工業(yè)流程題競賽用

工業(yè)流程題1.解題思路明確整個流程及每一部分的目的→認(rèn)真剖析每步發(fā)生的反響及獲取的產(chǎn)物聯(lián)合基礎(chǔ)理論與實(shí)質(zhì)問題思慮→注意答題的模式與重點(diǎn)在解這種題目時：第一，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不用將每一種物質(zhì)都推出。其次，再精讀試題，依據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問題，不可以答非所問，并注意語言表達(dá)的科學(xué)性在答題時應(yīng)注意：前一問回答不了，其實(shí)不必定會影響回答后邊的問題。剖析流程圖需要掌握的技巧是：①閱讀全題，確立該流程的目的——由何原料獲取何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）料和產(chǎn)物；

→,對照原②認(rèn)識流程圖之外的文字描繪、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步剖析和解題中隨時進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用；③分析流程圖并思慮：從原想到產(chǎn)品挨次進(jìn)行了什么反響利用了什么原理（氧化復(fù)原溶解度溶液中的均衡）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最正確每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物雜質(zhì)或副產(chǎn)物是如何除掉的無機(jī)化工題：要學(xué)會看生產(chǎn)流程圖，關(guān)于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀掌握整個流程，不用要把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對問題剖析細(xì)節(jié)。觀察內(nèi)容主要有：1）、原料預(yù)辦理2）、反響條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、PH調(diào)理、溶劑選擇）3）、反響原理（離子反響、氧化復(fù)原反響、化學(xué)均衡、電離均衡、溶解均衡、水解原理、物質(zhì)的分別與提純）4）、綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物辦理、原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。2、規(guī)律主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分別操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制3.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心

產(chǎn)品分別提純原料預(yù)辦理產(chǎn)品分別提除雜、凈化反響條件排放物的無害化辦理原料循環(huán)利用熟習(xí)工業(yè)流程常有的操作與名詞原料的預(yù)辦理①溶解往常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等②灼燒如從海帶中提取碘③煅燒如煅燒高嶺土改變構(gòu)造，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解④研磨合用于有機(jī)物的提取如蘋果中維生素C的測定等?？刂品错憲l件的方法①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物積淀----pH值的控制。比如：已知以下物質(zhì)開始積淀和積淀完整時的pH以下表所示物質(zhì)開始積淀積淀完整Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2問題：若要除掉Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)當(dāng)如何做調(diào)理pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)知足兩點(diǎn)：○、能與H＋反響，使溶液pH值增大；○、不引入新雜質(zhì)。iii比如：若要除掉Cu2＋溶液中混有的3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、223FeCOCu(OH)等物質(zhì)來調(diào)理溶液的pH值②蒸發(fā)、反響時的氣體氣氛③加熱的目的加速反響速率或促使均衡向某個方向挪動④降溫反響的目的防備某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學(xué)均衡向著題目要求的方向挪動⑤趁熱過濾防備某物質(zhì)降溫時會析出⑥冰水清洗洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在清洗過程中的溶解消耗物質(zhì)的分別和提純的方法①結(jié)晶——固體物質(zhì)從溶液中析出的過程（蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶）②過濾——固、液分別③蒸餾——液、液分別④分液——互不相溶的液體間的分別⑤萃取——用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提拿出來。⑥升華——將可直接氣化的固體分別出來。⑦鹽析——加無機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出常有名詞浸出：固體加水（酸）溶解獲取離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反響使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物經(jīng)過過濾除掉的溶解過程水洗：往常為除掉水溶性雜質(zhì)水浸：與水接觸反響或溶解專項練習(xí)1．空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程以下：（提取粗鹽①硫酸酸化含Br2的③空氣吹出含Br2的1）溴在周期表中位于_________周期，_________族。海水苦鹵②Cl2氯化海水空氣。（2）步驟④的離子方程式：________________________________________3）步驟⑥的蒸餾過程中，溴出口溫度為何要控制在80—90℃。溫度過高或過低SO2汲取都不利于生產(chǎn)，請解說原由:_______________________________________。⑦冷凝（4）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后獲取液溴與溴水的溴混水合物，可利用它們的相對密度相液溴⑧分別溴蒸氣⑥蒸餾⑤氯化汲取差很大的特色進(jìn)行分別。若在實(shí)驗室分別上述地痞淆合物的分別儀器的名稱是液___________，分別時液溴從分別器的物（填“上口”或“下口”）排出。（5）為何不直接用含溴的海水進(jìn)行粗蒸溴餾水獲取液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO2汲取、氯化”：。2.現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求綜合考慮環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)效益。請?zhí)顚懸韵驴瞻?。?）實(shí)驗室里，可用于汲取SO2尾氣的一種試劑是。（2）高純氧化鐵可作現(xiàn)代電子工業(yè)資料。以下是用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）為原料制備高純氧化鐵（軟磁α-Fe2O3）的生產(chǎn)流程表示圖：硫鐵礦酸浸調(diào)理pH=1調(diào)理pH至過濾濾加入足量鐵粉5～，過濾燒渣步驟I液步驟II步驟III

