯化鈉溶液中先通二氧化碳，后通氨氣

B．在硫酸工業、合成氨工業、硝酸工業中，皆采用循環操作提高原料利用率

C．在氯堿工業，電解槽被離子交換膜隔成陰極室和陽極室

D．工業上采用電解熔融氯化鋁的方法制取金屬鋁

E．石油裂化屬于化學變化，主要目的是為了獲得短鏈不飽和氣態烴
（2）我國規定飲用水質量標準規定必須符合下表中要求：

pH	Ca2+ 、Mg2+總濃度	細菌總數
6.5～8.5	＜ 0.004 5 mol·L-1?	＜100個·mL-1?

 
以下是原水處理成自來水的工藝流程示意圖：

①原水中含Ca²⁺ 、Mg²⁺ 、HCO₃^-、Cl^-等，加入石灰生成Ca(OH)₂，進而發生若干復分解反應，寫出其中的離子方程式（只要求寫出兩個）：                ；                。
②FeSO₄·7H₂O是常用的凝聚劑，它在水中最終生成                        沉淀；通入二氧化碳的目的是                和                  。
③氣體A的作用是         ，下列物質中          可以作為氣體A的代用品（填編號）。
a．ClO₂      b．濃氨水       c．K₂FeO₄        d．SO₂       e.漂白粉