高三化学工业流程题目总结Word下载.docx
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但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，历此，也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。
写出甲烷与NO2反应的化学反应方程式：
。
（3）常压法生产出的硝酸浓度低，尾气中氮的氧化物含量高，对环境会有严重污染。
可采用法和法进行改进。
（4）在纯碱制造过程中，过程①与过程②的顺序能否颠倒？
为什么。
4．碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。
碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解。
工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：
6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2
试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为；
（4）实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤实验时，用到的玻璃仪器有；
（5）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：
；
（6）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是。
温度/℃
10
20
40
60
80
KIO3g/100g水
4.60
6.27
8.08
12.6
18.3
24.8
5．工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝。
工艺流程如下图：
（1）原料A的名称是_____________，步骤①反应的离子方程式是____
（2）滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是____，步骤②反应的离子方程式是：
_（3）步骤③的化学方程式是：
____。
（4）如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响_____
6．工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），其部分工艺流程如下：
（1）已知：
N2（g）+O2（g）＝2NO（g）；
△H＝180.5kJ/mol
（2）4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O（g）；
△H＝-905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）；
△H＝-483.6kJ/mol
则N2（g）＋3H2（g
2NH3（g）的△H=_________________。
（2）工业上，一定温度下，将1.5molN2和6molH2通入到体积为1升的密闭容器中。
当反应达到平衡时，容器内气体的压强为起始时的80%，则其平衡常数为____。
改变下列条件，能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是____①增大压强②增大反应物的浓度③使用催化剂④降低温度
（3）合成氨反应的平衡常数很小，所以在工业上采取气体循环的流程。
即反应后通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。
这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方法？
___________（填编号）。
①.过滤.②蒸馏.③渗析.④萃取理由是_____________
（4）可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气，如果漏气则会有白烟（成份为氯化铵）生成。
该反应的化学方程式为：
________________________________________________。
（5）假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L，实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时，需取20mol/L的氨水__________mL（用100mL的容量瓶）。
假如该氨水的pH=a，加入相同体积的盐酸时，溶液呈中性，则此盐酸的pH_________14－a（填“大于”“小于”或“等于”）
7．
（1）以前实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：
将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热，控制30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度表（g/100g水）
温度
溶解度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
100℃
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
39.8
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
—
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
①反应控制在30—35℃，是因为高于35℃NH4HCO3会分解，低于30℃则反应速率降低，为控制此温度范围，通常采取的加热方法为___；
②加料完毕，保温30分钟，目的__；
③静置后只析出NaHCO3晶体的原因_____；
④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使_（填化学式）循环使用，回收得到NH4Cl晶体。
（2）我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，使其更加先进，被称为侯德榜制碱法，生产流程为：
⑤沉淀池中反应的化学方程式：
；
⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为：
⑦循环（I）中应该加入或通入物质的化学式为。
8．海水占地球总储水量的97.2％，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。
（1）海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表第族。
（2）目前，国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。
蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经冷却而得高纯度淡水。
由此可判断蒸馏法是（填：
物理变化或化学变化）。
（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。
反应式为：
食盐＋H2O→NaOH＋H2↑＋Cl2↑（未配平），该反应中食盐的化学式是 ；
利用电解所得气体制36.5％的浓盐酸1000t，最少需消耗食盐 t。
（4）近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。
该方法流程如下：
请写出②④的化学反应方程式：
、
9．在氨的工业合成中，有三个关键的技术问题，请结合所学知识解决它们。
①合成氨的化学原理是N2+3H2
