鞏固練習無機化工生產流程專題

1、穩(wěn)固練習 無機化工生產流程專題提高【穩(wěn)固練習】1以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副 產品硫酸鈉,工藝流程如下：氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示；答復以下問題： 1 欲 制 備 NaCl_g；4Cl , 理 論 上 需2試驗室進行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器 有_、燒杯、玻璃棒、酒精燈等；3“ 冷卻結晶過程中,析出 NH 4Cl 晶 體的相宜溫度為 _；4不用其它試劑,檢查 第 2 頁NH 4Cl 產品是否純潔的方法及操作是 _；5假設 NH 4Cl 產品中含有硫酸鈉雜質,進一步提純產品的方法是_；2四川攀枝花隱藏豐富的釩、鈦、鐵資源；用鈦鐵礦渣主要成分為TiO 2、FeO、Fe2O3,T

2、i的最高化合價為 +4作原料,生產白色顏料二氧 化鈦的主要步驟如下：請答復以下問題：1硫酸與二氧化鈦反響的化學方程式是 _；2向濾液中參與鐵粉, 發(fā)生反響的離子方程式為：_、_；3在實際生產過程中, 向沸水中參與濾液 ,使混合液 pH 達,鈦鹽開頭水解；水解過程 中不斷通入高溫水蒸氣,維護溶液沸騰一段時 間,鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀；請用 所學化學平穩(wěn)原理分析通入高溫水蒸氣的作用：_ _；過濾別離出水合二氧化鈦沉淀后,將濾液返回 的 主 要 目 的 是 充 分 利 用 濾 液 中 的 鈦 鹽 、第 3 頁_、_、_填化學式,削減廢物排放；4A 可用于生產紅色顏料 Fe2O3,其方 法是

3、：將 556a kg A 摩爾質量為 278 gmol溶于水中,參與適量氫氧化鈉溶液恰好完全反 響,鼓入足量空氣攪拌,產生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中參與3336b kg A 和 112c kg 鐵粉,鼓入足量空氣攪拌,反響完成后,有大量 Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后,沉淀經高溫灼燒得紅色顏料； 假設所得濾液中溶質只有硫酸鈉和硫酸鐵, 那么理論上可生產紅色顏料_kg；3某討論性學習小組用粗氧化銅含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質 制取無水氯化銅,其試驗流程如下圖：試驗過程中的 pH 調劑為：物質沉 淀 開 始 時 的 沉淀完全時的pH第 4 頁pH 值 值FeOH 2FeOH

4、3CuOH 2請答復以下問題：1步驟過濾操作中, 除用到儀器： 鐵架臺帶鐵圈 、玻璃棒、濾紙除外,仍需要使用的儀 器用品有 _；2 步 驟 中 反 響 的 離 子 反 響 方 程 式 為_；3 步 驟 溶 液 中 參 加 試 劑X是_填編號 ,其反響的化學方程式為：_；氨水a、氫氧化鈉b、氯水c、d、氧化銅4步驟中將溶液 _；pH 調劑到的范疇是5步驟操作所需裝置如圖：第 5 頁按氣體流淌方向從左到右, 各裝置的連接順 序填字母 為_；C 的作用是 _；4以下圖是利用廢銅屑含雜質鐵制備膽礬硫酸銅晶體的流程；：溶液中被沉淀離子Fe3+Fe2+Cu2+完全生成氫氧化物沉淀時, 溶液的 pH 請答復

5、：1溶液 B 中含有的陽離子有 _填離子符號；第 6 頁2以下物質中最相宜做氧化劑 X 的是_填字母；aNaClO bH 2O2 cKMnO 4 3參與試劑是為了調劑 pH ,試劑可以挑選 _填化學式；4操作的名稱是 _；5沉淀 D 參與鹽酸可以得到 FeCl3,關于 FeCl3 溶液的性質中說法不正確的選項是_ a將 FeCl 3飽和溶液逐滴參與沸水中,并連續(xù)加熱得到紅褐色液體, 該液體能產生丁達爾效應b向 FeCl3 溶液滴加 NaOH 溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀c將 FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒, 得到FeCl3固體d向 FeCl3 溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液變?yōu)榧t色6 沉淀 D 參與鹽

