专题十三化学与技术

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1、专题卜三化学与技术(建议用时：45分钟)1.(2016-温州八校联考煤化工厂为了综合利用生产过程屮的副产品CaSO4,与相邻的合成氨丿联合设计了以下制备(nh4)2so4的工艺流程：滤液测产品［提取产品(NlIqbSO』请回答以下问题：(1)合成氨反应的化学方程式是，该反应在(填设备名称)屮发生。沉淀池中发生的主要反应方程式是,该反应能够发生的原因是(2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是,可以循环使用的X是。(3)该生产过程中的副产品是o从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是;从物质的性质和工业生产实际的角度考虑该流程的主要

2、缺陷是答案：(1)2+3出等请2NH3合成塔CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4生成的CaCO3溶解度小于CaSO4,冇利于反应止向进行(2)—方面提供反应物，另一方面使溶液呈碱性冇利于CO?的吸收C02(3)住石灰该流程中，产生的CO?循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产纶山于CaSO4的溶解度较小，此反应的产率会比较低1.氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。丄业上用制作卬刷电路的废液(含FJ

3、+、C『+、Fe2+.C「)生产CuCl的流程如图所示:L滤渣①聲过18滤液②滤渣②浓疣酸广so?——1C.♦CuS()4溶液调节pH1仇—(-uCl2出耳厶溶液-►CuCIfJa体根据以上信息回答下列问题：(1)该生产过程述可以与氯碱丄业、硫酸丄业的生产相结合，工业生产硫酸的方法是,氯碱工业的装置是0(2)写出生产过程中加入的X、Y的化学式：、。(3)写出生成CuCl的化学方程式：。⑷牛产中为了提高CuCI产品的质量，采用法快速过滤，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是；生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是o(5)在CuCl的生成

4、过程中理论上不需耍补充SO?气体，其理由是⑹在CuCl的牛:成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是(7)氯化亚铜的定量分析①称取样品0.2500g(准确称至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10mL过量的FeCl3溶液的250mL锥形瓶中，不断摇动。玻璃珠的作用是②待样品溶解后，加水50mL,邻菲罗咻指示剂2滴。③立即用O.lOmol-L-1硫酸肺标准溶液滴定至绿色出现为终点，同吋做空口实验一次。已知：CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCb；Fe2++Ce4+=Fe3+4-Ce3+o如此再重复2次测得：123空口实

5、验消耗硫酸钿标准溶液的体积/mL0.750.500.800.2500g样品消耗硫酸鋪标准溶液的体积/mL24.6524.7524.70④数据处理：计算得CuCl的纯度为o解析：⑴工业上生产硫酸是以SO?和。2在催化剂的表面进行的，命名为接触法制硫酸。氯碱工业的电解槽中川离了交换膜隔离阴、阳极产物，装置名称为离了交换膜电解槽。(2)废液中加入Fe可以与Fe*、Cu"发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+>Fe+Cu2*=Fe2++Cuo向滤渣中加入稀盐酸溶解过量的Fe,发工的反应为Fe+2HCl=FeCl2+H2t，然后合并两次滤液。FeCl?溶液中

6、加入过量的C12(Z),发生的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2CP,重新产生FCCI3腐蚀液。⑶根据图示可知CuCb-CuCl发生还原反应，S02->H2SO4发生氧化反应。根据氧化还原反应的配平原则可配平反应方程式：CuC12+CuSO4+SO2+2H2O=2CuC1I+2H2SO4o(1)抽滤或减压过滤是快速过滤的力法。根据题给信息看，CuCl微溶于水，而不溶于乙醇，故用无水乙醇可以降低洗涤过程中CuCl的损失。溶液的pH过高时，会促进微溶的CuCl水解，使产品不纯、产率降低。(5)根据“在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色”

7、，可知在生产过程中应避免CuCl处于上述环境中。(6)①玻璃珠在摇动过程屮能够使固休与水接触更充分，起到加速溶解的作川。④计算消耗硫酸肺溶液的体积时，每次的消耗量应先去掉空白实验的消耗量，然后再求平均值,得到消耗硫酸飾溶液的平均体积为24.02mL。根据反应可知，有如下关系式：CuCl-Fe2+〜Ce°+99g1mol加(CuCl)0.10mol-L_,X0.02402L,n(CuCl)=0.237798g答案：(1)接触法离子交换膜电解槽⑵FeHC1(2)CuC12+CuSO4+SO2+2H2O=2CuC1I+2H2SO4(3)抽滤(或减压过滤)

8、减少产殆CuCl的损失防止CuCl水解(4)Cu+2H2SO4(浓)：^^CuSO4+SO2f+2H2O反应中生成的CuS