化工生产流程试题专项训练（非选择题）.doc

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1、化工生产流程试题专项训练（非选择题）1、(2010广东卷)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303K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3g。（1）步骤I前，锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。（2）步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液除含有Li+、SO42，还含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加

2、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II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III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 。2、(2011广东卷)（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新

3、的杂质相关的化学方程式为： _； _ （2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 _ （3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为 _ （4）镀铝电解池中，金属铝为 极熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为 _（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 _ _ _ 3、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10Na

4、OH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生产流程如下：(1)写出反应的离子方程式 。来源:学科网(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4) (填“”或“”或“”)。来源:Zxxk.Com(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 图1 图2工业生产中最佳温度为 ，此时Fe(N

5、O3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式 。若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，反应的离子方程式： 。(4)K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在“提纯” K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。AH2O BCH3COONa、异丙醇 CNH4Cl、异丙醇 DFe(NO3)3、异丙醇4、硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习

6、小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。 已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3452124一水合氨电离常数Kb=1.8105，其饱和溶液中c(OH)约为1103molL1。请回答：（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式： 。（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是 （填以下字母编号）A水B氧化铝 C氨水 D氢氧化钠 （3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果 是 。（任写2点）（4）写出的反应离子方程式： 。（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl、OH除外）的方法是 。废渣粉碎N

7、aCl高温空气酸浸调pH升高至34滤渣过滤CuCl22H2O废气4mol/L盐酸试剂A滤液B5、某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O的流程如下：请回答下列问题：（1）废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为 。（2）高温煅烧时CuS发生如下反应，配平该反应方程式： CuS + NaCl + O2 CuCl2 + Na2SO4（3）调pH后铁元素生成滤渣的离子方程式为 。（4）试剂A最好选用下列三种物质中的 （填序号）：a. NaClO b. Cl2 c. 浓硫酸理由是 。（5）分析右图溶解度曲线回答：为了获得CuCl22H2O

8、晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩、_、滤液冷却结晶、过滤得到产品。“冷却结晶”过程中，析出CuCl22H2O晶体的合适温度或温度范围是 。6、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙（CaCl2 2H2O的质量分数为97.3103.0%），工艺流程为： （1）CaCO3与盐酸反应的离子方程式 。（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.08.5，以除去溶液中少量的Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是_ _。（3）过滤时需用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有 。滤渣主要成分的化学式 。（4）

9、酸化时加盐酸的目的为： ，防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持在160： 。（6）为测定样品中CaCl2 2H2O的含量，称取0.75g样品并配成250mL溶液，各取该溶液25.00mL，分别置于三个锥形瓶中，用0.04mol/LAgNO3溶液进行三次滴定，消耗 AgNO3溶液的平均体积为20.00mL。通过计算，样品中含CaCl2 2H2O的质量分数为 。若所测样品 CaCl2 2H2O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为 。7、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净

10、水剂聚合硫酸铁Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m的流程图： （1）实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有 ，玻璃棒和烧杯等。“操作”系列操作名称依次为 、 、过滤和洗涤。 （2）“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式为 。 （3）硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是 。 （4）实验室检验“反应I”已经完全的试剂是 ，现象是 。 （5）加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+，写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式 。8、2011年8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放，毒水被直接排放南盘江中。：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收

11、与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3、Al3+、Ca2+、Mg2+）：部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cu2+Cr3+开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.011.186.79（9溶解） （1）实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。 （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。 （3）加入H2O2的作用是_ _。调节溶液的pH8是为了除去

12、离子。 （4）钠离子交换树脂的原理为：MnnNaRMRnnNa，被交换的的杂质离子是_。（5）还原过程发生以下反应（请配平）：_Na2Cr2O7_SO2_ _ _ Cr（OH）（H2O）5SO4 Na2SO4；：工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应方程式解释） 。9、过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等

13、领域中，它的制备原理和路线如下：2Na2CO3 + 3H2O2 =2 Na2CO33H2O2 H0，回答下列问题：(1)与过碳酸钠的用途相关的化学性质是 。(2)下列物质可使过碳酸钠较快失效的是(填序号) 。aMnO2 bH2S c稀硫酸 dNaHCO3(3)加入NaCl的作用是 。(4)工业纯碱中含有Fe3+等杂质，加入稳定剂的作用是与Fe3+生成稳定的配合物，Fe3+对反应的不良影响是 。(5)反应的最佳温度控制在1520，温度偏高时造成产率低的原因是 。(6)以上流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作的名称是 。(7)抽滤也称吸滤或减压过滤，是一种实验室常用的过滤方法（如右图所

14、示）。抽滤为什么能加快过滤，原因 。10、氧化镁主要用作制备陶瓷、搪瓷、耐火坩埚和耐火砖的原料、医药上用于做抗酸剂。工业制取高纯氧化镁的工艺流程如图所示:(原料卤水中含有Mg2+、Na+、Cl-、SO42-)查阅资料知：氯化钠和硫酸钠在不同温度时的溶解度数据如下表：温度 0 10 20 30 40溶解度g氯化钠 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6硫酸钠4.5 9.6 20.2 40.8 48.4煅烧碱式碳酸镁时反应温度对产品质量的影响情况如下表：温度3040506070w(MgO)% 97.7597.5697.8699.1399.01根据上述信息回答下列问题（1） 要得到高质量的

