化工生产及流程题专项训练...doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date化工生产及流程题专项训练.化工生产及流程题专项训练化工生产及流程题专项训练1、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl26H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式 ；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式 。（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤

2、。_。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时：_；过滤时：_；蒸发时：_。2、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 ；与电源负极相连的电极附近，溶液PH （选填：不变、升高或下降）。（2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为： 。（3）如果精盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是 （选填：a、b、c）；aBa(OH)2bBa(NO3)2

3、cBaCl2（4）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-加入试剂的合理顺序为 （选填：a、b、c）；a先加NaOH，后加NaCO3，再加钡试剂b先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却 、（填操作名称）除去NaCl。（6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为 。3、氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，

4、某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：工业CuSO4一 一CuSO4溶液一CuSO45H2O一一CuO （1）制备氧化铜:步骤的目的是除不溶性杂质，操作是： 。步骤的目的是除铁，操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+完全转化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制pH =3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是： 。步骤的目的是得到CuSO45H2O固体，操作是： 、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是： 。(2)探究氧化铜的性质:取A、B两支试管，往A中加入适量的CuO粉末，再分别向A和B加入等体积3% H2

5、O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是： 。为探究试管A中的反应速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有： 。4、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其使用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低，该Mg(OH)2的生产工艺如下：石灰乳精制卤水合成 水热处理 过滤 水洗 表面处理 过滤水洗 干燥（1）精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁Mg(OH)2nClnmH2O，反应的化学方程式为 。（2）合成反应后，继续在393K523K下水热处理8h，发生发应：Mg(OH)2nClnmH2O(1-n/2)Mg

6、(OH)2n/2MgCl2mH2O水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。（3）阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是 。 （4）已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)MgO(s)H2O(g)；H181.5kJ/molAl(OH)3(s)1/2Al2O3(s)3/2H2O(g)；H287.7kJ/mol Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。 等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果最好的是 ，原因是 。 （5）常用阻燃剂主要有三类：A卤系，如四溴乙烷；B磷系，如磷酸三苯酯；C无机类，主要是Mg(OH)2和

7、Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是_（填代号），理由是 。5、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：(1)欲制备10.7g NH4Cl，理论上需NaCl g。(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。(3)“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为 。(4)不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 。(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。工业碳酸钠溶解除杂滤渣滤液蒸发浓缩结晶过滤母液Na2CO3H2O趁热过滤试剂级N

8、a2CO3检验加热脱水6、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Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺路线如下：Na2CO3H2O已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为 。（2）“趁热过滤”的原因是 。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是 （写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 。（5）已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) H1= +532.36 kJmol-1 Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H

9、2O(s)+9H2O(g) H2= +473.63 kJmol-1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式 。7、硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(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：石英砂粗硅SiHCl3（粗）高纯硅SiHCl3（纯）焦炭高温精馏HCl573kH21357K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O2，可能引起的后果

10、是 。（2）下列有关硅材料的说法正确的是 （填字母）。A、碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥B、氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C、高纯度二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维D、普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高E、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 8、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) H

11、1 = +571.2 kJmol-1 BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) H2= +226.2 kJmol-1 （1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为： 。（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，= 。 Ksp(AgBr)=5.410-13，Ksp(AgCl)=2.010-10（3）反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的H= kJmol-1。（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 ， 。9、明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化

12、铁杂质。具体实验步骤如下图所示：根据上述图示，完成下列天空：（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制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。（2）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 。（3）写出沉淀物中所有物质的化学式 。（4）滤液I的成分是水和 。（5）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。 、 、 （依次填写实验操作名称）。冷却、称重。（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmo

13、l，则试样中K2SO4的物质的量为： mol(用含m、n的代数式表示)。10、（08深圳宝安区一模）镉是银白色或有蓝色光泽的软质金属，具延展性，密度：8.642克/厘米3。熔点：320.9。沸点765。常见化合价为 +2价。不溶于水，溶于大多数酸中。在元素周期表中，锌（30Zn）、镉（48Cd）、汞（80Hg）同属于锌族，锌和汞在自然界中常共生，镉的金属活动性介于锌和汞之间。湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有Cu、Cd、Zn等多种金属，可用于生产金属镉。镉的主要用途可以用作镍镉电池，以及用于颜料生产，镉化合物还在PVC稳定剂、发光材料、半导体材料、杀菌剂等方面有广泛的应用。电 解精镉电解废液铜镉

14、渣铜渣浸出液硫 酸粗镉溶液1金属粉末残渣溶液2硫 酸镉的生产流程如图示意如下：请回答下列问题：（1）写出步骤反应的离子方程式 。（2）步骤所加入的金属的名称是 ，为了实现绿色化学的目标，应如何处理“溶液1”？ 。（3）步骤用“溶液2”作电解液，镉在 极析出，该电极反应式是 。（4）“电解废液”中含有镉，不能直接作为污水排放。目前含镉的废水处理的方式有两种，一种是在含镉污水中加入硫化钠沉淀镉离子，另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化铝沉淀镉离子。写出加入硫化钠溶液沉淀镉离子的离子方程式 。11、某化学兴趣小组全体同学进入一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，工厂负责人向同学们展示两个处理方案，并向同

