工業(yè)程序習題某競賽用

1、歡迎共閱工業(yè)流程題1.解題思路一結(jié)合基礎理論與明確整個流程及每一部分的目的一仔細分析每步發(fā)生的反應及得到的產(chǎn)物實際問題思考一注意答題的模式與要點在解這類題目時：首先，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。其次，再精讀試題，根據(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，不能答非所問，并注意語言表達的科學性在答題時應注意：前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。分析流程圖需要掌握的技巧是：瀏覽全題，確定該流程的目的一一由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物），對比原料和產(chǎn)物；了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時進行聯(lián)系和調(diào)用；

2、解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進行了什么反應？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進行到什么程度最佳？每一步除目標物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？?無機化工題：要學會看生產(chǎn)流程圖，對于比較陌生且復雜的流程圖，宏觀把握整個流程，不必要把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對問題分析細節(jié)。考察內(nèi)容主要有：1）、原料預處理.-2）、反應條件的控制（溫度、壓強、催化劑、原料配比、PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）3）、反應原理（離子反應、氧化還原反應、化學平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)的分離與提純）,4）、綠色化學（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的

3、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：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制產(chǎn)品分離提純3 .工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心害化處理原料循環(huán)利用4 .熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞原料的預處理歡迎共閱溶解通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等灼燒如從海帶中提取碘煨燒如煨燒高嶺土改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解研磨適用于有機物的提取如蘋果中維生素C的測定等。控制反應條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀-pH值的控制例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(

4、OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8問題：若要除去Mn”溶液中含有的Fe2+,應該怎樣做?調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應滿足兩點：、能與,反應，使溶液pH值增大；、不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍加熱的目的加快反應速率或促進平衡向某個方向移動降溫反應的目的防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動趁熱過濾防止某物質(zhì)降溫時會析出冰水洗滌洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗物質(zhì)的分離和提純的方法結(jié)晶一一固體物

5、質(zhì)從溶液中析出的過程（蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶）xi過濾固、液分離蒸儲一一液、液分離分液一一互不相溶的液體間的分離萃取一一用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。升華一一將可直接氣化的固體分離出來。鹽析一一加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出常見名詞浸出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水浸：與水接觸反應或溶解專項練習1 .空氣吹出法工藝，是目前海水提澳”的最主要方法之一。其工藝流程如下：歡迎共閱請解釋原因:(4)步驟中澳蒸氣冷凝后得到液澳與澳水的混合物，可利用它們的

6、相對密度相差很大的特點進行分離。若在實驗室分離上述混合物的分離儀器的名稱是,分離時液澳從分離器的(填上口”或下口”)排出。(5)為什么不直接用含澳的海水進行蒸儲得到液澳，而要經(jīng)過空氣吹出、SO2吸收、氯化”：。2 .現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟要求綜合考慮環(huán)境污染和經(jīng)濟效益。請?zhí)顚懴铝锌瞻?1)實驗室里，可用于吸收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)材料。以下是用硫鐵礦燒渣(主要成分為F&O3、FesO4、FeO、SiO2)為原料制備局純氧化鐵(軟磁0-Fe2O3)的生廠流程小意圖：步驟I中過濾所得濾渣的主要成分是。步驟II中加入鐵粉的目的是。1.步驟田中可選用試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(

7、填標號)。A.稀硝酸B,雙氧水C.氨水D.高鈕酸鉀溶液寫出在空氣中煨燒FeCO3,制備高純氧化鐵的化學方程式一從濾液C中回收的主要物質(zhì)的一種用途是。3 .鎂砂(MgO)是一種高溫耐火材料。下圖是氨法制取高純鎂砂的部分工藝流程：請回答：(1) MgCl2?6H2O的相對分子量,(2) 寫出氨分子的電子式o1(3)蒸氨是將石灰乳通入氯化俊溶液中，并加熱，寫出該反應的化學方程式：。(4)輕燒后的產(chǎn)物為。(5)工業(yè)獲取的MgCl2?6H2O?；煊蠪eCl3,除去MgCl2溶液中的Fe3+,可選用下列試劑A.MgOB.NaOHC.Mg(OH)2D.KSCN(6)氨化反應過程中反應的離子方程式。(7)過濾

8、洗滌主要是除去附著在固體表面的氯離子，過濾后洗滌沉淀的方法是;檢驗沉淀已洗滌干凈的方法是。4. (16分)某化學研究性小組同學提出回收含銅電纜廢料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們展開討論：方案甲：在空氣中灼燒足量稀硫酸.加熱-含銅廢料黑色固體及殘留物A藍色溶披及不溶物含銅廢料過濾加鐵屑濾液槨淺綠色溶液及紅色沉淀物粉碎A碎銅.碎電纜皮.其他雜質(zhì)加入足量稀硫酸通入空氣并加熱過濾濾液加鐵屑淺綠色溶液及紅色沉淀物過濾*紅色粉末藍色溶液及不溶物過濾.紅色粉末(1)兩個方案哪個符合當前生產(chǎn)的綠色理念，為什么?歡迎共閱(2)寫出方案甲中的步驟與銅有關(guān)的離子反應的離子方程式。0(3

