工业流程题训练

PAGEPAGE6工业流程题1、以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下：回答下列问题：（1）氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列关于氢氧化钠的描述中，错误的是。A．能去除油污，可做厨房清洁剂B.易溶于水，溶解时放出大量的热C．水溶液能使石蕊溶液变红D.可用作某些气体的干燥剂（2）操作②的名称是，操作④的名称是。（3）操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液（均过量），其顺序要求是：Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之（填“前”或“后”）加入。有同学提出用溶液代替BaCl2溶液可达到同样的目的。（4）电解饱和NaCl溶液的化学方程式是。（5）该流程中可以循环利用的物质是。2、MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）的提纯是工业生产的重要环节．如图是某研究性学习小组在实验室中模拟工业上粗MnO2转化为MnO2的工艺流程．请回答下列问题：（1）操作A的名称是_________．（2）NaClO3中氯元素的化合价为_________价．（3）蒸发所需的仪器有铁架台（带铁圈）、蒸发皿、酒精灯和_________．（4）写出加稀硫酸H2SO4时产生CO2的化学方程式_________．（5）该流程中可以循环利用的物质是H2SO4和_________．3、高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料．用硝酸钙溶液制备高纯氧化钙的工艺流程如下：反应池中发生反应的化学方程式为：CO2+2NH3•H2O+Ca（NO3）2═2NH4NO3+CaCO3↓+H2O请回答下列问题：（1）过滤操作中玻璃棒的作用是．（2）过滤后所得沉淀表面可能含有的可溶性杂质有（写出一种即可）．（3）该工艺流程中可循环使用的物质是．（4）冷却需在干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的杂质是．（5）上述流程中的副产物NH4NO3可用作氮肥，氮肥的主要作用是．A、促进植物生长，叶色浓绿B、增强作物的抗寒，抗旱能力C、增强作物的抗病虫害和抗倒伏能力．4、FeSO4•7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂．某工业废渣主成分是Fe2O3，还含有CaCO3和SiO2（不溶于水也不溶于稀硫酸），实验室用此废渣制备FeSO4•7H2O的流程如图1：请根据流程图回答下列问题：（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为（2）操作②所需要的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和．（3）经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2，你认为实验室（填“能”或者“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳．（4）Fe与Fe2（SO4）3反应的化学方程式为．（5）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2．待结晶完毕后，滤除晶体，用少量冰水洗涤2﹣3次．用冰水洗涤的目的是：Ⅰ除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ．5、工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下：已知相关物质的溶解度(20℃)如下表：(1)KMnO4中锰元素的化合价为。(2)操作I的名称是。“干燥”过程中温度不宜过高的原因是（用化学方程式表示）。(3)“通CO2酸化”，反应的化学方程式为：3K2MnO4+2CO2======2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3若用稀H2SO4酸化，反应的化学方程式为：3K2MnO4+2H2SO4=====2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+2H2O工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是。(4)电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化，反应的化学方程式为：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH十H2↑，与“通CO2酸化”相比，其优点是。（2）步骤②分离出TiCl4的方法，利用了TiCl4与FeCl3的不同。（3）④反应的化学方程式为，该反应在氩气中进行的理由是。（4）绿色化学提倡物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除Cl2、Mg外，还有。15．某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示：（1）溶液A中共含有种阳离子；（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子转化为沉淀．该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表．为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，溶液B的pH可容许的范围为；氢氧化物Fe（OH）3Cu（OH）2Mg（OH）2开始沉淀的pH1.54.28.6完全沉淀的pH3.26.711.1（3）溶液B中一定含有的溶质为（填化学式）；（4）写出溶液B中加人熟石灰，生成产品的化学方程式：16、下图是海水“制碱”的部分简单流程。步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：、。制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为。（拓展）已知有关物质重要反应的化学方程式如下：△△2NH4Cl+X==2NH3+Cl2+2H2ONH4Cl===NH3↑+HCl↑根据以上信息回答下列问题。(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积，可以向其一和加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是；溶液中多余的纯碱可以加试剂来除去。(2)氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通人二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是：_______________。(3)在氨碱工业的历史上．如何处理流程中剩余的氯化铵溶液，出现了两种工艺：一是“索尔维法”．即在氯化镀溶液中加入物质X(填化学式)，产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体．降低了氯化氨的，使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品——氮肥．氯化钠溶液则可以循环利用。(4)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?答：。17、某制碱厂以海水为主要原料生产纯碱（碳酸钠）和其他副产品．

（一）将海水进行处理后获得精盐水．海水中，除氯化钠外，还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质．其处理的主要流程如下：（1）加入氢氧化钠溶液的目的是．（2）操作Ⅰ的名称是．（3）操作1所得的沉淀是混合物，其成分有：（填化学式）BaSO4、Mg（OH）2、．

（4）向滤液中滴加适量稀盐酸的目的是．

（二）将精盐水制成饱和溶液，先向其中通入足量的氨气，再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶体（碳酸氢钠，NaHCO3）析出，反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓；将晶体转移出来后，加热至不再有气体产生，所得固体即为纯碱．

（1）加热晶体碳酸氢钠获得纯碱的化学方程式为．

（2）称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，根据上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）．

（三）为测定上述方法获得的纯碱产品中碳酸钠的纯度．某研究性学习小组对纯碱产品进行检测．取22克该样品于烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断振荡．通过查阅资料得知，在滴加盐酸过程中首先发生的反应是：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；然后发生的反应是：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示：

（1）某同学认为，在上述纯碱含量测定过程中，用玻璃棒不断搅拌，能使测定误差减小，其理由是

（2）请你根据图甲提供的信息，在图乙的坐标系中画出检测过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线．（标明二氧化碳质量的相应数值）

（3）计算该样品中纯碱的质量分数（写出计算过程）18、（烟台）海水是一种重要的自然资源．以下是我市对海水资源的部分利用．

（1）从海水中获取淡水．常用的操作方法是．

（2）从海水中获得氯化钠．将海水进行可得到粗盐；为除去粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，-有如下操作：①溶解；②加过量的Na2CO3溶液；

③加过量的BaCl2溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤．正确的操作顺序是．（用序号填一种合理组合）．

（3）从海水中得到金属镁．下图是从海水中提取镁的简单流程．

上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为．海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：．

（4）海水“制碱”．下图是海水“制碱”的部分简单流程．步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：、

．

制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳．如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低．这是因为．19、某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程。

【工艺流程及原理】沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O==CaCO3↓+(NH4)2SO4

【讨论交流】(1)操作a的名称是________，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要___________。

(2)经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用。Y的化学式为_________。

(3)沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为____________________。【硫酸铵化肥等级测定】(4)判断(NH4)2SO4化肥中有无NH4HCO3：取少量试样溶于水，滴加足量的________，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。

化肥中氮元素含量的测定(已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质)：查阅资料：

①已知：(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O，氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。氨水呈碱性，不稳定，易挥发。②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下实验设计：按下图所示装置进行实验。实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3。

(5)烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是________(填序号)；①水②浓HCl③稀H2SO4④NaOH溶液

烧杯中干燥管的作用是____________。

交流讨论：实验小组的同学认为，用