15、学们提出下列问题：方案甲：含铜废料黑色固体及残留物足量稀硫酸、加热蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末在空气中灼烧方案乙：含铜废料碎铜、碎电缆皮、其他杂质加入足量稀硫酸通入空气并加热蓝色溶液及不溶物过滤滤液加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤红色粉末粉碎（1）两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？ 。（2）写出方案甲中的步骤反应的离子方程式： 、 。（3）工厂负责人指出，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，你认为这么说的道理是： 。（4）用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑 ，如果有，请你提出合理的处理方案 。（5）为了增加经济

16、效益,该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。氯化钾硝酸钠混合溶解蒸发浓缩趁热过滤滤渣冷却结晶过滤滤液洗涤干燥KNO3产品水滤液滤渣12、）实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：0 20 40 60 80 100 温度/溶解度/g 200 100 KNO3 NaNO3 KCl NaCl 硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。 回答下列问题：（1）为了加速固体溶解，可采取的措施是： 。（2）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用 （填仪器的名称），为了防止液滴飞溅，进行的操作是

17、 。（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式） 。（4）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，目的是 。（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是 。解析：该题可以说得上是流程题中的经典题目，它很好的考察了物质的分离与提纯中的一些基本操作，也考察了不同性质的物质在分离提纯时所采取的不同方法，特别是考察了温度这一外界因素在制备产品时所起的关键作用，通过前面的分析，我们很快可以得出正确的答案：13、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下：（粗盐中杂质离子为：SO42 、Mg2+ 、Ca2+）H2O化 盐精 制BaCl2 NaOH

18、 Na2CO3 粗盐 中和HCl 电 解50NaOH溶液10NaOH16NaCl溶液脱 盐 NaCl晶体沉渣（1）精制过程中反应的离子方程式为_。（2）电解过程的总反应方程式为_。（3）电解槽阳极产物可用于_（至少写出两种用途）。（4）已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表：温度/2030405060708090100NaOH /g109118129146177300313318337NaCl/ g3636.336.63737.337.838.43939.8根据上述数据，脱盐的主要工序应为_、_。脱盐后的碱液含NaOH约50，含NaCl仅约2左右，NaCl能够从溶液中大量析出的原因是_

19、14、现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl、SO42、NO3的相互分离。相应的实验过程可用下列流程图表示：过量试剂2操作过量试剂1操作混合溶液溶液沉淀A溶液沉淀B溶液沉淀C固体D过量试剂3操作适量试剂4操作（1）写出上述实验过程中所用试剂的名称： 试剂1 试剂2 试剂4 ；（2）恰当地控制试剂4的加入量的方法是 ；（3）加入过量试剂3的目的是 ；（4）在加入试剂4后，获得固体D的实验操作是 （填操作名称）。15、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O

20、3等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条）。（2）滤渣I的主要成分有 。（3）从滤渣中可回收利用的主要物质有 。（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3 = Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)

21、2的原因： 。 按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是： 。工业CaCO3 溶解 除杂 过滤 酸化 蒸发结晶（160） 盐酸 氢氧化钙 盐酸滤渣 CaCl22H2O16、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+、Al3+、Fe3+等杂志）生产医药级二水合氯化钙（CaCl22H2O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，调节溶液的PH为8.0-8.5，以出去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是 。（2）

22、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CaCl2； 防止Ca2+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0.05000mol/L AgNO3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 。计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为 。若用上述办法测定的样品中CaCl22H2O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 ； 。硝酸 A (NH4)2CO3

23、Fe(OH)3 滤液B大理石 溶解 操作 过滤 沉淀反应 过滤 CaCO3 17、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：（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的方法： 。（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）CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管 实验步骤： ；加入 ；加入酚酞，用氢氧化钠标

24、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 。18、黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。（1）将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040 molL1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转

25、化率的有_（填字母）A升高温度 B降低温度 C增大压强 D减小压强 E加入催化剂 G移出氧气（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为_。（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是_。19、海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。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 。（

26、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）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称：。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 。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 。20、孔雀石主要含Cu2

27、(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代号）。a、KMnO4b、(NH4) 2S c、H2O2 d、KSCN（2）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列

28、装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应 ，直到 ；用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。21.溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。已知步骤的滤液中不含NH4+。步骤加入的试剂a是 ，控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。.试剂b是 ，步骤的目的是 。.步骤所含的操作依次是 、 。.制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：称取4.00g无水溴化钙样品；溶解；滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤； ；称量。若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为