高三化学工业流程题目总结带答案.docx

1、高三化学工业流程题目总结带答案2下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用%的浓硫酸吸收三氧化硫。 （1）写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式 。 （2）写出上图中部分装置的作用：甲：混合SO2和O2； ；丙和丁： 。 （3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾； （4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于 ；丙和丁相当于 。 （5）在硫酸工业制法

2、中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应： C二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 D三氧化硫用%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率3氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的；氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。 （1）下图是合成氨和利

3、用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图：【 设备A的名称是 ，设备B的名称是 。 （2）硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na2CO3+2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2 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，过程与过程的顺序能否颠倒为什么 。

4、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（1）步骤反应器发生的反应中，转移电子总数为 ；（2）步骤中，用硝酸而不用HI，其原因可能是 ；（3）步骤要保持溶液微沸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）步骤用

5、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/01020406080KIO3g/100g水？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。 ！（1）原料A的名称是_，步骤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_，步骤反应的离子方程式是：_ （3）步骤的化学方程式是：_。（4）如果省去步骤，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），*（1

6、）已知：N2(g)+O2(g) 2NO(g)；Hmol（2）4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ；H-905kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ；Hmol则N2（g）3H2（g2NH3（g）的H=_。（2）工业上，一定温度下，将 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_增大压强 增大反应物的浓度 使用催化剂 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

7、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)。.过滤蒸馏渗析萃取理由是_（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_L (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_14a(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3035，搅拌下分批加入研细的NH4H

8、CO3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01020304050:60100NaClNH4HCO3：NaHCO3NH4Cl、 反应控制在3035，是因为高于35NH4HCO3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_ ；加料完毕，保温30分钟，目的_ ；静置后只析出NaHCO3晶体的原因_ ；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

9、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： 沉淀池中反应的化学方程式： ；检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为： 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，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

10、食盐水可制得重要化工产品。反应式为：食盐H2ONaOHH2Cl2（未配平），该反应中食盐的化学式是 ；利用电解所得气体制的浓盐酸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。合成氨的化学原理是N2+3H22NH3，在工业上选择2050MPa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。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

11、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|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。2（1）4FeS211O22Fe2O38SO2（2）干燥SO2和O2（或“观察通入SO2和O2体积比”

12、）（1分）；吸收SO3并做对照实验（3）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）D.3（1）冷凝器，循环压缩机（2）CH4+2NO2N2+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)2KOH2KIO3H2O（6）蒸发结晶5（1）盐酸（硫酸、硝酸），Al2O36H+2Al3+3H2O， Fe2

13、O36H+2Fe3+3H2O （2）NaOH，H+OH-H2O，Fe3+3OH-Fe(OH)3 ，Al3+4OH-AlO2-2H2O（3）NaAlO2CO22H2OAl(OH)3NaHCO3（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）mol（2）(molL-1)-2， (3) ；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）8NH33Cl2N26NH4Cl（5）25mL；小于。7：水浴加热、：使反应充分进行 (或使NaHCO3晶体充分析出）：NaHCO3的溶解

14、度最小：NaCl： NH3CO2H2O + NaClNH4ClNaHCO3或 NH3CO2H2ONH4HCO3 ；NH4HCO3NaClNaHCO3NH4Cl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 NH38（1）IA（2）物理变化（3）NaCl585（4）NaOHSO2NaHSO3，NaHSO3HClNaClH2OSO29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2050MPa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。C 天然气作为洁净

15、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。1工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：2（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。 A B （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 。（

16、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）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， （1）写出步骤的化学反应方程式，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，反应化学方程式：（4）有人提出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，则反应的化

17、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”。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1 mol BaSO4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 ) + CO3 2- BaCO3 ( s ) + SO42-，写出此反应平衡常数表达式K = ；若KSP(BaSO4)为，KSP(B

18、aCO3)为510-9，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 BaSO4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= +176kJmol12SO3（g）2SO2（g）+ O2（g） H= +196kmol1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800-1200m10 s以上旋转式雾化器600-850m8-10 s￥压缩风雾化器400-650m6-7 s超声波雾

19、化器100-300m s（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= -196 kJmol1（2）某温度时，该反应的平衡常数K=，平衡后再充入一定量气体测得 100 L的恒容密闭容器中含有 mol SO2, mol O2和 SO3(g)，此时平衡 移动；(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)（3）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 O2B保持温度和容器内压强不变充入 N2C降低温度D其他条件不变缩小容器的容积（4）（4

