化学专题复习 --工艺流程 2011年5月16日.doc

化学专题复习 -工艺流程教科书 “拓展视野”中的自来水生产工艺、“练习与实践”中的回收含铜材料的生产流程，均属于理论联系实际的基础性内容，能开拓学生的视野。工艺流程题也是新中考出现的一类热门新题，扬州07、08、09年中考卷第26题分别以流程图为载体考查了元素化合物、化学反应原理、化学实验、微量元素与人体健康等知识，分值78分。其它县市中考卷中也多次出现了流程图题，分值最高达15分，综合性强，素材来源广范，题型组合较灵活，联系生产生活实际，能有效考查学生知识的形成过程与方法，实验综合的探究能力。（一）、印刷材料工艺例1、（2009年扬）（8分）下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图，根据要求回答问题。（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是 、 。（2）加水溶解过程中，在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和 ，操作A的名称是 。（3）副产品P是 ，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b d。a过滤 b加热浓缩 c冷却结晶 d晶体加热至完全失去结晶水（4）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2 + 2H2O + O2 = 4 Fe（OH）3，由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe（OH）2 + 2Fe（OH）3 = Fe3O4 + 4H2O，控制“一定量空气 ”的目的是 ，沉淀M中Fe（OH）2 和Fe（OH）3的最佳质量比为 。（相对分子质量：Fe（OH）2 90，Fe（OH）3107）（同步练习）1、(2008年广东省)氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程： 请回答下列问题：(1)步骤中发生了两个反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2和 (2)滤渣的成份有 ，步骤中发生反应的化学方程式是 (3)该流程中可以循环、回收利用的物质是： 。（二）、化肥生产工艺例2、(2009镇江)(15分)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 。请说出该仪器的另外一种用途 。(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】(1)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。(2)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：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。工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：指标项目优等品合格品氮(N)含量21.020.5实验设计： 按右图所示装置进行实验。(1)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。(2)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)； 水 浓HCl 稀H2SO4 NaOH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，用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况。(1)甲同学认为：应在实验装置A、B之间增加一个装有 (填“浓硫酸或“碱石灰”)的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。(2)乙同学认为：在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，理由是 。实验测定： 经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实验。 取硫酸铵化肥样品13.5 g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示。请通过计算判断该化肥的等级。计算过程： 该化肥的等级为 品。（同步练习）沉淀池CO2 NH3CaSO4悬浊液操作a贮液池煅烧炉操作b（NH4)2SO4晶体副产品YX2（08扬州）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以下制备（NH4)2SO4的工艺流程：（1）上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：CO22NH3CaSO4H2OCaCO3（NH4)2SO4，煅烧炉中发生的化学反应方程式为 。该工艺中可循环使用的X为 （填化学式，下同），副产品Y为 。（2）操作b的过程是 、冷却结晶、 。（三）、侯氏制碱工艺例3（2008年镇江）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为：NaCl（饱和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。【生产流程】 【相关资料】 NH4Cl = NH3+HCl 已知20时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）物质NaClNaHCO3NH4ClNH3CO2溶解度36.0g9.6g37.2g7100.9【问题讨论】：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入二氧化碳气体，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： 。 反应中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式： 。 反应中得到纯碱的化学方程式为： 。 溶液B中的溶质有 （至少写出两种）。 上述生产流程中可循环使用的是 （填序号）。A.挥发性气体C B.溶液D C.氢氧化镁 D.化肥NH4Cl (6) 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： 。【组成确定】 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。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 （写化学式）。(3)某研究性学习小组对刚生产出的纯碱产品进行检测。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。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；图19图甲OA加入稀盐酸质量/g烧杯中溶液质量/gC100BD50O加入稀盐酸质量/gCO2质量/g10050图乙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。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）计算该样品中纯碱的质量分数。(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位)（四）、海水提取镁工艺例4、（2008年）(11分)镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。海水提镁是国际上的主要趋势，工业流程图如下；其步骤为：I将海边大量存在的贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳将石灰乳加入到海水反应池中，经过沉降、过滤得到Mg(OH)沉淀在Mg(OH)沉淀中加入盐酸中和得到MgCl溶液，再经蒸发结晶得到MgCl6H2O将MgCl26H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2V电解熔融的无水MgCl2可得到Mg(1)请根据上述步骤回答问题：写出步骤I、的有关化学方程式: I贝壳煅烧成生石灰 Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和 步骤IV中有分解反应的是(填写步骤序号)： 。步骤中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有 、 、酒精灯、带铁圈的铁架台、坩埚钳等。上述海水提镁的流程中，采取了哪些措施来降低成本、减少污染的?请写出其中一 点： 。(2)回答下列问题；右图为镁元素的某种粒子结构示意图，该图表示(填序号) 。A分子 B原于 C.阳离子 D阴离子镁原子在化学反应中容易失去电子，镁是一种(填“活泼”或“不活泼”) 金属，除了能与氧气反应，还可以与氮气，二氧化碳等反应。(3)为测定约含镁30的镁铝合金(不含其它元素)中 镁的质量分数。第一小组设计下列实验方案：称量as镁铝合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。讨论一：欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是 。讨论二：若用空气代替O2进行实验，对测定结果(填“有”或“无) 影响。第二小组没计下列实验方案：称取bg镁铝合金，与足量的稀盐酸完全反应。欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是 （同步练习）3(9分)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：溶解；加过量的Na2CO3溶液； 加过量的BaCl2溶液；加适量的盐酸；加过量NaOH溶液；蒸发结晶；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、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、步骤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。（五）、钢铁生产工艺 例5（2008年常州）（8分）联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：请回答下列问题：（1）写出设备A 的名称： ；（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式： ；（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： ；（4）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象： 。（5）生产上要配制1200g溶质质量分数为10%的盐酸来测定钢坯中铁的含量，则约需溶质质量分数为40的浓盐酸（密度以1.2g/mL计）多少毫升？（同步练习）4、（2008年南通）（10分）“嫦娥一号”卫星发射成功，标志月球探测成为中国航天的现实。（1）“嫦娥一号”使用的燃料是液氢，助燃剂是液氧。氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了_变化，氢气燃烧的化学方程式为_。液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是_。对于目前全世界出现能源危机，以及燃烧对环境的影响，我们应该合理开发利用的新能源有(至少填两种)_。（2）月球上的3He(3表示相对原子质量)蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料3He的分布。地球上的氦元素主要以4He形式存在。从原子的构成来看，3He、4He两种原子的_数不同，化学性质_。（3）“嫦娥一号”另一个目标是探测下列14种元素的含量和分布：K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆)。其中属于金属元素的有 种。（4）月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：Ti钛铁矿钒钛磁铁矿选矿高温CFeTiO2TiCl4C、Cl2高温足量的Mg高温钛铁矿的主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁)，其中钛的化合价为 价。TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，该反应属于_(填反应类型)。上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入_除去。（同步练习）5.（08宿迁）有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：工业废水污泥溶液1固体溶液2Ag溶液3硫酸亚铁晶体回答下列问题：（1）步骤中：需加入的物质是 ，分离所得混合物的方法是 。（2）步骤中：需加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 。（3）某同学认为经过步骤后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤，你认为是否合理？ ，理由是 .（4）