2NH3，在工业上选择20—50MPa的较高压强和500℃的温度进
行反应，请结合有关的化学原理解释。
②在生产过程中需要大量氢气，现有以下几种获得氢气的方法，请你选出最适宜的，并说明理由：
A．电解水制取氢气B．由煤或焦碳来制取氢气：
煤或焦碳经加热，炽热的炭与水蒸气反应生成氢气C．由天然气或重油制取氢气：
天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；
一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳
③合成氨的生产工艺流程：
首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。
氮气和氢气的混合气体在合成塔一定条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。
这就是合成氨的工艺流程。
请根据这一描述过程画出流程方框图。
10．下面给出的图示是我省一综合企业集团中各工厂生产关系流程图，请你结合所学的知识对这一系统的技术原理、经济效益、环境影响、可持续发展的方面进行评价。
（提示：
CaSO4+C
2CaO+2SO2↑+CO2↑）
1．
（1）2.7n
（2）b（3）生产纯碱（或制作冷剂等，其它合理答案也给分）（4）N2、H2
2．
（1）4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2
（2）②干燥SO2和O2（或“观察通入SO2和O2体积比”）（1分）；
吸收SO3并做对照实验（3）②浓硫酸对SO3的吸收效果远好于水，SO3充分被浓硫酸吸收（4）接触室；
吸收塔。
（5）D3．
（1）冷凝器，循环压缩机
（2）CH4+2NO2＝N2+CO2+2H2O（3）全压，综合（4）不能因为CO2在水中溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO3－，所以没有NaHCO3生成
4．
（1）60
（2）HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原（3）Cl2及Cl2与KOH反应生成的KClO，能将KIO3氧化成KIO4（4）漏斗、烧杯、玻璃棒（5）KH（IO3）2＋KOH＝2KIO3＋H2O（6）蒸发结晶
5．
（1）盐酸（硫酸、硝酸），Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O，Fe2O3＋6H+＝2Fe3+＋3H2O
（2）NaOH，H+＋OH-＝H2O，Fe3+＋3OH-＝Fe（OH）3↓，Al3+＋4OH-＝AlO2-＋2H2O（3）NaAlO2＋CO2＋2H2O＝Al（OH）3↓＋NaHCO3（4）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质6．
（1）－92.4kJ/mol
（2）0.057（mol·
L-1）-2，①②（3）②；
通过温度的改变而改变物质的状态达到分离目的。
（如果没有谈到状态的改变，而只说温度不得分。
（4）8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl（5）25mL；
小于。
7．①：
水浴加热、②：
使反应充分进行（或使NaHCO3晶体充分析出）③：
NaHCO3的溶解度最小④：
NaCl⑤：
NH3＋CO2＋H2O+NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3；
NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3↓＋NH4Cl⑥可取少量试样溶于水，滴加过量稀硝酸,再滴加过量硝酸银,观察最终是否有沉淀⑦NH38．
（1）IA
（2）物理变化（3）NaCl 585（4）NaOH＋SO2＝NaHSO3，NaHSO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋SO29．①温度500℃是因为温度太高，平衡混合物中氨的含量太低；
温度太低，化学反应速率太小。
且500℃催化剂活性最大。
选择20—50MPa的较高压强是因为增大压强，平衡混合物中氨含量增加，但对设备的材料质量和制造水平要求更高，能量消耗更大。
②C天然气作为洁净燃料，便于管道输送，用做合成氨的原料具有投资省，能耗低的优点。
③
10．这一系统体现了循环经济，磷矿石与硫酸制磷肥的同时有磷石灰（CaSO4）生成，利用反应CaSO4+C
2CaO+2SO2↑+CO2↑在高温下制的SO2来生产用来制磷肥的硫酸，由于单纯磷石膏生产的SO2的含量比较低，所以用含硫量高的煤来与磷石膏反应。
优点矿渣被利用于生产原料硫酸，含硫高的煤不需脱硫，磷石膏分解后生成CaO用来生产水泥，整个系统没有废物排出，体现了循环经济的思想。
1．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。
AB
（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是。
（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：
（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。
加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：
滤液D加石灰水前先要加热，原因是。
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。
如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：
（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
2．利用天然气合成氨的部分工艺流程示意图如下：
（1）写出流程中一次转化的化学方程式：
（2）上述流程有二处循环，一是K2CO3（aq）循环，二是循环（填化学式）。
（3）1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨。
写出阳极反应式：
（4）一定温度下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，发生反应：
N2（g）+
H2（g）
NH3（g）△H＜0。
达到平衡时，测得n（N2）=13mol；
n（NH3）=6mol。
①该反应平衡常数的表达式：
K=；
②达到平衡时N2的转化率为；
③为了提高H2的转化率，可采取的措施是A．增大的H2浓度B．增大的N2浓度C．使用催化剂D．降低温度
3．利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
（1）图中CH4的第一次转化过程中的化学方程式是。
（2）脱硫过程中，若有nmolFe2O3·
H2O转化，则生成S的物质的量为mol（用含n的代数式表示）。
（3）整个流程有三个循环：
一是K2CO3（aq）循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是。
（4）改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式（忽略氧气的氧化还原）为____________________，该方法的优点是____________。
4．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。
最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢， MnFe2O4的制备流程如下：
（1）投入原料Fe（NO3）n和Mn（NO3）2的物质的量之比应为____
（2）步骤二中“连续搅拌”的目的是__________（3）利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
