精心制作化學(xué)工業(yè)流程圖題專項(xiàng)訓(xùn)練與突破

1、1（16分）亞氯酸鈉（NaClO2）主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等，亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：NaClO3H2SO4溶解SO2反應(yīng)2H2O2、NaOH減壓蒸發(fā)55冷卻結(jié)晶粗產(chǎn)品反應(yīng)1ClO2母液（1）提高“反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有_、_等。（2）“反應(yīng)2”的的氧化劑是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（3）采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”，原因是_。（4）從“母液”中可回收的主要物質(zhì)是_。（5）“冷卻結(jié)晶”后經(jīng)_（填操作名稱）即可獲得粗產(chǎn)品。2（18分）四氧化三鐵在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，人們工作中常用的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)使用的墨粉主要

2、成分就是Fe3O4，下圖是某企業(yè)用氧化沉淀法生產(chǎn)Fe3O4的工藝流程：已知：綠礬即FeSO4·7H2O, 工業(yè)綠礬中FeSO4的含量為52.5%，其中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)； Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O4·4H2O請回答下列問題：（1）鐵的氧化物除Fe3O4外，還有 _；（2）Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式是 _，檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中含F(xiàn)e3+的方法 _；（3）在工藝流程中，通入適量空氣“氧化”時(shí)的化學(xué)方程式是：_；（4）流程圖中所示的副產(chǎn)品的化學(xué)式是 _，從過濾所得濾液中提取該副產(chǎn)品還需要的操作依次是_ （填寫序號(hào)）a過濾 b加熱濃縮 c冷卻結(jié)晶 d洗滌氧化鋅粗品

3、H2SO4溶解濾渣產(chǎn)品濾液Na2CO3煅燒除雜濾液沉淀濾渣3（16分）活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補(bǔ)強(qiáng)劑。以氧化鋅粗品為原料制備活性氧化鋅的生產(chǎn)工藝流程如下：一些陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH（1）“溶解”前將氧化鋅粗品粉碎成細(xì)顆粒，目的是_。（2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42，另含有Fe2、Cu2等雜質(zhì)。先加入_（填“Na2CO3”或“H2SO4”）調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4，然后加入適量KMnO4，F(xiàn)e2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，同時(shí)KMnO4轉(zhuǎn)化為MnO2。經(jīng)檢測溶液中Fe2mol·

4、;L1，則每升溶液中至少應(yīng)加入mol KMnO4。（3）雜質(zhì)Cu2可利用置換反應(yīng)除去，應(yīng)選擇的試劑是_。（4）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅燒”在450500下進(jìn)行，“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為。4.（硫酸工業(yè)中廢渣稱為硫酸渣，其成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)以下方案，進(jìn)行硫酸渣中金屬元素的提取實(shí)驗(yàn)。已知：Fe3+、Al3+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、5.2、和12.4；Al（OH）3。常溫下，飽和氨水的pH約為11。請回答：（1）寫出A與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（2）

5、上述流程中試劑應(yīng)該是（填以下字母編號(hào)）A氫氧化鈉     B氧化鋁       C氨水    D水（3）溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH=13，如果pH過小，可能導(dǎo)致的后果是；（任寫一點(diǎn)）（4）H中溶質(zhì)的化學(xué)式：；（5）計(jì)算溶液F中c(Mg2+)（ 25時(shí)，氫氧化鎂的Ksp=5.6×10-12）（6）工業(yè)生產(chǎn)中將固體C灼燒后的產(chǎn)物與KNO3、KOH固體加熱共熔制備凈水劑K2FeO4，同時(shí)獲得一種亞硝酸鹽，請寫出制得K2FeO4的化學(xué)方程式：5、硼鎂泥是一種工業(yè)廢料，主要成

6、份是MgO（占40%），還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)，以此為原料制取的硫酸鎂，可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：根據(jù)題意回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中需用1mol/L的硫酸800 mL，若用98%的濃硫酸（= 1.84 g/mL）來配制，量取濃硫酸時(shí)，需使用的量筒的規(guī)格為A10 mLB20 mLC50 mLD100 mL（2）加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)：Mn2+ + ClO- + H2O MnO2 + 2H+ + Cl-，還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化，該反應(yīng)的離子方程式為。（3）濾渣的主要成份除含有

7、Fe(OH)3、Al(OH)3外，還有。（4）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：溫度（）40506070MgSO4CaSO4“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，簡要說明操作步驟?！安僮鱅”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，便得到了MgSO4·7H2O。（5）實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O為172.2 g，則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為。（已知：MgSO4·7H2O的摩爾質(zhì)量為246g/mol）6（10分）蛇紋石是一種含水的富鎂硅酸鹽礦物的總稱，可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O