濾液

FeCO3煅燒高純加入NH4HCO3，固體氧化鐵過濾步驟IV濾液C回收利用①步驟I中過濾所得濾渣的主要成分是。②步驟II中加入鐵粉的目的是。③步驟Ⅲ中可采納試劑調(diào)理溶液的pH（填標(biāo)號）。A．稀硝酸B．雙氧水C．氨水D．高錳酸鉀溶液④寫出在空氣中煅燒FeCO3，制備高純氧化鐵的化學(xué)方程式。．．．．⑤從濾液C中回收的主要物質(zhì)的一種用途是。3．鎂砂（MgO）是一種高溫耐火資料。以下圖是氨法制取高純鎂砂的部分工藝流程：請回答：1）MgCl26H2O的相對分子量__________，（2）寫出氨分子的電子式。（3）蒸氨是將石灰乳通入氯化銨溶液中，并加熱，寫出該反響的化學(xué)方程式：。（4）輕燒后的產(chǎn)物為。5）工業(yè)獲取的MgCl26H2O常混有FeCl3,除掉MgCl2溶液中的Fe3+，可采納以下試劑A．MgOB．NaOHC．Mg（OH）2D．KSCN（6）氨化反響過程中反響的離子方程式。（7）過濾清洗主假如除掉附著在固體表面的氯離子，過濾后清洗積淀的方法是；查驗積淀已清洗潔凈的方法是。4．（16分）某化學(xué)研究性小組同學(xué)提出回收含銅電纜廢猜中提取銅的兩種方案，并向老師咨詢，老師就以下幾個方面與同學(xué)們睜開議論：方案甲：含銅廢料在空氣中①過濾濾液方案乙：

