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工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水...

工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:

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(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:______________________。

(2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式____________________________。

(3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。

(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。

(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_______________________。

 

(1)明矾净水在于Al3+的水【解析】 Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。 (2)废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]加热情况下发生的化学反应方程式为:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑则固体X的成分是CuO、SiO2。能与CuO反应的为乙醇和正丁酸,由于正丁酸在液体C和D的混合物中,所以液体A为乙醇。反应Ⅰ的化学反应方程式:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。 (3)试剂Y是氢氧化钠溶液;增大氢氧化钠溶液(试剂B)的浓度、将固体粉碎、升高温度等。 (4)液体B为正丁酸乙酯,反应方程式为:2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO32-+2H2O→2CH3CH2CH2COO-+2CH3CH2OH+H2SiO3↓。 (5)硅胶的用途:催化剂载体(或干燥剂)。 【解析】 试题分析:从流程图看出废水经过初沉后的溶液Ⅰ的主要成分有乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚,根据废料的组成,加热废料后主要物质有CuO、SiO2,溶液Ⅰ分馏出来的物质可以和CuO反应生成Cu的是乙醇,故液体A是乙醇,CuO、SiO2和Y 反应生成水玻璃,所以Y是氢氧化钠溶液,分馏的产物能与水玻璃反应生成硅酸的是乙酸,故液体B是乙酸。 (1)明矾能净水是因为溶于水电离出的Al3+水解生成Al(OH)3 (胶体)有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3 (胶体) + 3H+。 (2)根据以上分析可知道固体X的成分是CuO、SiO2。反应I是乙醇和CuO的反应,化学反应方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。 (3)试剂Y为氢氧化钠溶液;要加快反应可以采取:增大氢氧化钠溶液的浓度、将固体粉碎、升高温度等。 (4)根据以上分析可知反应Ⅲ的离子方程式为2CH3CH2CH2COOCH2CH3+SiO32-+2H2O→2CH3CH2CH2COO-+2CH3CH2OH+H2SiO3↓; (5)硅胶可作催化剂载体或干燥剂。 考点:考查化工流程题的分析、物质的分离、化学反应速率的影响因素、Al3+的水解方程式书写等  
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考点分析:
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BaCl2·xH2O是用途广泛的基础化工产品。我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg2+、Fe3+等)反应生产BaCl2·xH2O,工艺流程如下图所示。

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已知:室温时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,请回答下列问题:

(1)反应Ⅰ中生成的H2S用足量氨水吸收,一定条件下向所得溶液中通入空气,又可得到单质硫并使吸收液再生,再生反应的化学方程式为_____________________________________。

(2)所得氯化钡粗液中含硫化合物(H2S、HS等)影响产品质量,可鼓入预热后的空气吹除,预热空气的目的是_______________;沉淀A的主要成分是_______________。

(3)热空气吹除时会有部分HS转变为S2O O32-,使产品仍达不到纯度要求,可再进行酸化脱硫,酸化脱硫时的离子方程式为______________________________________________________。

(4)室温时,若加碱调溶液pH调至9,则完全沉淀的离子是__________,另一离子浓度为______mol/L (当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol/L时认为该离子完全沉淀) 。若向0.1 mol/L FeCl3溶液中加入一定量等浓度的Na2CO3溶液,出现的现象________,发生反应的离子方程式___________________。

(5)将足量的SO2气体通入BaCl2溶液中有无明显现象_____________(填“有”或“无”),向NaOH溶液中通入足量的SO2气体,写出所得溶液离子浓度大小顺序________________。

 

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苯甲酸乙酯(C9H10O2)是一种无色透明液体,不溶于水,稍水果味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。

(1)其制备方法为:满分5 manfen5.com

(2)已知:

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苯甲酸在100会迅速升华

无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH

(3)实验步骤如下:

仪器A中加入12.20 g苯甲酸,25 mL 9满分5 manfen5.com5%的乙醇(过量),20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。

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反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。

仪器A内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,将滤液用蒸馏烧瓶进行分馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继满分5 manfen5.com续升温,接收210~213的馏分。

检验合格,测得产品体积为12.86 mL。回答下列问题:

(1)在该实验中,仪器A的名称为         ,其容积最适合的是          (填选项前的字母)。

A.25 mL       B.50 mL       C.100 mL       D.250 mL

(2)制备苯甲酸乙酯时,最合适的加热方法是      控制温度的目的是           加入沸石的作用是                  

(3)步骤中使用分水器不断分离除去水的目的是                      

(4)步骤中应控制馏分的温度在            

A.65~70         B.78~80      C.85~90      D.215~220

(5)步骤③有机层应从分液漏斗    (填“上口”或“下口”)流出。加入Na2CO3的作用是          ;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是          加入氯化钙的目的是        

(6)计算本实验的产率为               

 

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研究NO2SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)已知:2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol—12NO(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol—1则反应NO2(g)+SO2(g)满分5 manfen5.comSO3(g)+NO(g)的ΔH=       kJ·mol—1

(2)利用反应6NO2 8NH3 满分5 manfen5.com 7N2+12H2O可处理NO2一定条件下,将该反应设计成如右图所示装置,其中电极均为石墨,使用熔融金属氧化物作电解质,写出负极电极反应式        ;若一段时间内测得外电路中有1.2mol电子通过,则两极共产生的气体产物在标准状况下的体积为    L。满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

(3)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1︰2置于恒容密闭容器中发生述反应NO2(g)+SO2(g)满分5 manfen5.comSO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到平衡状态的是       

a.体系压强保持不变                  b.混合气体颜色保持不变

c.SO3和NO的物质的量比保持不变      d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2

(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中充入2molCO和2molH2发生上述满分5 manfen5.com反应,5min后反应平衡,此时测得CH3OH的浓度为0.3mol/L,计算反应开始至平衡时的平均速率v(H2)=      ;该温度下反应的平衡常数为        (保留两位小数)。

(5)不同温度CO的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH  0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是              

 

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25℃时,用浓度为0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示。下列说法正确的是

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A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的酸性强弱顺序:HZ<HY<HX

B.HZHYHX均为弱酸

C.向HY溶液中加入10.00mLNaOH溶液,一定有c(Y)+c(OH)=c(H)+ c(Na)

D.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时:

c(X)>c(Y)>c(OH)>c(H)

 

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下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A.加入铝粉产生H2 的溶液中: Fe2+Na+SO42-ClO-

B.由水电离的c(H+1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2K+Cl-HCO3-

C.c(H)/c(OH1012 的溶液中:NH4+Al3+NO3-Cl-

D.使甲基橙呈红色的溶液:K+Cl-SO42-S2O32-

 

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