化学工艺流程题汇总.docx

1、化学工艺流程题汇总2+ 2+ 3+ -19.碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约 98）中含有 Ca 、Mg 、Fe 、Cl 和 SO2 4等杂质，提纯工艺路线如下：碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是。（写一种）（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。（5）Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)H=+532.36 kJmol-1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)+9H2O(g)H=+473.63 kJm

2、ol-1写出 Na2CO3H2O 脱水反应的热化学方程式。23.（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯 SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式。H2还原 SihCl3过程中若混 02，可能引起的后果是。（2）下列有头硅材料的详法正确的是 （填字母）。A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，

3、其熔点很高D.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振 荡。写出实验现象并给予解释。 -c(Cl )-13-10-13+ 2+ 3+17（10 分）工业上制备 BaCl2的工艺流程图如下： 某研究小组在实验室用重晶石（主要成分 BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4 (s) + 4C(s) 4CO(g) + BaS(s)H1= 571.2 kJmol-1BaSO4 (s) + 2C(s) 2CO2(g) + BaS(s)H2= 226.2 kJmol-1气体用过量 NaOH 溶液吸收,得到硫化

4、钠。Na2S 水解的离子方程式为。向 BaCl2溶液中加入 AgNO3c(Br )和 KBr，当两种沉淀共存时， =。Ksp(AgBr)=5.410 ，Ksp(AgCl)=2.010 3反应 C(s) + CO2(g) 2CO(g)的H2= kJmol 。4实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 ， 。 26某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe 、Cu 、Au 等离子。有人设计了图中的工 艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁 红和氧化铜。（1）图中标号处需加入的相应物质分别是、；（2）写出处发生反应的离子方程式；写出处发生反应的化学方

5、程式； （3）铁红的化学式为；写出铁红和氧化铜在工业上的一种用途：铁红；氧化铜。30粗食盐常含有少量 K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯 NaCl 的流程如下：2+ 2+ 3+ 2-1提供的试剂：饱和 Na2CO3溶液 饱和 K2CO3溶液 NaOH 溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液75%乙醇 四氯化碳欲除去溶液中的 Ca 、Mg 、Fe 、SO4离子，选出 a 所代表的试剂，按滴加顺序依次为 （只填化学式）。洗涤除去 NaCl 晶体表面附带的少量 KCl，选用的试剂为 。 用提纯的 NaCl 配制 500mL4.00 molL NaCl 溶液，所用

6、仪器除药匙、玻 璃棒外还有 （填仪器名称）。电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的 H2 为 2L，则同样条件下收集的 Cl2(填“”、“”或“”)2L，原因是。装置改进后，用于制备 NaOH 溶液。测定溶液中 NaOH 的浓度的方法是 。实验室制备 H2和 Cl2通常采用下列反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集 H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净 Cl2的装置 （填代号）。可选用制备气体的装置：27 明矾石组成和明矾相似，含有氧化铝和少量氧化铁杂质。实验步骤如下图：明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制

7、500mL 稀氨水(每升含有 39.20g 氨)需要取浓氨水（每升含有 250.28g 氨）mL，用规格为mL 量筒量取。氨水浸出后得到固液混合体系，过滤，滤液中除 K、SO42外，还有大量的 NH4。 检验 NH4的方法是 。写出沉淀物中所有物质的化学式 。 滤液 I 含有水和 。为测定混合肥料 K2SO4、(NH4)2SO4 中钾的含量，完善下列步骤：称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量溶液，产生白色沉淀。 、 、 （填写实验操作名称）。 冷却、称重。 试样质量为 mg，沉淀的物质的量为 nmol，则 K2SO4 的物质的量为： 28 （15 分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：mol

8、。（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4 +11 O 2 高温 2Fe 2 O 3 +8SO 2 （2）接触室中发生反应的化学方程式是 。（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母） 。 a. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b. 过量空气能提高 SO2的转化率c. 使用催化剂能提高 SO2的反应速率和转化率d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每 160g SO3 气体与 H2O 化合放出 260.6kJ 的热量，该反应的热化学方程是 。（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的 SO2 和铵盐。 SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过

9、程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收 Br2的离子方程式是 。 为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到 50.00mL 相同浓度 的 NaOH 溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用 浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果；铵盐质量为 10.00g 和 20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g 时，浓硫酸增加的质量为 0.68g；铵盐质量为 40.00g 时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是%； 若铵盐质量为 15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 （计算结果保留两位小数）37（1）氯气

10、、烧碱是电解食盐水时按固定的比率 k（质量比）生成的产品。理论上 k_（2）原料粗盐中常含有泥沙和 Ca2、Mg2、Fe3、SO24等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl（盐酸）BaCl2，这 3 种试剂添加的合理顺序是_（填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电） 能 30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未 标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 图中 X、Y 分别是 、_（填化学式），比较图中氢氧化钠质量分数 a与 b的大小 分别写出燃料电池 B 中