6、酸和鐵粉,可以制得FeCl2溶液,試驗室儲存FeCl2 溶液,需參加過量的鐵粉,其緣由是 _用離子方程式表示,仍第 7 頁需要參與過量的鹽酸,緣由是 _ 5工業(yè)上用鋁土礦主要成分是Al 2O3,仍有少量的 Fe2O3、SiO 2提取冶煉鋁的原料氧化 鋁；工藝流程如以下圖：1原料 A 的名稱是 _,步驟反響的離子方程式是 _；2濾液 1 中要參與稍過量原料B,原料 B 的化學式是 _,步驟反響 的離子方程式是：_ _；3步驟的化學方程式是：_ _；4假如省去步驟,即溶解鋁土礦是從參與 原料 B 開頭,那么會對氧化鋁的提取有什么影響_ _；6鋁土礦的主要成分是 SiO2 等雜質；Al 2O3,仍含

7、有 Fe2O3、從鋁土礦中提取氧化鋁的流程如以下圖 第 8 頁所示：1試劑 A 是_；溶液 b 與試劑B 反響的離子方程式為 _；2向溶液 a 中通入過量的 CO 2,將得到的不溶物煅燒后也可得到 是_；Al 2O3,該方案的缺點電解熔融的氧化鋁可制備金屬鋁3電解時,陽極的電極反響方程式為_；每生產噸鋁, 理論上轉移電子的物 質的量為 _mol；新型陶瓷氮化鋁可用以下兩種方法制備 4 氧 化 鋁 高 溫 復 原 法 ： _Al 2O3_C+_N2_AlN+ _CO請配平 氯 化 鋁 與 氨 氣 高 溫 合 成 法 ：AlCl 3+NH 3 AlN+3HCl 5方法比方法在生產上更具優(yōu)勢；以下說

8、法中,正確的選項是_；A方法中的 Al 2O3、C、N2 結構穩(wěn)固,第 9 頁反響時破壞化學鍵需要消耗更多的能量 B方法中的 Al 2O3 和 C 簡潔殘留在氮化 鋁中 C兩種方法中氮化鋁均為復原產物 7高鐵酸鉀 K 2FeO4是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑；其生產工藝 如下：2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H2O條件：溫度較低6KOH + 3Cl2 5KCl + KClO3 + 3H2O條件：溫度較高2FeNO 33 + 2KClO + 10KOH 2K 2FeO4 + 6KNO 3 + 3KCl + 5H 2O 答復以下問題：1該生產工藝應在填 “ 溫

9、度較高或 “ 溫度較低的情形下進行； 2 寫 出 工 業(yè) 上 制 取Cl 2 的 化 學 方 程式； 3 K 2FeO4具 有 強 氧 化 性 的 原因；4配制 KOH 溶液時,是在每 100 mL 水中溶解 61.6 g KOH固體該溶液的密度為1.47 第 10 頁g/mL ,它的物質的量濃度為KOH； 5在 “ 反響液I 中加固體的目的是：A與 “ 反響液 I中過量的 Cl 2 連續(xù)反響,生成更多的 KClO BKOH 固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反響速率C為下一步反響供應反響物 D使副產物 KClO 3轉化為 KClO 6從“ 反響液 II 中別離出 K 2FeO4 后,會有

10、 副產品寫化學式,它們都是重要的化工產品, 詳細說出其中一種物質的用途；8凈水劑高鐵酸鉀 K 2FeO4為暗紫色固體,可溶于水, 在中性或酸性溶液中逐步分解,在堿性溶液中穩(wěn)固；工業(yè)上制備 有兩種；K 2FeO4的常用方法方法：次氯酸鹽氧化法；工藝流程如圖第 11 頁1 完成“ 氧化過程中反響的化學方程 式：_FeCl3+_NaOH_Na2FeO4+_+_ 其中氧化劑是 _填化學式；2“ 轉化過程中發(fā)生反響的化學方程 式為 _；3上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質,可用重結晶發(fā)提純,操作是：將粗產品用 溶解,然后 _；方法：電解法；以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液,然后在陽極溶液中參與 KOH ；4電解

