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解读化学考题 27 化工流程实验题 什么是化工流程实验题 化工流程实验题 就是以化工流程为背景素材 将工业生产中的真实情况以信息的形式给出 运用中学化学中涉及到的元素化合物知识 化学反应原理 化学实验技能解决化工生产中的有关实验问题 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 1 反应I前需在FeSO4溶液中加入 填字母 以除去溶液中的Fe3 A 锌粉B 铁屑C KI溶液D H2 2 反应 需控制反应温度低于35 其目的是 3 工业生产上常在反应 的过程中加入一定量的醇类溶剂 其目的是 4 反应 常被用于电解生产 NH4 2S2O8 过二硫酸铵 电解时均用惰性电极 阳极发生的电极反应可表示为 1 配制原理 1 配制原理 FeSO4溶液配制 既要防水解 又要防氧化 故要加少量硫酸 又要加少量的铁屑 1 反应I前需在FeSO4溶液中加入 填字母 以除去溶液中的Fe3 A 锌粉B 铁屑C KI溶液D H2 B 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 2 反应原理 2 反应原理 由反应物和部分产物可知该反应是非氧化还原反应 FeSO4 2NH4HCO3 NH4 2SO4 FeCO3 CO2 H2O 2HCO3 H2CO3 CO32 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 2 反应 需控制反应温度低于35 其目的是 Ksp BaSO4 1 07 10 10Ksp FeCO3 3 07 10 11 2 反应 需控制反应温度低于35 其目的是 3 控温原因 3 控温原因 如果温度过高会导致NH4HCO3分解 同样也会加速Fe2 的水解 这样会使原料利用率降低 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 3 工业生产上常在反应 的过程中加入一定量的醇类溶剂 其目的是 4 加酸原因 4 加酸原因 加入稀H2SO4是为了除去过量的NH4HCO3 2NH4HCO3 H2SO4 NH4 SO4 2CO2 H2O NH4 2SO4 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 5 反应原理 5 反应原理 3 工业生产上常在反应 的过程中加入一定量的醇类溶剂 其目的是 NH4 2SO4 2KCl K2SO4 2NH4Cl NH4 2SO4 降低K2SO4溶解度 NH4 2SO4 2KCl K2SO4 2NH4Cl 6 电极反应式书写 4 反应 常被用于电解生产 NH4 2S2O8 过二硫酸铵 电解时均用惰性电极 阳极发生的电极反应可表示为 阴极 2H 2e H2 此题实质是电解溶液 阳极失电子氧化反应是 阴极得电子还原反应是 NH4 2SO4 H NH4 2SO4 OH SO42 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阳极 2SO42 2e S2O82 6 电极反应式书写 7 反应原理 7 反应原理 同铁元素价态的改变可知道空气中氧气作为氧化剂 反应方程式为 4FeCO3 O2 2Fe2O3 4CO2 1 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 2 卤块 的主要成分为MgCl2 含Fe2 Fe3 Mn2 等杂质离子 若以它为原料 按如下工艺流程图 即可制得 轻质氧化镁 轻质氧化镁工艺流程图 表1化学试剂价格表 表2生成氢氧化物沉淀的pH值 请填写以下空白 在步骤 加入试剂X 最佳选择应是 其作用是 在步骤 加入的试剂Y应是 之所以要控制pH 9 8 其目的是 在步骤 时发生的化学反应方程式是 1 配制原理 1 配制原理 加盐酸是抑制Mg2 Fe2 Fe3 Mn2 等阳离子的水解 2 卤块 的主要成分为MgCl2 含Fe2 Fe3 Mn2 等杂质离子 若以它为原料 按如下工艺流程图 即可制得 轻质氧化镁 在步骤 加入试剂X 最佳选择应是 其作用是 3 X选择 3 X选择 通常我们均会选H2O2 它不会引杂质 此题为什么选漂液 表1化学试剂价格表 只用对的 不用贵的 漂液 2 卤块 的主要成分为MgCl2 含Fe2 Fe3 Mn2 等杂质离子 若以它为原料 按如下工艺流程图 即可制得 轻质氧化镁 在步骤 加入试剂X 最佳选择应是 其作用是 在步骤 加入的试剂Y应是 之所以要控制pH 9 8 其目的是 4 Y选择 4 Y选择 表1化学试剂价格表 纯碱比烧碱便宜得多 为什么不选烧碱 由于纯碱的碱性明显小于烧碱 要使其PH升到9 8必须加大纯碱的用量 就会形成碳酸盐沉淀 所以加氢氧化钠为宜 该用贵的 不用也不对 NaOH 除去Fe3 Mn2 等杂质离子 在步骤 加入的试剂Y应是 之所以要控制pH 9 8 其目的是 NaOH 除去Fe3 Mn2 等杂质离子 表2生成氢氧化物沉淀的pH值 PH 9 8时 也会生成Mg OH 2沉淀 Mg2 不就损失了吗 由于卤块价格低廉 这点不可避免的损失还是可以承受的 其结果是保证了产品的纯度 5 Z选择 5 Z选择 Z为什么不选择烧碱 而选用纯碱 2 Mg OH 2是胶状的 会造成过滤困难 5 发生的反应为 MgCO3 H2O Mg OH 2 CO2 由于CO2的产生 使沉淀变得疏松 灼烧沉淀后得到的是轻质的MgO Mg2 Na2CO3 MgCO3 4 只能得到重质氧化镁 1 纯碱价格较低 3 MgCO3呈颗粒状 易过滤 在步骤 时发生的化学反应方程式是 MgO Mg OH 2 MgCO3 H2O Mg OH 2 CO2 25 3 上海09 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 1 溶解大理石时 用硝酸而不用硫酸的原因是 2 操作 的目的是 溶液A 溶质是共价化合物 是 3 写出检验滤液中是否含铁离子方程式 4 写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式 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 酚酞仪器 电子天平 锥形瓶 滴定管实验步骤 加入 加入酚酞 用NaOH标准溶液滴定 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 25 1 试剂选择 1 溶解大理石时 用硝酸而不用硫酸的原因是 1 溶解原理 1 