《化学与技术》自选模块习题.doc

《化学与技术》习题

专题1多样化的水处理技术
01．自来水生产的流程示意图见下：

⑴混凝剂除去悬浮物质的过程（填写序号）
①只是物理变化②只是化学变化③是物理和化学变化
FeSO4·7H2O是常用的混凝剂，它在水中最终生成沉淀。
⑵实验室过滤操作所用到的玻璃仪器是。
⑶我们有时感觉自来水“有漂白粉气味”是因为使用了氯气消毒，请写出有关的化学反应方程式
。
下列物质中，可以作为氯气的代用品。（填写序号）
①臭氧②NH3（液）③K2FeO4④SO2
⑷有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有离子交换树脂和离子交换树脂的离子交换柱。（填“阴”或“阳”）
⑸测定水中的溶解氧：量取20mL水样，迅速加入MnSO4和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。用0.10mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mLNa2S2O3溶液。已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn2+，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn2+。
上述过程发生的反应可表示为：2Mn2++4OH－+O2=2MnO(OH)2
MnO(OH)2+2I－+4H+=I2+Mn2++3H2OI2+2S2O32－-=2I－+S4O62－
求水中的溶解氧量（以ｍｇ·Ｌ－１为单位）
01．⑴③Fe(OH)3
⑵漏斗烧杯玻璃棒
⑶Cl2+H2OHCl+HClO①③
⑷阳阴
⑸12.0ｍｇ·Ｌ－１

专题1多样化的水处理技术
02．南海某小岛上，解放军战士为了寻找合适的饮用水源，对岛上山泉水进行分析化验，结果显示水的硬度为28°（属于硬水），主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题：
⑴该泉水属于硬水（填写“暂时”或“永久”）。
⑵若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加后加，原因是。
⑶目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化，如水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入溶液中再生。
⑷岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图，已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，电极为惰性电极。请分析下列问题：

通电后

①阳离子交换膜是指（填A或B）。
②写出通电后阳极区的电极反应式：；
阴极区的现象是：。
02．⑴永久
⑵纯碱石灰过量的钙离子可通过纯碱使之沉淀下来
⑶H+强碱
⑷①B②Cl-+2e-=Cl2↑电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀。

专题2从自然资源到化学品
03．合成氨工业的主要反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<O，下图是合成氨的简要流程示意图：

（1）写出设备A、B的名称：A，B；沿X路线进入压缩机的物质是。
（2）原料气往往混有CO、NH3等杂质，在进入合成塔之前需净化，净化的原因是
。
（3）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是；在合成塔中及时分离出氨气的目的是。
（4）工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<O，当压强为30MPa，温度为500℃时，在容积为1L的密闭容器中充入1molN2和3molH2，反应达到平衡时NH3的体积分数为20%，求此时的平衡常数。
（5）合成塔从上到下将催化剂分成四层，在层与层之间冷激气
（冷的原料气）和反应气混合，请问这样设计的原因是什么？

（6）为什么原料气从塔底流经外筒环隙进入？为什么气体在反
应前后都要通过热交换器？

03.（1）A、热交换器B、合成塔N2和H2
（2）防止催化剂中毒
（3）增大反应物浓度，加快反应速率，使平衡朝生成NH3的方向进行；减小生成物的浓度，使平衡朝生成NH3的方向进行
（4）0．083
（5）冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换，既预热原料气，又保证反应混合气的温度控制在5000C左右，使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用
（6）进行热交换，预热原料气，加快反应速率；充分利用反应放出的热量，节约能源。

专题2从自然资源到化学品
04．海洋是一座巨大的宝藏，海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和金属镁的制备原料都来自于海水。
（I）在氯碱工业中，曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水（如下图1所示）
⑴写出两极电极反应式，阳极，阴极；
⑵图1中a和b分别是、；
⑶石棉隔膜的作用。

（II）随着科技的发展，电解工艺不断革新，电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起，隔膜法电解工艺逐渐被离子膜电解技术取代。
⑴离子膜电解槽（如图2）中⑥⑦分别是、。
⑵已知一个电子的电量是1.602×10-19C，在离子