8、3、SiO2組成。實(shí)驗(yàn)室以蛇紋石為原料制取水合堿式碳酸鎂，已知：氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2開始沉淀的pH完全沉淀的pH實(shí)驗(yàn)步驟如下：實(shí)驗(yàn)室完成操作所用到的玻璃儀器有：_。 操作中應(yīng)控制溶液pH的合理范圍是_(填序號(hào))。 A. 小于C. 78D. 大于 檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3的操作與結(jié)論是：_。 從沉淀混合物B中制取D，應(yīng)加入一種試劑進(jìn)行分離，其反應(yīng)的離子方程式為：_，再進(jìn)行_、洗滌、_(依次填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱)。7（16綠礬NH4HCO3FeCO3固體母液焙燒煤粉還原鐵粉(NH4)2SO4粗產(chǎn)品 除雜轉(zhuǎn)化分離分）綠礬（FeSO4·7H2O）的一種綜合利用工藝如

9、下：（1）綠礬與NH4HCO3在溶液中按物質(zhì)的量之比1：2反應(yīng)，有CO2生成，反應(yīng)的離子方程式為_。（2）隔絕空氣進(jìn)行“焙燒”，鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是FeCO3 FeO Fe 分解 還原 ，實(shí)際作還原劑的是CO。寫出“焙燒”過程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（3）“除雜”步驟為：向母液中通入含臭氧的空氣、調(diào)節(jié)pH、過濾，除去的雜質(zhì)離子是_。（4）母液“除雜”后，欲得到(NH4)2SO4粗產(chǎn)品，操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、_。濃縮時(shí)若溫度過高，產(chǎn)品中將混有NH4HSO4，運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因_。（5）綠礬的另一種綜合利用方法是：綠礬脫水后在有氧條件下焙燒，F(xiàn)eSO4轉(zhuǎn)化為Fe2O3和

10、硫的氧化物。分析下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為了提高SO3的含量，可采取的措施是_?？諝馔ㄈ肓?L·s1溫度/SO2含量/SO3含量/8508508508108908. (16分）硫酸鉛廣泛應(yīng)用于制造蓄電池、白色顏料等。利用鋅冶煉過程中的鉛浮渣生產(chǎn)琉酸鉛的流程如下：已知鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb.還含有少量Ag、Zn, CaO和其他不溶于硝酸的雜質(zhì)。250C時(shí)，。（1）已知步驟I有NO產(chǎn)生，浸出液中含量最多的陽離子是Pb2+。分別寫出PbO、Pb參加反應(yīng)的化學(xué)方程式_、_（2）步溪I需控硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是_。（3）母液可循環(huán)利用于步驟I，其溶質(zhì)主要是_ (填一種物質(zhì)化學(xué)式），若

11、母液中殘留的_。（4）產(chǎn)品PbSO4還需用Pb(NO3)2溶液多次洗滌.目的是除去_。（5）鉛蓄電地的電解液是琉酸.充電后兩個(gè)電極上沉積的PbSO4分別轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb,充電時(shí)陰扱的電極反應(yīng)式為_。9、（16分）高嶺土化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6-n。用高嶺土制備堿式氯化鋁的工藝流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問題：（1）“煅

12、燒”的目的是_。煅燒Al2(OH)nCl6-n高嶺土4mol/L的鹽酸適量鋁粉適量CaCO3溶解除雜過濾濾渣調(diào)pH蒸發(fā)濃縮（2）實(shí)驗(yàn)室用36.5的濃鹽酸（密度約為/cm3）配制4.00mol/L 950mL的鹽酸，需要用到的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、酸式滴定管、_、_等。（3）“溶解”過程反應(yīng)的離子方程式有_、_。（4）加適量鋁粉的主要作用是_。（5）“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100，可采用的加熱方法是_。10（16分）鋰電池消耗量巨大，這對不可再生的金屬資源的消耗是相當(dāng)大的。因此鋰離子電池回收具有重要意義，其中需要重點(diǎn)回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電乙炔黑（一種炭

13、黑）、鋁箔以及有機(jī)粘接劑。某回收工藝流程如下：（1）上述工藝回收到的產(chǎn)物有Al(OH)3、（填化學(xué)式）；其中生成Al(OH)3的離子方程式為。（2）廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有原子態(tài)的鋰，為了安全，對拆解環(huán)境的要求是。（3）酸浸時(shí)如果用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能達(dá)到溶解的目的，但不利之處是。（4）生成Li2CO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為。已知Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小，所以在濃縮結(jié)晶后的操作是。11（16分）工業(yè)上用共沉淀法制備活性Fe3O4的流程如下：銹蝕廢鐵粉碎車間配料中心粉末混合物Fe2O3與Fe按一定比例混合反應(yīng)池鹽酸溶液含一定比例的FeCl3與FeC