20、）尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可得到一种化工原料，反应的化学方程式为 ；（5）（5）科学家研究出以右图所示装置用电化学原理生产硫酸的新工艺，其阳极的电极反应式为 ，总反应的化学方程式为 。（6） 11过氧化钙（CaO2）难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO2）的流程。（7）（1）操作应包括下列操作中的A溶解 B过滤C蒸馏 D分液 E蒸发结晶（2）用氨水调节pH至89的目的是。（3）若测得滤液C中c（CO32）=103mol/L，则Ca2+ （填“是”或“否”）沉

21、淀完全。已知c(Ca2+)105mol/L可视为沉淀完全；Ksp（CaCO3）109（4）若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中，c(NH4)c(NO3)（5）操作是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，写出该反应的化学方程式 。一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至911，才出现大量沉淀。用简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至911的原因。（6）已知大理石含CaCO3的质量分数为a，mg大理石可以制得ngCaO2，请计算：CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率为。12氯化亚铜（CuCl）在石油工业生产中常用作脱硫剂和

22、脱色剂。已知：CuCl难溶于水和乙醇，干燥的CuCl在空气中比较稳定，但湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化；CuCl溶于氯化钠的浓溶液可生成CuCl2，CuCl2的溶液用水稀释可生成CuCl沉淀，反应式为CuCl2CuClCl。（1）往CuSO4和NaCl混合液中通入SO2可生成CuCl2和硫酸，请写出反应的离子方程式：。（2）在反应中，温度升至7080，并使用NaCl浓溶液，主要目的是。（3）在反应中，还原剂除了可用SO2外，还可选用（填标号）。ANa2SO3 BCu CAg（4）过滤所得沉淀须迅速用（填“水”或“95%乙醇”）洗涤、干燥得CuCl成品。（5）合成氨工业生产中的CO会使催化

23、剂中毒，可通过下列反应除去。Cu(NH3)2Ac(aq)CO(g)NH3(g)Cu(NH3)3AcCO(aq)H0，生产中为了提高CO的吸收率，可采用的措施是。CuOH不稳定易分解为Cu2O。298K时，CuOH的Ksp1014，CuCl的Ksp106。把CuCl固体和NaOH溶液混合，加热，得到红色沉淀，该沉淀的化学式为。13（1）工业上以粗铜为原料采取如图17所示流程制备硝酸铜晶体： 在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是 。在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在 范围。 氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全

24、时的pHFe3+Cu2+不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明） 。（2）工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜，电镀时阴极的电极反应式是 。（3）图18是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体 Cu(NO3)2nH2O 的溶解度曲线（温度在30前后对应不同的晶体），下列说法正确的是 a. A点时的溶液为不饱和溶液b. B点时两种晶体可以共存c.按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)23H2Od.若将C点时的溶液降温至 30以下，可以析出Cu(NO3)26H2O晶体（4）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时有微弱的

25、导电性，主要是因为发生了电离，如：2NH3NH4+NH2，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18，则液态N2O4电离的方程式是；Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是。14钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下： （1）酸溶后溶液中pH=1，、Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为 。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是 、 。

26、（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填化学式）；中和使溶液中 （填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。（4）上述流程中洗涤的目的是 。16对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法： 碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是 _（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。 c. NaOH 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3 ,溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀

27、，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处。若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为 。19四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。(2)向滤液中加入铁粉，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，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

28、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。(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：将556akgA(摩尔质量为278g/mol)溶于水中，加入过量氢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3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完全后，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，则理论上可生产红色颜料kg。1.（1）Ca(OH)2或CaO；Na2CO3（2）溶解过滤蒸发过滤（3）有晶体析出（或出现浑浊）碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大（4）NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子（5）NH4OHNH3+H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀（6）（NaHCO3）=84(m1m2)/ 31m16（1）BaSO4+4CBaS+4CO，作燃料、冶炼金属（2）溶解过滤，防止BaS发生水解。（3）BaC12+H2SO4BaSO4+2HC1（4）BaS+CuC12CuS+BaC12 CuSO4（5）即不溶于水也不溶于一般酸、不能被X射线透过。9（l）8mol （2）CO32-H2O HCO3-