11、正极、负极上发生的电极反应正极：_;负极：_; 这样设计的主要节（电）能之处在于（写出 2 处）_、_。 9.从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法： 、 。（2）将 NaCl 溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有 H2、 、 、或 H2、。（3）步骤中已获得 Br2，步骤中又将 Br2还原为 Br，其目的为。（4）步骤用 SO2 水溶液吸收 Br2，吸收率可达 95，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。（5）为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br 有毒性和强腐蚀性。装置简图如下：2的沸点为 59。微溶

12、于水，滤渣 3 3 2 11图中仪器 B 的名称： 。2整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。3实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。 C 中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量 Cl2，可向其中加入 NaBr 溶 液，充分反应后，再进行的分离操作是 。15（10 分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量 Na 、Al 、Fe3 等杂志）生产医药级二水合氯化钙（ CaCl 2 2H2 O 的质量分数为97.0%103.0%）的主要流程如下：（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节 pH 为 8.08.5，以除去

13、溶液中的少量 Al 、Fe3 。检验 Fe(OH )3是否沉淀完全的试验操作是 。（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的 pH 约为 4.0，其目的有：将溶液中的少量Ca (OH )2转化为CaCl 2 ； 防止 Ca 在蒸发时水解； 。（3）测定样品中 Cl 含量的方法是：a.称取 0.7500g 样品，溶解，在 250mL 容量瓶中定容；b.量取 25.00mL 待测溶液于锥形瓶中；c.用 0.05000 mol LAgNO3 溶液滴定至终点，消耗 AgNO3溶液体积的平均值为 20.39mL。上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。样品中 CaCl2 2H2O 的质量分数为2 含 Cr2 O

14、7 的3+ 2+3+含Cr 、Fe 、Fe 的溶液滤液滤渣Cr0.5 Fe1.5 FeO43 2 2 。若用上述办法测定的样品中 CaCl2 2H2O 的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。16 以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，其主要流程如下：（1）反应 I 前需在 FeSO4 溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的 Fe 。A.锌粉 B.铁屑 C.KI 溶液 D. H2（2）反应需控制反应温度低于 35，其目的是 。（3）工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。 （4）反应常被用于电解生产 ( NH 4 ) 2 S

15、 2 O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发 生地电极反应可表示为 。27.某厂废水中含 5.0010-3molL-1的 Cr2 O7 。某研究性学习小组将废水处理得到磁性材料Cr0.5 Fe1.5 FeO4 （ Fe 的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：加 FeSO47H2O E加 NaOH 溶液至 PH 为 9，过滤焙烧酸性废水（1）第步反应的离子方程式是 （2）第步中用 PH 试纸测定溶液 PH 的操作是 （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除 Cr（OH）3 外，还有（4）欲使 1L 该废水中的 Cr2 O7 完全转化为 Cr0.5 Fe1.5 FeO4 。需要加入

16、gFeSO47H2O。27实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁， 以下是提纯大理石的实验步骤：废旧锂离子 电池正极材料沉淀 X滤液LiMn2O4、碳粉滤液MnO2、碳滤液Li2CO3过滤 1（1）溶解大理石时，用硝酸而不同硫酸的原因是_。（2）操作的目的是_，溶液 A（溶质是共价化合物）是_。 （3）写出检验滤液中是否含铁离子方程式：_。（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式_写出滤液 B 的一种用途：_ （5） CaO 2 中一般含 CaO 。试按下列提示完成 CaO 2 含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠和盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、

17、滴定管实验步骤：_加入_加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。（6）若理论上滴定时耗用标准溶液 20.00mL 恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL 溶液为 25 滴），则相对误差为_锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材 （ LiMn 2 O 4 、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：通入过量 CO2加过量加一定量NaOH 溶液Na2CO3过滤过滤加稀 H2SO4,通入空气过滤粉（1）第步反应得到的沉淀 X 的化学式为 _ 。（2）第步反应的离子方程式是_。（3）第步反应后，过滤 Li 2 CO 3 所需的玻璃仪器有作的角度给

18、出两种可能的原因： 、 。_ 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操（4）电池正极材料含 LiMn2O4的质量为 18.1g，第步反应中加入 20.0ml3.0mol. L 的 H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为 Li 2 CO 3 ，则至少有g Na 2 CO 3 参加了反应。24.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是 ZnCO3，并 含少量的 Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO 等，生产工艺流程示意如下：3+ 3+ 2+ 2+（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：F e ( O H