15、产品，煅烧碱式碳酸镁最适温度为_。写出该反应的化学方程式：_（2）写出生成A的离子方程式_ 确认A已洗涤干净的操作方法和现象是_(3)物质B的主要成分是_（填化学式，下同），物质C的主要成分是_，决定物质B和物质C从母液中分离出来先后次序的原因是_ 。 化工生产流程试题专项训练（非选择题）参考答案1、（1）增大固液接触面积，加快反应速度，使充分反应（2）石灰石 （3）Fe3+、Mg2+、Ca2+ （4）2Li+ +CO32 = Li2CO3 （5）Na2SO4【解析】本题以工业制取Li2CO3的流程为命题的依托，考查了离子反应、氧化还原反应、化学反应速率、沉淀的生成及转化、绿色化学等知识。步骤

16、后，溶液中含有过量的硫酸，需要消耗过量的氢离子进行pH的调节，CaCl2不能消耗氢离子，只能选择石灰石。根据题意，步骤中的滤液含有大量的Fe2+、Mg2+、Ca2+，此时分别加入的H2O2、石灰乳、Na2CO3溶液可将Fe2+氧化并除去，Mg2+生成Mg(OH)2, Ca2+生成CaCO3而除去。步骤为沉淀的转化。Li+与CO32结合成溶解度较小的Li2CO3。根据以上分析，最后母液中含有硫酸钠和氢氧化钠，可回收利用Na2SO4。2、（16分）（1）2AlFe2O3Al2O32Fe 4Al3SiO22Al2O33Si。（2）H2和AlCl3；NaCl （3）Cl22OH=ClClOH2O。（4

17、）阳极 Al +7 AlCl43e4Al2Cl7。（5）致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。3、（16分）4、(1) SiO2+4HF=SiF4+2H2O（3分） （2）D （3分）（3）镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全 （各2分，共4分，合理即给分）来源:Z_xx_k.Com（4）AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3 （3分）（5）取H溶液少量于试管中，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生（2分，试剂用量不恰当，扣1分）；再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入足量盐酸，有无色

18、无味气体产生），证明含有HCO3（1分）。（合理即给分）5、（1）（3分）2H2O+O2+4e= 4OH （2）（2分）1 2 2 1 1（错1个0分） （3）（3分）Fe3+3OH= Fe(OH)3（不配平扣1分，化学式错0分）铁在高温下生成FeO，酸浸后变为Fe2+，加氧化剂变为Fe3+，pH=34生成Fe(OH)3沉淀；见选修4第三章第四节“难溶物质的溶解平衡”练习第2题（4）（5分） a（2分） NaClO能将Fe2+氧化为Fe3+（1分），且NaClO溶液显碱性（1分），能增大溶液pH（或中和溶液中过量的酸）使Fe3沉淀（1分）曲线中给出了CuCl2和Na2SO3，说明该工艺流程的附

19、产品是Na2SO3，所以用NaClO引入的Na+是在工艺考虑之中的（5）（4分）趁热过滤（2分）3540（或3540区间任一值，2分）因为这个温度区间Na2SO4溶解度比100时大，留在母液中最多；而CuCl2的溶解度在35以下时骤然减小，大量析出引入杂质；在40-50时CuCl2还没有达最大折出量6、（16分）(1) CaCO3+ 2H+ =Ca2+ + CO2+ H2O （2分）（2）取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe(OH)3沉淀完全（2分） （3) 普通漏斗（2分） ； Fe(OH)3 、Al(OH)3（2分）（4）除去过量的氢氧化钙（2分，合理则给分）；（

20、5）温度太高CaCl2 2H2O会失水 （2分）（6） (214720.0010-30.0410 /0.75 )100%=78.40 % (2分) Na+没除去析出NaCl,导致测定结果偏高 (2分)7、（16分）（1）漏斗（2分）蒸发浓缩（2分）冷却结晶（2分）（2）Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O（2分）（3）增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率（2分）（4）KSCN溶液（2分）溶液不呈血红色（2分）（5）H2O2+2H+2Fe2+=2Fe3+2H2O （2分）8、（16分）：（1）250mL容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）（2）升高反应温度，搅拌

21、，过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），适当延长浸取时间（只要答出任意一点即可，可从反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等角度）（2分）（3）氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr（或Cr2O72-），以便于与杂质离子分离（2分）；Fe3+和Al3+ （2分，各1分）（4）Ca2+、Mg2+ （2分，各1分） （5）1， 3， 11H2O, 2， 1（2分），：Fe2e Fe2（2分）， 2H2eH2（2分）9、（16分）（1）碱性和强氧化性（漂白性）（2分）（2）a、b、c（各1分，少1个扣1分，选d扣2分）（3）使2 Na2CO33H2O2的溶解度降低，析出更多晶体。（2分）（4）Fe3

22、+催化双氧水的分解，Fe3+与Na2CO3发生双水解反应。（2分）（5）温度高时双氧水易分解，Na2CO3溶解度大，析出晶体少。（3分）（6）晶体的洗涤（2分）（7）通过抽气使装置下方(锥形瓶内)的压强降低，从而加快过滤的速度。（2分）10、（1） 60（2分） Mg2（OH）2CO3 = 2MgO+CO2+H2O （3分）（2） Mg2+ + CO3 2- = MgCO3 （3分）取最后一次洗涤液，加入少量BaCl2溶液，若无沉淀生成则已洗涤干净。（2分）（3） Na2SO4 NaCl （各2分）Na2SO4的溶解度随温度变化较大，而NaCl的溶解度随温度变化不大，因而应先析出Na2SO4 ，再蒸发结晶得到氯化钠。（2分）