11、時陽極發(fā)生反響生成 FeO42-,該 電極反響方程式為 _；9鋅錳廢電池可回收鋅、錳元素生產硫酸鋅 及碳酸錳,其中生產工業(yè)級碳酸錳工藝如下：第 12 頁試答復以下問題 : 1硫酸鋅水溶液顯酸性, 用離子方程式說明_；焙2原料錳粉粗品中主要成分為MnO 2 和碳,燒時反響的化學方程式為MnO 2+C=MnO+CO ,該反響的氧化產物是 _；35055向 MnSO 4 的母液中參與足量 NH 4HCO 3, 反響的化學方程式為：MnSO 4 + 2NH 4HCO 3 = NH 42SO4 + MnCO 3+ _ + _；4三種離子沉淀的pH 范疇為 Fe3+：,Mn2+：, Fe2+： 9.6 ；

12、下表是上述過程中 除去 Fe2+的模擬操作方法,請完成下表內容：試驗操作 離子方程式第 13 頁步驟 1：取少量濾液于試 管中,參與過量酸化的H 2O2溶液,振蕩；_ 步 驟 2： 將pH調 到Fe3+3H 2OFe OH _,使 Fe3+沉淀3+3H+完全10碘是人體必需的元素之一, 海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的、以碘離子形式存在的碘元 素；在試驗室中, 從海藻里提取碘的流程和試驗 裝置如下：1指出上述提取碘的過程中有關試驗操 作的名稱：步驟 _,步驟 _；2寫出步驟對應反響的離子方程式：_；第 14 頁3步驟除了參與過量Cl 2,以下氧化劑最好選用 _填代號；A 濃 硫 酸 CKMnO

13、 4 溶液B H 2O2 溶 液理由是 _；4提取碘的過程中,可供挑選的有機試 劑是 _；填編號A酒精B醋酸C四氯化碳D苯5為了使海藻灰中的碘離子轉化為碘的 有機溶液,即完成步驟至, 試驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)、以及必要的夾持儀器和物品,尚缺少的玻 璃儀器是 _；11硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al 2O3、MgO ；某探究性學習小組的同學設計以 下方案,進行硫酸渣中金屬元素的提取試驗；：陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的 pH ：沉FeOAlOMgO淀H3 H3 H2 第 15 頁物p34 52 124 H 一水合氨電離常數(shù)K b=1.8

14、 105,其飽和溶液中 cOH約為 110-3molL -1；請答復：1寫出 A 與氫氟酸反響的化學方程式：；2上述流程中兩次使用試劑X,估計試劑 X是A水填以下字母編號C氨水B氧化鋁D氫氧化鈉3溶液 D 到固體 E 過程中需要掌握溶液pH=13,假如 pH 過小,可能導致的后果 是；任寫 2 點 4 寫 出 F H 的 反 響 離 子 方 程式：；5證明 H 溶液的主要陰離子 Cl、OH除外的方法是；12聚合氯化鋁是新型、高效絮凝劑和凈水劑,第 16 頁其單體是液態(tài)堿式氯化鋁：Al 2OH nCl 6 n；工業(yè)上常采納鋁鹽溶液局部水 解制備堿式氯化鋁,其工藝流程如下：高嶺土：Al 2O325

15、%34%、SiO240%350%、Fe2O30.5%3.0%及少量雜質和水； Al 以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的 pH 為；根據(jù)流程圖答復以下問題：1 寫 出 溶 解 過 程 中 反 響 的 離 子 方 程 式 _ _ _；2加適量鋁粉的主要目的是_ _；3溶 液 的pH 需 控 制 在 的 原 因 是_ _ _,詳細操作中除添加必要的試劑, 仍需借助的試驗用品是_ _ 第 17 頁_ _；4 “ 蒸發(fā)濃縮需保持溫度在90100 ,控制該溫度的操作名稱是 _,寫出該過程反響的化學方程式_ _；13生產重鉻酸鈉的專業(yè)工廠是用鉻鐵礦主要 成分是 Cr 2O3.FeO,仍有肯定量的 Al 2O3