9、)老師建議，無論是甲還是乙的方案，在一加鐵屑”這一步時,應該加入略過量的鐵屑，目的是:序?qū)嶒灢僮鲗嶒灛F(xiàn)象結(jié)論及離子方程式取適量的樣品于試管內(nèi)用滴管滴入足量硫酸溶液，并充分振蕩試管1尸./溶液先黃色，滴入KSCN溶液后顯紅色-1SJ(4)老師請同學們用化學方法檢驗紅色粉末中是否含有過量的鐵屑。請你填寫下列表格寫出實驗操作、預期實驗現(xiàn)象、結(jié)論及操作(中相關(guān)的離子方程式)0(5)為了提高原料的，老師建議把最后一步所得淺綠色濾液通過蒸發(fā).冷卻結(jié)晶.過濾.洗滌.自然干燥得到一種帶結(jié)晶水的硫酸亞鐵晶體。研究小組按老師的建議完成上面操作步驟，獲得晶體后對其進行檢測先取ag的晶體進行脫水實驗，獲得無水固體為(

10、a-1.26)g將無水固體溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化鋼溶液，當?shù)渭?0.00mL溶液時，沉淀恰好完全。研究小組通過計算測知該晶體的化學式是5. (1)工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖17所示流程制備硝酸銅晶體:*晶體粗銅(含鐵)在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO,調(diào)節(jié)溶液的pH,根據(jù)下表數(shù)據(jù)，溶液的pH應保持在范圍。氫氧化物開始沉淀時的氫氧化物沉淀完全時的pHpHFe3+1.93.2Cu2+4.76.7不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是。(2)圖18是某小組同學查閱資料所繪出的硝酸銅晶體Cu(NO3)2nH

11、2O的溶解度曲線(溫度在30c前后對應不同的晶體),下列說法正確的是(填字母)。a. A點時的溶液為不飽和溶液b. B點時兩種晶體可以共存c.按上述流程最終得到的晶體是Cu(NO3)23H2Od.若將C點時的溶液降溫至30c以下，可以析出Cu(NO3)26H2O晶體(4)某些共價化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液態(tài)時有微弱的導電性，主要是因為發(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反應。液態(tài)N2O4電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18,則液態(tài)N2O4電離的方程式是;Cu與液態(tài)N2O4反應制得無水硝酸銅的化學方程式是。6 .鋰離子電池

12、的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉行涂覆在鋁箔上)進行資源回收研究，設計實驗流程如下：第步反應得到的沉淀X的化學式為。第步反應的離子方程式是。第步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實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型、高效絮凝劑和凈水劑，具單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6n。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學組成為：Al2O3(25%34%)、SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以

13、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。制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問題：煨燒”的目的是配制質(zhì)量分數(shù)15%的鹽酸需要200mL30%的濃鹽酸(密度約為1.15gcm3)和g蒸儲水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、o溶解”過程中發(fā)生反應的離子方程式為加少量鋁粉的主要作用是調(diào)節(jié)溶液pH在4.24.5”的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是90100C,控制溫度的實驗方法是8、工業(yè)上用鋁土礦(成分為氧化鋁、氧化鐵)制取鋁的過程如下：請回答下列問題：(1)水蒸氣的作用。(2)沉淀C的化學式為,該物質(zhì)除

14、了用于金屬7a煉以外，還可用作c歡迎共閱（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有（4）實驗室洗滌Al（OH）3沉淀應該如何操作：。（5）生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有（填化學式）。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是（填化學式）。1. （1）第四VHA（2分）（2）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br+SO42（2分）（3）溫度過高，大量水蒸氣排出，澳氣中水增加；溫度過低，澳不能完全蒸出，吸收率低。（2分）（4）分液漏斗下口（2分）（5）氯化后的海水雖然含有澳單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸儲原料，產(chǎn)品成本高空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2

15、的濃縮過程。（2分）2. （1）NaOH溶液（或其它合理答案）（2分）（2）SiO2（2分）將Fe3+還原為Fe2+（2分）C（2分）4FeCO3+O21Fe2O3+4CO2（2分）氮肥（2分）3. 八h：N：h八（1） 203（2分）（2）H（2分）（3） Ca（OH）2+2NH4Cl=2NH3t+CaCb+2H2O（2分，物質(zhì)全對1分，配平1分，條件和氣體符號不扣分）（4） MgO（或氧化鎂）（2分）（5） AC（滿分2分，選又t1個1分，錯選或多選0分）（6） Mg2+2NH3+2H2O=Mg（OH）2J+2NH4+（或Mg2+2NH3-H2O=Mg（OH）2；+2NH4+）（2分，物質(zhì)

16、全對1分，配平1分，條件和沉淀符號不扣分）（7）沿玻璃棒向過濾器中滴加蒸儲水到浸沒沉淀，待水自然流下，重復此操作2-3次。（2分;試劑1分，現(xiàn)象1分）向最后一次洗滌后的溶液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀生成，證明已經(jīng)洗滌干凈。（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）CuO+2即=Cu2+H2O（1分）Fe+Cij+=Fe+Cu（1分）（3）確保Cu完全置換出來（2分）（4）（每空2分，一個要點1分，共8分）序號實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論樣品部分溶解，并啟氣泡放出樣品含過量的鐵屑Fe+2H+=Fe2+H2T將試管靜止，將上層精液傾倒于另一試管中，先滴入少許硝酸溶液，再滴入幾滴KSCN溶液Fe2+被硝酸氧化成Fe3+,遇SC5呈現(xiàn)血紅色（5）FeSC4-7H2O5.（1）提高原料的利用率，減少污染物的排放3.24.7加水會將溶液稀釋，不利于將歡迎共閱濾液蒸發(fā)濃縮(2)bd(4)N2O4=NO+NO3-Cu+2N2O4=Cu(NO3)2+2Nd6.