全国高中生化学竞赛初赛分专题训练试题 9、化学工业、化学环境、化学治理VIP专享VIP免费

九、化学工业、化学环境、化学治理1．A的单质和B的单质在加热下激烈反应，得到化合物X。X的蒸汽密度是同温度下的空气密度的5.9倍。X遇过量的水激烈反应，反应完全后的混合物加热蒸干，得一难溶物，后者在空气中经10000C以上高温灼烧，得到化合物Y。Y的一种晶体的晶胞可与金刚石晶胞类比。A原子的位置相当于碳原子在金刚石晶胞中的位置，但Y晶胞中A原子并不直接相连，而是通过E原子相连，X与过量氨反应完全后得到含A的化合物Z，Z在无氧条件下经高温灼烧得到化合物G。G是一种新型固体材料。(1)写出X的化学式；(2)写出Y的化学式；(3)写出Z的化学式；(4)写出G的化学式；(5)你预计G有什么用途？用一两句话说明理由。2．某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS含量80%，FeS、CuS、CdS含量各约2%，SiO2含量约7%，其余为水分。加热浸出[1]软锰矿粉硫酸溶液闪锌矿粉过滤出的残渣去硫磺回收[2]AD(适量)过滤出海绵状铜、镉回收加热水解除铁、铝等并过滤[3]E贮备B[5]过滤C去污水处理GNa2CO3溶液电解[4]电解产品MnO2粉碎、包装、入成品库电解产品Zn入成品库F科研人员开发了综合利用这两种资源的工艺，主产品是通过电解获得的锌和二氧化锰，副产品为硫磺、少量金属铜和镉。生产正常时，只需外购少量硫酸和纯碱，其它原料则由内部解决。工艺流程框图如上图所示，流程框图中每一方框为一种处理过程，带箭头的线表示物流线。请阅图后回答下列问题：(1)写出图上标有阿拉伯数字的处理过程中发生的主要反应的化学方程式，并配平之。(2)写出A、B、C、D、E、F、G表示的物流线上全部物料的组分的化学式。(3)二氧化锰和锌是制造干电池的基本材料。电解二氧化锰的传统生产工艺主要为：软锰矿加煤还原焙烧；硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后去电解，电解时在阳极上析出二氧化锰(阴极产生的气体放空)，获得的二氧化锰经粉碎后为成品。电解锌的传统生产工艺主要为：闪锌矿高温氧化除硫；焙烧渣用硫酸浸出；浸出液经净化后电解还原，在阴极获得电解锌(阳极产生的气体放空)。试从环境保护和能耗的角度，对比新工艺与传统工艺，指出新工艺的特点，并简单评述之。3．分散质微粒的直径大小在1~100nm之间的分散系叫做胶体。胶体化学法是制备纳米粒子的重要方法之一，其关键是“促进成核、控制生长”。用该法制备纳米Cr2O3的过程如下：CrCl3溶液Cr2O3xH2O沉淀Cr2O3xH2O水溶胶啊Cr2O3有机溶胶啊纳米Cr2O3(DBS*：十二烷基苯磺酸钠)回答下列问题：(1)加稀盐酸起什么作用？盐酸加多了或加少了将会怎样影响Cr2O3的产率？(2)为什么形成Cr2O3水溶胶可以阻止粒子长大？(3)用示意图描绘Cr2O3胶粒加DBS所得产物的结构特征。(4)为什么有机溶剂可以把“氧化铬”萃取出来？萃取的目的是什么？(5)DBS直接排入水体会给环境造成何种影响（举1~2点）？已知DBS能够进行生物降解，其降解的最终产物是什么？4．随着医药、化学工业的发展，钯碳催化剂的用量日益增多，随之废钯催化剂也越来越多。据分析，废钯催化剂中含钯5-6%，碳93-94%，铁1-2%，铜0.1-0.2%以及锌、镍等金属和杂质，故钯碳具有很高的回收价值。由废钯催化剂（也称钯碳）制取氯化钯的工艺过程主要包括：钯碳焚烧、王水溶解，氨水除铁，酸析（钯的氨配合物遇到稀盐酸能析出黄色结晶Pd(NH3)2Cl2），焙烧(550℃)等。物料名称(1)试以框图（即方块图，例如操作过程名称）形式绘出由钯碳制取氯化钯的工艺流程图。并指出流程中何步操作对提高钯的回收率是十分必要的，依据是什么？(2)写出王水溶解的化学反应式。(3)试述氨水除铁的实验条件以及如何检验溶液中Fe3+离子是否除净。(4)试述550℃条件下焙烧的作用。5．保险粉是Na2S2O4的工业俗名。它的年产量高达30万吨，是产量最大的人造无机盐之一。大量用于漂白纸张、纸浆和陶土以及印染。生产保险粉的方法之一是：先把甲酸(HCOOH)和溶于甲醇和水的混合溶剂的NaOH混合，再通入SO2气体，就得到保险粉。回答下列问题：(1)写出甲酸法生产保险粉的配平的化学方程式。你认为此法中的甲醇的作用是什么？为什么？(2)保险粉的重要工业应用之一是...