16、等為原料的,其生產過程如下：1Cr 元素所在周期表中的位置2在特制熔爐中將鉻鐵礦和過量純堿混合,在 1100左右通空氣進行氧化： Cr 2O3發(fā)生反響 的化學方程式：_Cr 2O3+ Na2CO 3+ O2= 程Na2CrO 4+ CO 2學方Al 2O3發(fā)生反響的化式：；3經上述過程后的反響料稱熟料 ,冷卻后 用 水 浸 取 , 其 中 可 溶 性 的 物 質 主 要有,不溶性雜第 18 頁質經過濾后除去；4為了除去濾液中的鋁元素,用稀硫酸將溶液中和至 pH 為 78,其反響的離子方程式 為；5除去鋁元素后的濾液, 再用稀硫酸調到 pH 為 23,這時可得 Na2Cr 2O7溶液,其反響方程

17、 式為：Na2CrO 4+ H2SO4 + + 6請簡述在試驗室中可通過哪些操作可除去 溶液中所混有的硫酸鈉晶體, 從而得到較純的重鉻酸鈉溶液；硫酸鈉的溶解度隨溫度的變化較 大,而重鉻酸鈉變化較??； 14. 重鉻酸鉀是工業(yè)生產和試驗室的重要氧化 劑 , 工 業(yè) 上 常 用 鉻 鐵 礦 主 要 成 份 為FeO Cr 2O3為原料生產 ,試驗室模擬工業(yè)法 用鉻鐵礦制 K 2Cr 2O7 的主要工藝如下,涉及的主要反響3是：6FeO Cr 2O3+24NaOH+7KClO12Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H 2O,試答復以下問題：第 19 頁1在反響器中,有 Na2CrO 4生成,

18、同時 Fe2O3轉變?yōu)?NaFeO2,雜質 SiO2、Al 2O3 與純堿反響轉變?yōu)榭扇苄喳}, 寫出氧化鋁與碳酸鈉反響的化學方程式：； 2操作的目的是什么,用簡要的文字說明：；3操作中,酸化時, CrO 42轉化為 Cr 2O72,寫出平穩(wěn)轉化的離子方程式：；4稱取重鉻酸鉀試樣g 配成 250mL 溶液,取出于碘量瓶中, 參與 10mL 2mol/LH 2SO4和足量 碘化鉀 鉻的復原產物為 Cr3+,放于暗處 5min,然后參與 100mL 水,參與 3mL 淀粉指示劑, 用0.1200mol/LNa 2S2O3 標準溶液滴定 I 2+2S2O32=2I+S4O62； 判 斷 到 達 滴 定

19、 終 點 的 依 據(jù)是：；假設試驗中共用去Na2S2O3 標準溶液 mL,那么所得產品的中重鉻酸鉀的純度設整個過程中其它雜質不參與反響；【答案與解析】第 20 頁112蒸發(fā)皿 3353340均可 得分4加熱法；取少量氯化銨產品于試管底 部,加熱,假設試管底部無殘留物,說明氯化銨 產品純潔 5重結晶【解析】難度,中,此題考查同學對質量守恒定 律的懂得以及對化學試驗室常用的儀器主要用 途的明白,考查同學應用根底學問解決簡潔化學 問題的才能以及同學對圖表的觀看、分析才能；依據(jù)氯守恒可列關系求58.5g /mol .,氯化銨的溶解度隨溫度變化較大, 而硫酸鈉在 30100變化不大, 故可用冷卻結晶法別

20、離； 但溫度不能 太低以防硫酸鈉析出；所以應大約在 3340；2 1 TiO 2+2H 2SO4=TiSO 42+2H 2O 或 TiO 2+H 2SO4=TiOSO 4+H 2O 2Fe+2Fe3+=3Fe2+ Fe+2H+=Fe2+H 23加水促進鈦鹽水解, 加熱促進鈦鹽水解,降低 H+濃度促進鈦鹽水解H 2O FeSO4H 2SO44160a+320b+160c 【解析】此題屬于化工生產流程題； 1考查酸的通性,可以與金屬氧化物反響,又知道第 21 頁Ti 的 化 合 價 , 可 以 寫 出 化 學 方 程 式 ：TiO 2+2H 2SO4=TiSO 42+2H 2O 或TiO 2+H