19、 ) 2 +_+_=F e ( O H ) 3 +CI-(3)针铁矿（Goethite）组成元素是 Fe、O 和 H，化学式量为 89，化学式是_。 （4）根据下表数据，调节“滤液 2”的 ph 时，理论上可选用的最大区间为_。M g ( O H )2Z n ( O H )2MgCO3CaCO3开始沉淀的 pH10.46.4沉淀完全的 pH12.48.0开始溶解的 pH10.5Ksp5.6 10 126.8 10 62.8 10 9（5）工业上从“滤液 3”制取 MgO 过程中，合适的反应物是_（选填序号）。a.大理石粉b.石灰乳c.纯碱溶液d.烧碱溶液（6）“滤液 4”之后的操作依次为_、_

20、、过滤，洗涤，干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中 ZnCO3的质量分数不低于_。32.已知 -锂辉石（主要成分为 Li2O Al2O3 4SiO2）为原材料制备 Li2CO3 的工艺流程如下：已知：Fe 、Al 、Fe 和 Mg 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7 和12.4；Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g（1）步骤前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li+、SO42-,另含有 Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等

21、杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钠”或“稀硫酸”)以调节溶液的 PH 到 6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的 H2O2溶液、石灰乳和 Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_ （4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_ （5）从母液中可回收的主要物质是_ _30.（16）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式 Fe2(OH ) n ( SO4 ) 3 0.5 n n，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、Si O2 等）制备聚铁和绿矾（ FeSO4 g7 H 2 O ），过程如下：（1）验证固体焙烧后产

22、生的气体含有 SO2 的方法是（2）实验室制备，收集干燥的 SO2 ，所需仪器如下。装置产生 SO2 ，按气流方向链接各仪器口，顺 序为 。装置的作用是 ，装置中 NaOH 溶液的作用是（3）向溶液中加入过量充分反应后，经操作得溶液，再经浓缩，结晶等步骤得到绿矾。 （）溶液的影响聚铁中铁的质量分数，用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作方法为若溶液的pH 偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏27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（沉淀剂 A 来源于石灰窑厂），写出 A、B 的化学式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）

23、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。滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后发生反应的离子方程式为。滤液 D 加石灰水前先要加热，原因是 。2 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）29.钛铁矿渣（主要成分为 TiO2、FeO、Fe2O3,Ti 的最高化合价为+4）作原料，生产二氧化钛的步骤如下：请回

24、答下列问题：（1） 硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。（2） 向滤液 I 中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_、_。（3） 在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液 pH 达 0.5，钛盐开始水解。水解过程 中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学 平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_ _。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主 要目的是充分利用滤液中的钛盐、_、_ _、_（填化学式），减少废物排 放。（1）A 可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将 556a kgA（摩尔质量为 278 g/mol）溶于水中，加 入适量氢

25、氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入 3336b kg A 和 115 e kg 铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量 Fe2O3 附着在胶体粒子上以沉淀 形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则可生产红 色颜料_kg。27. （15）分水硫酸四氨合铜（）的化学式为Cu(NH3)4SO4H2O 是一种重要的染料及农药中间体。 某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：Cu(NH3)4SO4H2O 在溶液中存在以下电离（解离）过程：Cu(NH3)4SO4H2OCu(NH3)42+ s

26、o4+H2O Cu NH3 4 2 Cu2 4 NH32（NH4）2SO4 在水中可溶，在乙醇中难溶。3Cu(NH3)4SO4H2O 在乙醇水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：（1）方案 1 的实验步骤为：a. 加热蒸发b. 冷却结晶c. 抽滤d. 洗涤e. 干燥1步骤 1 的抽滤装置如上图，该装置中的错误之处是 ；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先 ，然后 。2该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体事往往含有 杂质，产生该杂质的原因是 。（2）方案 2 的实验步骤为：a. 向溶液 C 加入适量 ，b.，c. 洗涤，d. 干燥1请在上述内填写合适的试剂或操作名称。2下列选项中，

27、最适合作为步骤 c 的洗涤液是 。A. 乙醇B. 蒸馏水C. 乙醇和水的混合液D. 饱和硫酸钠溶液步骤 d 不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是 。26.(15 分)金属钙线是炼钢的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属 M 和 C a ，并含有质量分数 3.5%CaO .（1） Ca 元素在周期表中位置是，其原子结构示意图（2） Ca 与最活跃的非金属元素形成化合物，的电子式为，的沸点比与 Si 形成的化 合物的沸点（3）配平用钙线氧脱鳞的化学方程式：（磷+氧化亚铁+氧化钙=高温=磷酸钙+铁）（4）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量 NaOH 溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 M (OH )n.则金属 M 为_；检测 mn 的方法是_（用离子方程式表达）。g.（5）取 1.6g 钙线试样，与水充分反应，生成 224ml. H 多能得到 CaCO3