MnFe2O4
MnFe2O4－x＋
O2↑
MnFe2O4－x＋xH2O→MnFe2O4＋xH2↑
①从理论上讲，该循环中，1molH2O能制 molH2②若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分率为______。
③针对MnFe2O4热化学循环制氢过程存在的不足，你认为热化学循环制氢还需要解决的化学问题是 。
5．现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。
某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。
其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：
①Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；
②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；
③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
（1）矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为：
；
（2）“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是 。
若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式。
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式：
。
（4）“循环III”中反萃取剂的主要成分是 。
6．重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”，在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。
硫化钡是可溶于水的盐。
讨论用重日石矿制硫酸钡，设计流程如下：
（1）写出步骤①的化学反应方程式 ，该反应产生的气体具有 、 等用途。
（2）为进行②反应先要分离出硫化钡溶液，方法是 。
在此之前在溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液作用 （3）若B物质在该生产过程中可循环使用，③反应化学方程式：
（4）有人提出②反应产生了有臭有毒的气体，可采用改变反应物的方法使无该气体产生，则②反应的化学方程式是：
。
此时若要B物质还能循环使用，则C为 （写化学式）。
（5）BaSO4是因为具有 、 等性质而可用作“钡餐”。
7．七水硫酸镁（MgSO4·
7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。
硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
Al（OH）3
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Mg（OH）2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2
表2两种盐的溶解度（单位为g／100g水）
温度/℃
30
50
CaSO4
0.19
0.21
0.20
MgSO4·
7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为。
加热煮沸的主要目的是_。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有（填化学式）等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是；
（4）沉淀C的化学式是。
过滤II需趁热过滤的理由是
8．二氧化氯（ClO2）被称作第四代杀菌消毒剂。
（1）工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如下图所示：
①反应器中发生反应的化学方程式为：
2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1：
1.05的混合水溶液加入反应器，NaCl稍过量的目的。
②反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔，产生的混合液进入汽提塔，汽提塔排出的废液成分③以上生产流程中循环②循环利用的物质。
④为提高ClO2的产量，可用亚氯酸钠NaClO2与反应器中Cl2反应生成ClO2，该反应的化学方程式为。
尾气中Cl2用SO2水溶液吸收，方程式。
（2）用阳离子交换膜分隔的电解池电解450g/LNaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH。
下列有关说法正确的是（填字母符号）。
A．电解时电子流向为：
电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极B．在电解过程中，Na+向阳极移动，ClO—2向阴极移动C．在电解过程中阳极周围的pH基本不变D．电解的离子方程式可表示为：
2ClO—2+2H2O
2ClO2↑+H2↑+2OH—
9．有两条途径可以使重晶石（BaSO4）转化为碳酸钡，如下图所示：
（l）反应I中发生的主要反应为：
BaSO4+4C=BaS+4CO，若1molBaSO4完全反应，电子转移的物质的量为;
（2）Na2CO3溶液的pH大于10，用离子方程式说明其主要原因其溶液中离子浓度由大到小的顺序是（3）已知反应IV中发生的反应为：
BaSO4（s）+CO32-
BaCO3（s）+SO42-，写出此反应平衡常数表达式K=；
若KSP（BaSO4）为，KSP（BaCO3）为5×
10-9，则K的值为；
（4）若每次加入1L2mol·
L-1的Na2CO3溶液，至少需要次可以将0.2molBaSO4转化为BaCO3。
10．高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下：
废硫酸高
温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行
H2SO4（l）SO3（g）+H2O（g）△H=+176kJ·
mol－1
2SO3（g）
2SO2（g）+O2（g）△H=+196k·
为研究废硫酸的雾化和裂解情况，有关实验数据如下：
雾化后废硫酸液滴直径
废硫酸完全裂解所需时间
普通雾化器
800-1200μm
10s以上
旋转式雾化器
600-850μm
8-10s
压缩风雾化器
400-650μm
6-7s
超声波雾化器
100-300μm
3.5-5s
（1）由上表数据可得出的结论是；
（2）废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为；
（3）在催化氧化室中发生反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-196kJ·
①某温度时，该反应的平衡常数K=3.5，平衡后再充入一定量气体测得100L的恒容密闭容器中含有3.0molSO2,16.0molO2和3.0molSO3（g），此时平衡移动；
（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）
（2）上反应达到平衡后改变下列条件，能使SO2平衡浓度比原来减小A．保持温度和容器体积不变充入1.molO2B．保持温度和容器内压强不变充入3.0molN2C．降低温度D．其他条件不变缩小容器的容积
（4）尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可
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