初三化学工艺流程题.doc

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初三化学培优专题提高（十七）

——工艺流程题

1．下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图，根据要求回答问题。

适量NaOH溶液

通一定量空气

加水溶解

过滤除杂

溶液N

沉淀M

工业绿矾（FeSO4·7H2O）

FeSO4溶液

副产品P

产品Fe3O4

（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是、。

（2）加水溶解过程中，在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和，操作A的名称

是。

（3）副产品P是，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→→→d。

a．过滤b．加热浓缩c．冷却结晶d．晶体加热至完全失去结晶水

△

（4）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2+2H2O+O2===4Fe（OH）3，由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe（OH）2+2Fe（OH）3===Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的是，沉淀M中Fe（OH）2和Fe（OH）3的最佳质量比为。

（相对分子质量：

Fe（OH）2—90，Fe（OH）3—107）

2．（11分）我市濒江临海，有较长的海岸线，海洋资源十分丰富。

⑴海水晒盐可获得粗盐，在实验室中粗盐经过溶解、、可制得精盐。

t1t2温度/℃

溶

解

度/g

MgCl2

MgSO4

KCl

⑵晒盐后得到的卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质，右图是它们的溶解度曲线示意图。

①设t1℃时MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的溶解度分别为a、b、c，则它们的大小关系为。

②将卤水加热到t2℃以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体是。

⑶目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

其主要步骤如下：

溶液

试剂A

试剂B

MgCl2

溶液

熔融

电解

无水MgCl2

Mg

Mg（OH）2

沉淀

海水（主要

含NaCl和MgSO4等）

①提取Mg的过程中，试剂A可以选用_________，试剂B选用_________，由无水MgCl2制取Mg的反应类型为。

②分离出Mg（OH）2后的NaCl溶液中还含有CaCl2、Na2SO4等杂质，为了获得NaCl溶液，在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液，过滤，再向滤液中加入适量盐酸。

实验中加入过量BaCl2溶液是为了除去　　　　　　；加入过量Na2CO3溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑷目前海水淡化普遍采用“多级闪急蒸馏法”，证明蒸馏得到的水为淡水的方法是

。

海底矿产资源“可燃冰”，其主要成分是水合甲烷晶体（CH4·nH2O），若水合甲烷晶体中CH4的质量分数为10%，则水合甲烷晶体的化学式为。

3．镁合金的强度高、机械性能好。

这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。

海水提镁是国际上的主要趋势，工业流程图如下：

其步骤为：

I．将海边大量存在的贝壳（主要成分为CaCO3煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳

Ⅱ．将石灰乳加入到海水反应池中，经过沉降、过滤得到Mg（OH）2沉淀

Ⅲ．在Mg（OH）2沉淀中加入盐酸中和得到MgCl2溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O

Ⅳ．将MgCI2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2

V．电解熔融的无水MgCl2可得到Mg

（1）请根据上述步骤回答问题：

①写出步骤I、Ⅲ的有关化学方程式：

．

I．贝壳煅烧成生石灰

Ⅲ．Mg（OH）2沉淀中加入盐酸中和

②步骤I～V中有分解反应的是（填写步骤序号）：

③步骤11中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而在实验室中进行次项操作需要的主要

仪器有、、酒精灯、带铁圈的铁架台、坩埚钳等。

④上述海水提镁的流程中，采取了哪些措施来降低成本、减少污染的?

请写出其中一点：

（2）回答下列问题：

①右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示（填序号）

A．分子B．原子C．阳离子D．阴离子．

②镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种（填“活泼”或”不活泼”）金属，除了能与氧气反应，还可以与氮气、二氧化碳等反应。

（3）为测定约含镁30％的镁铝合金（不含其它元素）中镁的质量分数。

①第一小组设计下列实验方案：

称量ag镁铝合金粉末，放在如右

图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。

讨论一：

欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是

讨论二：

若用空气代替0。

进行实验，对测定结果（填“有”或“无”）影响。

②第二小组设计下列实验方案：

称取bg镁铝合金，与足量的稀盐酸完全反应。

欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是。

4.某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品与原理】

该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。

生产原理是：

将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为：

NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。

【生产流程】

△

【相关资料】

⑴NH4Cl==NH3↑+HCl↑

⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质

NaCl

NaHCO3

NH4Cl

NH3

CO2

溶解度

36.0g

9.6g

37.2g

710

0.9

【问题讨论】：

⑴操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名称为。

⑵反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式：

。

⑶反应③中得到纯碱的化学方程式为：

。

⑷溶液B中的溶质有（至少写出两种）。

⑸上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。

A.挥发性气体CB.溶液DC.氢氧化镁D.化肥NH4Cl

【组成确定】

⑴称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；

⑵另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。

由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。

【含量测定】

工业纯碱标准：

（Na2CO3% ≥）

优等品

一等品

合格品

99.2

98.8

98.0

称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g，

请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为品。

计算过程：

【总结反思】

某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl2溶液改为BaCl2溶液，测定误差会减小，其理由是。

5．某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备（NH4）2SO4的工艺流程。

【工艺流程及原理】

沉淀池中发生的主要化学反应为：

CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4

【讨论交流】

（1）操作a的名称是，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要。

（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用。

Y的化学式为。

（3）沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为。

【硫酸铵化肥等级测定】

（1）判断（NH4）2SO4化肥中有无NH4HCO3：

取少量试样溶于水，滴加足量的，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。

（2）化肥中氮元素含量的测定（已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质）：

查阅资料：

①已知：

（NH4）2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O

氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。

氨水呈碱性，不稳定，易挥发。

②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：

指标

项目

优等品

合格品

氮（N）含量

≥21.0％

≥20.5％

实验设计：

按右图所示装置进行实验。

（1）实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3。

（2）烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是（填序号）；

①水②浓HCl③稀H2SO4④NaOH溶液

烧杯中干燥管的作用是。

交流讨论：

实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况。

（1）甲同学认为：

应在实验装置A、B之间增加一个装有（填“浓硫酸"或“碱石灰”）的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。

（2）乙同学认为：

在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，理由是。

实验测定：

经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实验。

取硫酸铵化肥样品13.5g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示。

请通过计算判断该化肥的等级。

计算过程：

该化肥的等级为品

2．⑴过滤蒸发⑵①a＞b＝c②MgSO4

⑶①氢氧化钠或氢氧化钙盐酸分解反应②Na2SO4除去CaCl2和过量的BaCl2

⑷取样并滴加AgNO3溶液，若没有白色沉淀，说明蒸馏海水为淡水

CH4·8H2O

3．（本题共11分，每空