Question

Ⅰ利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

（1）染料工业排放的废水中含有大量有毒的，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去的离子方程式为_____________。

常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子
开始沉淀时的pH	1.9	7.0	—	—	4.7	—
沉淀完全时的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（2）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl₃。腐蚀铜板后的混合浊液中，若、和的浓度均为，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl₂溶液中和的实验步骤：①__________；②___________；③过滤。（提供的药品：C1₂、浓、NaOH溶液、CuO、Cu）。

Ⅱ.下图表示某些化工生产的流程（部分反应条件和产物略去）

（1）反应Ⅰ需在500℃进行，其主要原因是_________________。

（2）G转化为H的过程中，需要不断补充空气，其原因是_________________。

（3）写出反应Ⅲ的化学方程式_________________。

（4）工业上，向析出K的母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却后可析出副产品。通入氨气的作用是_________________（填序号）。

a. 增大的浓度，使J更多地析出

b. 使K更多地析出

c. 使K转化为M，提高析出的J的纯度

（5）写出上述流程所涉及的化学工业的名称_________________。

Answer

Ⅰ. （6分，每空2分）（1）↑

（2）①向溶液中通入足量Cl2、②向溶液中加入CuO调节pH3.2－4.7

Ⅱ. （14分）（1）此温度下催化剂活性最高（2分） 

（2）使NO不断转化为NO2提高原料利用率（3分）

（3）（3分）    （4）ac（3分）

（5）合成氨工业  氨催化氧化制硝酸，侯德榜制碱法（3分）

【解析】

试题分析：Ⅰ.（1）加入铝粉后产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，这说明该气体应该是氨气。由于溶液显碱性，则铝被氧化生成AlO2－，所以该反应的离子方程式是NO2－＋2Al＋OH－＋H2O＝2AlO2－＋NH3↑。

（2）由于亚铁离子开始沉淀时的pH大于铜离子开始沉淀时的pH值，所以应该首先通入氯气将亚铁离子氧化生成铁离子，然后加入氧化铜，通过控制溶液的pH在3.2～4.7之间即可除去铁离子。

Ⅱ. 液态空气蒸馏主要得到O2和N2，焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO和H2，二者得到的气体B、C在催化剂条件下能发生反应，则应为N2和H2的反应，生成的气体为NH3，所以，A为O2，B为N2，C为H2，D为CO，E为NH3。NH3和O2在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO，NO与氧气反应生成NO2，进而与水反应生成硝酸和NO，所以G为NO，H为NO2，I为HNO3，L为NH4NO3。CO和O2反应生成CO2，CO2、NaCl和NH3反应生成NaHCO3，为侯氏制碱法的主要反应，NaHCO3加热分解生成Na2CO3，则F为CO2，J为NH4Cl，K为NaHCO3，M为Na2CO3。

（1）反应I是工业合成氨气的反应，需在500℃进行，其主要原因是此温度下催化剂活性最高。

（2）H转化为N的过程中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的反应，反应是化学平衡，需要不断补充空气使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮，提高原料的利用率。

（3）反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理，氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl。

（4）工业上，向析出K的母液氯化铵中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却后可析出副产品J氯化铵，通入氨气的作用是增大铵根离子浓度使氯化铵晶体析出，氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出；同时通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，故答案为ac。

（5）上述流程所涉及的化学工业的名称为：工业合成氨、氨气的催化氧化、侯德榜制碱法。

考点：考查氧化还原反应方程式的书写、离子的除杂与分离；无机物的推断；工业合成氨；工业制取硝酸；纯碱工业（侯氏制碱法）