14、l2廢渣合成NaOH溶液分離車間活性Fe3O4試回答下列問題：（1）在制備過程中，不但要將塊狀固體原料粉碎、磨成粉末，而且反應(yīng)池、合成池都要安裝攪拌機(jī)。作用都是_。（2）在反應(yīng)池中幾乎沒有氣體產(chǎn)生。在反應(yīng)池中生成亞鐵離子的反應(yīng)的離子方程式為_。（3）在合成池里生成Fe3O4反應(yīng)的離子方程式為_，反應(yīng)溫度需控制在50，其方法是_。（4）根據(jù)以上反應(yīng)可知，配料中心很可能使混合物中的Fe2O3與Fe物質(zhì)的量之比接近_。（5）在分離車間進(jìn)行_、_和烘干等操作可得活性Fe3O4。（10廣東）12-鋰輝石（主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2）為原料制備Li2CO3的工藝流程如下

15、：已知：Fe3、Al3、Fe2和Mg2以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分別為34.2 g、12.7 g和1.3 g。（1）步驟I前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是_。（2）步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li、SO，另含有Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na等雜質(zhì)，需在攪拌下加入_（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.06.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。（3）步驟II中，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質(zhì)

16、金屬離子有_。（4）步驟III中，生成沉淀的離子方程式為_。（5）從母液中可回收的主要物質(zhì)是_。我的收獲（12廣東）13難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s） 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42 + 2H2O 為能充分利用鉀資源，用飽和Ca(OH) 2溶液浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下：Ca(OH)2溶液 濾渣 母液硫酸鉀過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶除雜溶浸過濾雜鹵石 過濾 （1）濾渣的主要成分有和以及未溶雜鹵石

17、。（2）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH) 2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因：。K+的浸出濃度0 溶浸時(shí)間373K323K288K（3）“除雜”環(huán)節(jié)中，先加入溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過濾，再加入溶液調(diào)濾液PH至中性。（4）不同溫度下，K+的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系見圖14，由圖可得，隨著溫度升高，。（5）有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑，則溶浸過程中會(huì)發(fā)生：CaSO4(s) + CO32(aq) CaCO3 (s) + SO42(aq) 已知298K時(shí)，Ksp(CaCO3)= 2.80×109，Ksp(CaSO3)= 4.90×105 ，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（計(jì)算結(jié)果保留三

18、位的效數(shù)字）。我的收獲化學(xué)工業(yè)流程圖題專項(xiàng)訓(xùn)練與突破參考答案1、（1）適當(dāng)升高反應(yīng)溫度，增大吸收液濃度，增大SO2與吸收液的接觸面積（合理即可，任答兩條。4分）（2）ClO2 （2分） H2O2 + 2ClO2 + 2NaOH 2NaClO2 + 2H2O + O2 （3分） （3）常壓蒸發(fā)溫度過高，亞氯酸鈉容易分解 （2分）（4）Na2SO4（3分） （5）過濾 （2分）2（共18分）（1）FeO、Fe2O3（3分）（2）Fe3O4 + 8H2Fe3Fe24H2O （3分）取待測液少許于試管中，加入適量的KSCN溶液，若溶液顯血紅色，則證明含F(xiàn)e3+（3分）（3）4Fe(OH)22H2OO2

19、4Fe(OH)3（3分）（4）Na2SO4·10H2O（或Na2SO4）（3分） bcad （3分）3（1）增大固液接觸面積，加快溶解時(shí)的反應(yīng)速率（4分）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 3ZnO CO2 3H2O450500（2）Na2CO3（2分） 0.003 （3分） （3）鋅粉 （3分）（4） （4分）4、（1）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O   （2）A（3）鎂離子沉淀不完全或氫氧化鋁溶解不完全等（4）NaHCO3（5）5.6× 1010 mol/L（6）Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH 2 K2F

20、eO4 + 3KNO2 + 2H2O5、（1）C（2分）（2）2Fe2+ + ClO- + 2H+= 2Fe3+ + Cl- + H2O（2分）（3）MnO2，SiO2（2分，答出一個(gè)給1分，多答或答錯(cuò)不給分）（4）蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾（1分）過濾（或過濾洗滌）（1分）（5）70%（2分）6.玻璃棒、漏斗、燒杯 （2分）C（2分）取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明溶液不含F(xiàn)e3；若溶液變紅色，說明溶液含有Fe3。 （2分）OHAl(OH)3= AlO22H2O （2分） 過濾、加熱或灼燒（2分，每個(gè)1分）7（16分）(1) （3分）(2)（1分）（1分）（1分）(3) Fe2+（3分）(4)過濾（2分） NH4+ + H2O NH3·H2O + H+，溫度過高NH3揮發(fā)使平衡向右移動(dòng)，溶液酸性增強(qiáng)生成NH4HSO4。（3分）(5)增大空氣通入量（2分）8、9、（16分）（1）改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)（1分），使其能溶于酸（1分）。（按點(diǎn)給分）（2）1000mL容量瓶、膠頭滴管（每個(gè)2分，共4分。容量瓶不寫規(guī)格扣1分，其它答案不給分）（3）Al2O3+6H+ = 2Al3+3H2OFe2O3+6H+ = 2Fe3+3H2O