硫酸钙微溶于水 Ca NO3 2Fe NO3 3 水溶 酸溶 盐酸 硫酸 硝酸 碱溶 3 上海09 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 25 2 操作 的目的是 溶液A 溶质是共价化合物 是 2 物质提纯 2 除杂原理 Ca NO3 2Fe NO3 3 除去溶液中Fe3 氨水 将Fe3 变成Fe OH 3沉淀除去 3 上海09 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 25 3 上海09 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 3 写出检验滤液中是否含铁离子方程式 3 离子检验 3 反应原理 Fe3 与SCN 的络合反应显色 Fe3 SCN Fe SCN 2 25 3 上海09 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 4 写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式 写出滤液B的一种用途 Ca NO3 2Fe NO3 3 Ca NO3 2NH4NO3 4 反应式书写 Ca2 CO32 CaCO3 作化肥 炸药 4 化学用语使用 NH4NO3 25 25 用标准NaOH溶液反滴过量的标准盐酸 一定量 过量的标准盐酸 3 上海09 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 5 CaO2中一般含CaO 试按下列提示完成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 酚酞仪器 电子天平 锥形瓶 滴定管实验步骤 加入 加入酚酞 用NaOH标准溶液滴定 过量的标准盐酸 称量 5 定量实验操作 5 酸碱滴定原理 样品 测出样品成分含量 3 上海09 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 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 6 计算技能 6 误差计算 6 0 1 25 化工生产流程实验题 归纳总结 化工生产流程实验题 酸溶 碱溶 水溶 其它 防水解 防氧化 酸洗 碱洗 水洗 有机溶剂洗 气体 沉淀 电解 洗涤 配制 检验 分离 滴定 分析误差的原因 定量有关计算 温度 压强 溶液的酸碱性 溶剂 合适的 价廉的 环保的 归纳总结 化工生产流程实验题 控温原因 提高原料利用率 可逆反应平衡正移 提高反应物转化率 减少反应物分解 挥发或水解 催化剂活性 减少其它副反应的发生 溶解度 溶解 物质 水溶 酸溶 碱溶 可溶性的物质 某些可溶性的水解盐 金属单质 大多金属氧化物 难溶的弱酸盐 非金属单质 难溶非金属氧化物 如SiO2等 难溶的某些盐 难溶两性氧化物 如Al2O3等 盐酸 硫酸 硝酸 混酸 归纳总结 化工生产流程实验题 1 要知其然 2 要知其所以然 3 要多发散 多联想 多迁移 搞清每一步发生了什么 弄清流程中的反应操作原理 4 要以信息为准 尊重客观事实 5 要准确表达 工整书写 化工流程实验题应对策略 练习1 硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 是一种重要的食品和饲料添加剂 实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4 7H2O晶体 将5 Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中 加热数分钟 用倾析法除去Na2CO3溶液 然后将废铁屑用水洗涤2 3遍 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸 控制温度在50 80 之间至铁屑耗尽 趁热过滤 将滤液转入到密闭容器中 静置 冷却结晶 待结晶完毕后 滤出晶体 用少量冰水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体吸干 将制得的FeSO4 7H2O晶体放在一个小广口瓶中 密闭保存 实验步骤 的目的是 加热的作用是 请回答下列问题 1 洗涤原理 2 水解原理 1 除去油污 升高温度 溶液碱性增强 去油污能力增强 CO32 H2OHCO3 OH Q 练习1 硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 是一种重要的食品和饲料添加剂 实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4 7H2O晶体 将5 Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中 加热数分钟 用倾析法除去Na2CO3溶液 然后将废铁屑用水洗涤2 3遍 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸 控制温度在50 80 之间至铁屑耗尽 趁热过滤 将滤液转入到密闭容器中 静置 冷却结晶 待结晶完毕后 滤出晶体 用少量冰水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体吸干 将制得的FeSO4 7H2O晶体放在一个小广口瓶中 密闭保存 实验步骤 明显不合理 理由是 请回答下列问题 2 反应原理 2 反应后溶液中必须有铁剩余 否则溶液中可能有Fe3 存在 4Fe2 O2 4H 2H2O 4Fe3 练习1 硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 是一种重要的食品和饲料添加剂 实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4 7H2O晶体 将5 Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中 加热数分钟 用倾析法除去Na2CO3溶液 然后将废铁屑用水洗涤2 3遍 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸 控制温度在50 80 之间至铁屑耗尽 趁热过滤 将滤液转入到密闭容器中 静置 冷却结晶 待结晶完毕后 滤出晶体 用少量冰水洗涤2 3次 再用滤纸将晶体吸干 将制得的FeSO4 7H2O晶体放在一个小广口瓶中 密闭保存 请回答下列问题 实验步骤 中用少