化工工艺流程题15464.docx
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1、化工工艺艺流程题题1(220099山东高高考)孔孔雀石主主要含CCu2(OHH)2CO3,还含含少量FFe、SSi的化化合物,实实验室以以孔雀石石为原料料制备CCuSOO45HH2O及CCaCOO3,步骤骤如下:请回答答下列问问题:(11)溶液液A的金金属离子子有Cuu2+、FFe2+、Fee3+:从从下列所所给试剂剂中选择择:实验验步骤中中试剂为(填填代号),检检验溶液液A中FFe3+的最佳佳试剂为为(填代代号)。aa.KMMnO44bb.(NNH4) 2S c.HH2O2 dd. KKSCNN(2)由由溶液CC获得CCuSOO45HH2O,需需要经过过加热蒸蒸发,。过过滤等操操作。除除烧杯
2、、漏漏斗外,过过滤操作作还用到到另一玻玻璃仪器器,该仪仪器在此此操作中中的主要要作用是是。(3)制制备CaaCO33时,应应向CaaCl22溶液中中选通入入(或先先加入)(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出、应选用下列装置回收(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”)。2(2010浙江高考)一水硫酸四氨合铜()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:相关信息如下:Cu(NH3)4SO4H
3、2O在溶液中存在以下电离(解离)过程:Cu(NH3)4SO4H2OCu(NH3)42+SO42+H2OCu(NH3)42+Cu2+4NH3(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中难溶。Cu(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:请根据以下信息回答下列问题:(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. 干燥步骤C的抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是;抽滤完毕或中途需停止抽滤时,应先,然后。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
4、,b.,c. 洗涤,d. 干燥。请在上述空格内填写合适的试剂或操作名称。下列选项中,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。3(2010江苏高考)以水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp1.81011,若溶液中c(OH)3.0106mol/L,则溶液中c(Mg2+)=。(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为。(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66
5、g,高温煅烧至恒重,得到固体 2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数(填“升高”、“降低”或“不变”)。4(2011上海高考)CuSO45H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO45H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,在铜粉溶解时可以观察到的实验现象:、。(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO45H2O中可能存在的杂质是,除去这种杂质的实验操作称为。(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+ Na
6、2SO4称取 0.1000 g提纯后的CuSO45H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL,反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点,耗用盐酸20.16 mL,则 0.1000 g该试样中含CuSO45H2O g。(4)上述滴定中,滴定管在注入盐酸之前,先用蒸馏水洗净,再用。在滴定中,准确读数应该是滴定管上蓝线所对应的刻度。(5)如果采用重量法测定CuSO45H2O的含量,完成下列步骤:加水溶解加氯化钡溶液,沉淀过滤(其余步骤省略)在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是(6)如果 1.040 g提纯后的试样中含CuSO45H2O
7、的准确值为 1.015 g,而实验测定结果是l .000 g测定的相对误差为。5(2011海南高考)硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:步骤1将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。步骤2向处理过的铁屑中加入过量的3molL-1H2SO4溶液,在 60左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。步骤3向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。请回答下列问题:(1)在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有_(填仪器编号) 铁架台燃烧匙锥形瓶广口
8、瓶研体玻璃棒酒精灯(2)在步骤2中所加的硫酸必须过量,其原因是_;(3)在步骤3中,“一系列操作”依次为_、_和过滤;(4)本实验制的的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe杂质。检验Fe3常用的试剂是_,可以观察到得现象是_。6(2011安徽高考)MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO2和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:(1)第步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的(写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第步反应的离子方程式+ClO3+Mn2O3+。(3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、,已知蒸
9、发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有(写化学式)。(4)若粗MnO2样品的质量为 12.69g,第步反应后,经过滤得到 8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下载),则在第步反应中至少需要mol NaClO37(2011福建高考)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料,由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:回答下列问题:(1)往中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。2Fe3Fe= 3Fe22TiO2(无色)Fe4H=2Ti3(紫色)Fe22H2OTi3(紫色)Fe3H
10、2O=TiO2(无色)Fe22H加入铁屑的作用是_。(2)在工艺中需要控制条件以形成TiO2n H2O溶胶,该分散质颗粒直径大小在_范围。(3)若把中制得的固体TiO2n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知 25时,KspFe(OH)32.7910-39,该温度下反应Fe (OH)33HFe3H2O的平衡常数K=_。(4)已知:TiO2 (s)2 Cl2 (g)= TiCl4(l)O2(g)H=+140KJmol-1C(s)O2(g)= 2CO(g) H=221KJmol-1写出中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:_。(5)上述
11、工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是_(只要求写出一项)。(6)依据右表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ,可采用_方法。TiCll4SiCll4熔点/25.068.8沸点/136.457.668(220111江苏高高考)以以硫铁矿矿(主要要成分为为FeSS2)为原原料制备备氯化铁铁晶体(FFeCll36HH2O)的的工艺流流程如下下:回答答下列问问题:(11)在一一定条件件下,SSO2转化为为SO33的反应应为2SSO2(g)+O22(g) 2SSO3(g),该该反应的的平衡常常数表达达式为KK= ;过量量的SOO2与NaaO
12、H溶溶液反应应的化学学方程式式为(22)酸溶溶及后续续过程中中均需保保持盐酸酸过量,其其目的是是、。(33)通氯氯气氧化化后时,发发生的主主要反应应的离子子方程式式为;该过程程产生的的为其可可用碱溶溶液吸收收,为其其中污染染空气的的气体为为 (写写化学)。9(2010山东高考)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式Fe2(OH)n(SO4)30.5nn,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、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O),过程如下:(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有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A产生SO2,按气
13、流方向链接各仪器口,顺序为f。装置D的作用是,装置中NaOH溶液的作用是。(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量,充分反应后,经操作得当溶液Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液Z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Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏。10(2010广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下:已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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
14、303K下的溶解度分别为 34.2g、 12.7g和 1.3g(1)步骤前,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+等杂质,需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”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_11(2010上海高考)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:完成下列
15、填空:(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。 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。(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
16、明你的表达式中所用的有关符号的含义)12(2010江苏高考)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、。(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。13(2010江苏高考)正极材料为LiCoO2的锂
17、离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。(1)橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80真空干燥、高温成型而制得。共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是。共沉淀反应的化学方程式为。高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外,还能。(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。在上述溶解过程中,S2O32被
18、氧化成SO42,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为。Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水,则1000时,剩余固体的成分为。(填化学式);在350400范围内,剩余固体的成分为。(填化学式)。14(2010安徽高考)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉行涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:第步反应得到的沉淀X的化学式为。第步反应的离子方程式是。第步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角
19、度给出两种可能的原因:_。若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为 18.1 g,第步反应中加入20.0 mL 3.0molL-1的H2SO4溶液,假定正极材料中的锂经反应和完全转化为Li2CO3,则至少有g Na2CO3参加了反应。15(2010福建高考)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:(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:Fe(OH)2+_+_=Fe(OH)3+Cl(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人
20、歌德(Goethe)名字命名的,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_。Mg(OOH)22Zn(OOH)22MgCOO3CaCOO3开始沉淀淀的pHH10.446.4沉淀完全全的pHH12.448.0开始溶解解的pHH10.55Ksp5.610126.81062.8109(5)工工业上从从“滤液液3”制制取MggO过程程中,合合适的反反应物是是_(选填填序号)。 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_、_、过滤,洗涤,干燥。(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3
21、的质量分数不低于_。16(2010四川高考)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:请回答下列问题:(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
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- 化工 工艺流程 15464
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