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工艺流程题解题技巧 - 学生


高考化学工艺流程试题

工艺流程典型例题
例题 1、 (2010 江苏卷) 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
、 (填化学式) ;中和Ⅰ使溶液中 。

。 。 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶

(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 液体积变化可忽略) 。 (4)上述流程中洗涤的目的是 酸铵、七水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵的溶解度如下表:

例题 2、摩尔盐[(NH4)2SO4· FeSO4· 6H2O]是一种复盐,它易溶于水,不溶于乙醇,性质比一般亚铁盐稳定,不易被氧化。某实验小组查得硫 温度/℃ (NH4)2SO4/g FeSO4· 7H2O/g (NH4)2SO4· FeSO4· 6H2O/g 10 73.0 40.0 18.1 20 75.4 48.0 21.2 30 78.0 60.0 24.5 40 81.0 73.3 27.9 50 84.5 ― 31.3

该实验小组在实验室按下列流程进行制取摩尔盐的实验:
Na2CO3溶液 _1 3mol L 硫酸 饱和(NH4)2SO4溶液

铁屑

洗涤

过滤、洗涤

反应 I

反应 II

蒸发、浓缩、冷却、过滤

固体

乙醇

产品

(1)洗涤的目的是除去铁屑表面的_______________(填物质名称) ,用离子方程式表示碳酸钠溶液具有洗涤上述作用的原因 ____________ (2)反应后Ⅰ要“趁热过滤” ,其目的是:______________ (3)蒸发浓缩前溶液中加入少量稀硫酸,其作用是:_______ (4)反应Ⅱ后的溶液经蒸发等操作所得固体用乙醇洗涤的目的是:____ (5)在摩尔盐溶液中加入足量氨水,反应的离子方程式为:_______ _____。 _______。 __。

例题 3、镁砂(MgO)是一种高温耐火材料。下图是氨法制取高纯镁砂的部分工艺流程:

请回答: (1)MgCl2?6H2O 溶于水,溶液呈 (2)写出氨分子的电子式 (4)轻烧后的产物为 A. MgO B .NaOH

(填“酸性” . “中性” .或“碱性” ) 。 (2 分) 。 (2 分) 。 (2 分)

(3)蒸氨是将石灰乳通入氯化铵溶液中,并加热,写出该反应的化学方程式: 。 (2 分) C .Mg(OH)2 D .KSCN 。 (5) (2 分)工业获取的 MgCl2?6H2O 常混有 FeCl3,除去 MgCl2 溶液中的 Fe3+,可选用下列试剂 (6) (2 分)氨化反应过程中反应的离子方程式

(7) (4 分)过滤洗涤主要是除去附着在固体表面的氯离子,过滤后洗涤沉淀的方法是

; 1

高考化学工艺流程试题 检验沉淀已洗涤干净的方法是 。

例题 5、工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的过程如下:

请回答下列问题: (1)水蒸气的作用 。 (2)沉淀 C 的化学式为________,该物质除了用于金属冶炼以外,还可用作________。 (3)操作 I、操作 II、操作 III 都用到的玻璃仪器是有_________。 (4)实验室洗涤 Al(OH)3 沉淀应该如何操作: 。 (5)生产过程中,除 NaOH、H2O 可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式) 。用此法制取铝的副产品是________ (填化学式) 。

例题 6 重铬酸钠(Na2Cr2O7· 2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为 FeO· Cr2O3,还含有 Al2O3、
MgO、SiO2 等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:

①中涉及的主要反应有: 主反应:4FeO· Cr2O3+8Na2CO3+7O2 副反应:SiO2+Na2CO3 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 2NaAlO2+CO2↑

Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH: 沉淀物 完全沉淀时溶液 pH Al(OH)3 4。7 Fe(OH)3 3。7 Mg(OH)2 11。2 Cr(OH)3 5。6

试回答下列问题:⑴ “①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 行,其原因是 离子方程式: 。⑵ “③”中调节 pH 至 4.7,目的是 。⑷ “⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是 。

。两个副反应均为吸热反应,但在高温下均能自发进
- -

。⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使 CrO42 转化为 Cr2O72 ,请写出该平衡转化的

例题 7 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铁杂质。具体实验步骤如下图
所示:

根据上述图示,完成下列填空: (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 251.28g 氨)__________mL,用规 格为_______mL 量筒量取。 (2)氨水浸出后得到固体混合体系,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,请完善下列步骤: 2

高考化学工艺流程试题 ①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。②_______、_______、______(依次填写实验操作名称)。③冷却、称重。 (6)若试样为 mg,沉淀的物质的量为 n mol,则试样中 K2SO4 的物质的量为:______mol(用含有 m、n 的代数式表示) 。

例题 8 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:

某软锰矿的主要成分为 MnO2,还含有 Si(16。27%)、Fe(5。86%)、Al(3。42%)、Zn(2。68%)和 Cu(0。86%)等元素的化合物。部分阳 离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的 pH 见下表,回答下列问题: 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 CuS pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.。0 ZnS MnS FeS ≥7 。

≥–0.42 ≥2.5 ≥7

(1)FeSO4 在酸性条件下将 MnO2 还原为 MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 (2)滤渣 A 的主要成分是 。(3)加入 MnS 的目的是除去 杂质。

(4) 碱性锌锰电池中, MnO2 参与的电极反应方程式为

。 (5) 从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有

(写两种) 。

2H2O) 2H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图所示步骤进行提纯: ,为制取纯净的 CuCl2· 例题 9 现有含 FeCl2 杂质的氯化铜晶体(CuCl2·

加入物质 Y 含杂质的 加入氧化剂 X 溶液Ⅱ 水溶液Ⅰ

沉淀 溶液Ⅲ
2+

一定条件
2+ 3+

纯 CuCl2·2H2O

已知 H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7 均具有强氧化性,要将溶液中的 Cu 、Fe 、Fe 沉淀为氢氧化物,需溶液的 pH 分别为 6.4、6.4、3.7。 请回答下列问题: (1)本实验最适合的氧化剂 X 是__________ A.K2Cr2O7 A.CuO
3+

B.NaClO B.CuCl2

C.H2O2 C.Cu(OH)2

D.KMnO4 D.CuCO3 ________________

(2)物质 Y 不可以是___________ (3)除去 Fe 的有关离子方程式是(物质 Y 在(2)中选择合适的选项) :

(4)加入氧化剂的目的是____________________________________________________ 。 (5)最后能不能直接蒸发结晶得到 CuCl2·2H2O?_________(填“能”或“不能”) 。如不能,应如何操作?

例题 10、 (2009 年高考上海 27)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: 硝酸 A (NH4)2CO3

大理石

溶解

操作Ⅱ

过滤

沉淀反应

过滤

CaCO3

Fe(OH)3 (1)溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的原因是 (2)操作Ⅱ的目的是 (3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法: 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 实验步骤:① ;②加入

滤液 B 。 ,溶液 A(溶质是共价化合物)是 (4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式: 。 。 ,

仪器:电子天平、锥形瓶、滴定管 ;③加入酚酞,用氢氧化钠标准溶液滴定。 。 3

(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

高考化学工艺流程试题

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