21、2SO4=TiOSO 4+H 2O；2參與濃硫酸后,濃硫酸可以氧化亞鐵離子,再參與鐵粉,鐵粉可以復原鐵離子； 除此外,鐵粉仍可以與溶液中的 H+反響；3考查了影響鹽類水解的因素；4考慮最終溶質是只有硫酸鈉和硫酸鐵,根據(jù)開頭參與 A 為 2a 103mol 參與適量氫氧化鈉溶液恰好完全反響 ,說明參與氫氧化鈉的物質的量為 4a 103mol ,后來又參與 12b 103mol 的 A和2c 103mol的 鐵 ； 根 據(jù) 電 荷 守 恒 ：nNa+3nFe3+=2nSO42-,溶液中參與的硫酸根離 子 物 質 的 量 共 計 為 2a+12b 103mol, nNa+=4a 103mol, 可求

22、出溶液中的鐵離子為8b 103mol；依據(jù)鐵元素守恒,紅色顏料中的Fe 為 ： nFe= 2a+12b+2c-8b mol =2a+4b+2c 103mol,故 n Fe2O3=a+2b+c 103mol, 運算得Fe2O3 的質量為mFe2O3=160a+320b+160ckg；3. 1 漏斗、燒杯2CuO 2H=Cu 2H 2O；FeO2H=Fe2H2O 第 22 頁3 b ； 2FeCl 2+Cl 2= 2FeCl 35.2 5 g、a、b、c、d、e 吸取 HCl 氣體,防止污染空氣；防止空氣中的水蒸氣進入反響器B 中；吸取由裝置B產生的水蒸氣4.1Fe2+、Fe3+、 H +、Cu2

23、+2b 3CuO 或 CuCO 3或 CuOH 24蒸發(fā)結晶5c 62Fe3+ + Fe = 3Fe2+抑制 Fe2+水解 5 1 鹽 酸 硫 酸 、 硝 酸 ；Al 2O3+6H+=2Al3+3H 2O；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H 2O 2NaOH ；H+OH=H 2O ；Fe3+3OH=FeOH 3 ；Al3+4OH=AlO 2+2H 2O 3NaAlO 2+CO 2+2H 2O=AlOH 3 +NaHCO34假設用 NaOH 溶液溶解鋁土礦,那么有局部 SiO 2溶解在 NaOH 溶液中生成硅酸鈉,最終 使加熱制得的 Al 2O3 混有 SiO2 雜質 6.、1鹽酸硫酸或硝酸 ；

24、Al3+3NH3 H2O 第 23 頁=AlOH 3 +3NH 4+假設用 Al3+與 AlO2-、CO32-、HCO 3-反響的正確方程式均可 化學式錯誤和不配平 0 分,不注明必需的反響條件和不標注沉淀和氣體箭頭的合并扣1 分,下同2Al 2O3 中含有 SiO2 雜質 、 32O2- 4e-=O2 104、4 1 Al 2O3 + 3 C + 1 N2 = 2 AlN + 3 CO 5 AB 7.1溫度較低22NaCl + 2H 2O2NaOH + H 2 + Cl23Fe 元素的化合價顯 +6 價,易得電子410 mol/L 5AC6KNO 3KCl ,KNO 3 可用于化肥,炸藥等8. 12FeCl 3+10NaOH+3NaClO =2Na2FeO4+9NaCl+5H 2O,NaClO 2Na2FeO4+2KOH K 2FeO4+2NaOH 3稀 KOH 溶液,然后參與飽和 KOH 溶液,冷卻結晶；4Fe+8OH-6e-= FeO42-+4H 2O 9.1Zn2+2H 2OZn OH 2+2H+ 第 24 頁2CO 3H 2O, CO 242Fe2+ H 2O2+2H+=2Fe3+2H 2O 101過濾,萃取2Cl 2 +2I- = I 2 +2Cl-3B 過氧化氫是綠色氧化劑, 在氧化過程中不會引進雜質、不產生污染；4 CD 5