黑色固體及殘留物足量稀硫藍(lán)色溶液及不溶物②加鐵淺綠色溶液及紅色積淀物過濾紅色粉末③含銅廢料粉碎銅．碎電纜皮．其余雜質(zhì)加入足量稀藍(lán)色溶液及不溶物通入空氣并過濾濾液加鐵淺綠色溶液及紅色積淀物過濾紅色粉末（1）兩個方案哪個切合目前生產(chǎn)的綠色理念，為何．（2）寫出方案甲中的②③步驟與銅有關(guān)的離子反響的離子方程式。___________________。（3）老師建議，不論是甲仍是乙的方案，在“加鐵屑”這一步時，應(yīng)當(dāng)加入掠過度的鐵屑，目的是：。4）老師請同學(xué)們用化學(xué)方法查驗紅色粉末中能否含有過度的鐵屑。請你填寫以下表格寫出實(shí)驗操作、預(yù)期實(shí)驗現(xiàn)象、結(jié)論及操作（②中有關(guān)的離子方程式）。序?qū)嶒灢僮鲗?shí)驗現(xiàn)象結(jié)論及離子方程式號①取適當(dāng)?shù)臉悠酚谠嚒軆?nèi)②用滴管滴入足量硫酸溶液，并充分振蕩試管③溶液先黃色，滴入KSCN溶液后顯紅色5）為了提升原料的,老師建議把最后一步所得淺綠色濾液經(jīng)過蒸發(fā)．冷卻結(jié)晶．過濾．清洗．自然干燥獲取一種帶結(jié)晶水的硫酸亞鐵晶體。研究小組按老師的建議達(dá)成上邊操作步驟，獲取晶體后對其進(jìn)行檢測①先取ag的晶體進(jìn)行脫水實(shí)驗，獲取無水固體為（a—1．26）g②將無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1．00mol/L的氯化鋇溶液，當(dāng)?shù)渭?0．00mL溶液時，積淀恰巧完整。研究小組經(jīng)過計算測知該晶體的化學(xué)式是。5．（1）工業(yè)上以粗銅為原料采納如圖17所示流程制備硝酸銅晶體：①在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是。②在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+積淀完整，能夠向溶液中加入CuO，調(diào)理溶液的pH，依據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應(yīng)保持在范圍。氫氧化物開始積淀時的氫氧化物積淀完整時的pHpHFe3+Cu2+不用加水的方法調(diào)理溶液pH的原由是。（2）圖18是某小組同學(xué)查閱資料所繪出的硝酸銅晶體[Cu(NO32·2O]的溶解度曲線（溫度在30℃前后對應(yīng)不一樣的晶體），以下說法正確的選項是)nH（填字母）。a.A點(diǎn)時的溶液為不飽和溶液b.B點(diǎn)時兩種晶體能夠共存c.按上述流程最后獲取的晶體是Cu(NO32·2O)3Hd.若將C點(diǎn)時的溶液降溫至30℃以下，能夠析出Cu(NO32·2O晶體（4）某些共價化合物（如H2、3、)6HNH24等）在液態(tài)時有輕微的導(dǎo)電性，主要ONO是由于發(fā)生了電離，如：2NH3＋－NH4+NH2，由此制備無水硝酸銅的方法之一，是用Cu與液態(tài)N2O4反響。液態(tài)2O4電離獲取的兩種離子所含電子數(shù)相差N18則液態(tài)N2O4電離的方程式是；Cu與液態(tài)N2O4反響制得無水硝酸銅的化學(xué)方程式是。6．鋰離子電池的寬泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極資料（LiMn2O4、碳粉行涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計實(shí)驗流程以下：⑴第②步反響獲取的積淀X的化學(xué)式為。⑵第③步反響的離子方程式是。⑶第④步反響后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少許污濁，從實(shí)驗操作的角度給出兩種可能的原因：。7.聚合氯化鋁是一種新式、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]。本實(shí)驗采納鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為散布廣、價錢廉的高嶺土，化學(xué)構(gòu)成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（%～%）以及少許雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不一樣的構(gòu)造，化學(xué)性質(zhì)也有差別，且必定條件下可互相轉(zhuǎn)變；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗流程以下：依據(jù)流程圖回答以下問題：⑴“煅燒”的目的是___________________________________________________。⑵配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％的鹽酸需要200mL30％的濃鹽酸（密度約為g·cm－3）和_______g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、______________。⑶“溶解”過程中發(fā)生反響的離子方程式為_______________________________。⑷加少許鋁粉的主要作用是_____________________________________。⑸“調(diào)理溶液pH在～”的過程中，除增添必需的試劑，還需借助的實(shí)驗用品是_________________；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實(shí)驗方法是_________________。8、工業(yè)上用鋁土礦（成分為氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過程以下：請回答以下問題：（1）水蒸氣的作用。（2）積淀C的化學(xué)式為________，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉之外，還可用作________。3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有________________。（4）實(shí)驗室清洗Al(OH)3積淀應(yīng)當(dāng)如何操作：。5）生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O能夠循環(huán)使用外，還能夠循環(huán)使用的物質(zhì)有________（填化學(xué)式）。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是________（填化學(xué)式）。參照答案+―2―（2分）1.（1）第四ⅦA（2分）222+2Br+SO4（2）Br+SO+2HO=4H（3）溫度過高，大批水蒸氣排出，溴氣中水增添；溫度過低，溴不可以完整蒸出，汲取率低。（2分）（4）分液漏斗下口（2分）（5）氯化后的海水固然含有溴單質(zhì)，但濃度低，假如直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高“空氣吹出、SO2汲取、氯化”的過程其實(shí)是一個Br2的濃縮過程。（2分）2.（1）NaOH溶液（或其余合理答案）（2分）（2）①SiO2（2分）②將Fe3+復(fù)原為Fe2+（2分）（分）⑤氮肥（分）③C（2分）④4FeCO3+O2煅燒232222FeO+4CO3．HNH（1）203（2分）（2分）（2）H（3）Ca（OH）+2NHCl2NH↑+CaCl+2HO（2分，物質(zhì)全對1分，24322配平1分，條件隨和體符號不扣分）4）MgO（或氧化鎂）（2分）5）AC（滿分2分,選對1個1分，錯選或多項選擇0分）2++2H+（6）Mg+2NH32O=Mg（OH）2↓+2NH42+3224+）（2分，物質(zhì)全對1分，（或Mg+2NH·HO=Mg（OH）↓+2NH配平1分，條件和積淀符號不扣分）7）沿玻璃棒向過濾器中滴加蒸餾水到淹沒積淀，待水自然流下，重復(fù)此操作2-3次。（2分；試劑1分，現(xiàn)象1分）向最后一次清洗后的溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若無白色積淀生成，證明已經(jīng)清洗潔凈。（2分；試劑1分，現(xiàn)象1分）4．（16分）（1）乙（1分）甲方案第一步“灼燒”會產(chǎn)生污染空氣的氣體、粉塵、煙霧（1分）+2+（1分）（2）②CuO+2H===Cu+HO2③Fe+Cu2+===Fe2++Cu（1分）（3）保證Cu完整置換出來（2分）（4）（每空2分，一個重點(diǎn)1分，共8分）序?qū)嶒灢僮鲗?shí)驗現(xiàn)象結(jié)論號①————②樣品部分溶樣品含過度的鐵解，并有氣泡屑放出Fe+2H+=Fe2++H↑2③將試管靜止，將上Fe2+被硝酸氧化層清液傾倒于另一3+—成Fe，遇SCN試管中，先滴入少許硝酸溶液，再滴入幾滴KSCN溶液

體現(xiàn)血紅色（5）FeSO4·7H2O5．（1）①提升原料的利用率，不利于將濾液蒸發(fā)濃縮（2）bd

減少污染物的排放②

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加水會將溶液稀釋，4）N2O4NO+＋NO