2015届高三化学工艺流程图习题汇总 (2)

1 化学工艺流程题化学工艺流程题 1 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 二水合氯化钙工艺流程为 已知 查阅资料得知氢氧化物沉淀时的 pH 为 氢氧化物Fe OH 3Al OH 3 开始沉淀时的 pH2 34 0开始溶解 7 8 完全沉淀时的 pH3 75 2完全溶解 10 8 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 目的是除去溶液中少量的 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有 滤渣主要成分的化学式 4 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 160 6 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 2 实验室用硫酸厂烧渣 主要成分为 Fe2O3及少量 FeS SiO2等 制备聚铁 碱式硫酸铁的聚合物 和绿 矾 FeSO4 7H2O 过程如下 1 将过程 中产生的气体通入下列溶液中 溶液不会褪色的是 填编号 A 品红溶液 B 紫色石蕊溶液 C 酸性 KMnO4溶液 D 溴水 2 在 中已知 FeS 中铁元素生成 Fe3 写出 FeS O2 H2SO4反应的方程式 3 在 中 需加入的物质是 4 在 中 蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外 还有 5 在 中 将溶液 Z 控制到 70 80 的目的是 6 为测量聚铁样品中铁元素的质量分数 进行下列实验 假设杂质中不含铁元素和硫元素 称取 2 700 g 样品 将样品溶于足量的盐酸后 滴加过量的 BaCl2 过滤 洗涤 干燥 称量固体的质量为 3 495 g 若该聚铁主要成分为 Fe OH SO4 n 求该聚铁样品中铁元素的质量分数 Mr BaSO4 233 Mr Fe 56 写出计算过程 结果保留 4 位有效数字 2 3 废旧电池进入环境后 对人体带来一系列的致畸 致癌 致变等危害 废电池中主要有铜帽 含 Cu Zn 锌壳 铁片 石墨 填充物 MnO2 NH4Cl 以下是对废旧电池进行资源化处理的方法 1 操作 A 的名称为 滤渣的成分为 2 填充物用 60 温水溶解 目的是为了加快溶解速率 但必须控制温度不能太高 其原因是 3 铜帽溶解时加入 H202的目的是 用化学方程式表示 铜帽溶解完全后 需将溶液中过量的 H202除去 除去 H202的简便方法是 4 碱性锌锰电池的电解质为 KOH 总反应为 Zn 2MnO2 2H20 2MnOOH Zn OH 2 其负极的电极方程式为 4 以地下卤水 主要含 NaCl 还有少量 Ca2 Mg2 为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下 同时能得 到用作化肥的副产品氯化铵 NH4Cl 固体 干燥 通入 SO2 除杂 饱和 NaCl 溶液 NH4HCO3 NH4CO3 过滤 滤渣 1 加水溶解 溶液 蒸发浓缩 滤液 2 滤渣 2 冷却结晶 Na2SO3固体 趁热过滤 废渣 滤液 1 盐酸 地下卤水 已知以下四种物质的溶解度曲线图 010203040506070 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 温度 溶解度 g NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3 1 除杂 时 先加入适量石灰乳过滤除去 Mg2 再通入 CO2并用少量氨水调节 pH 过滤除去 Ca2 废渣 的主要成分为 2 滤渣 1 的化学式为 3 在 滤液 1 中加入盐酸的目的是 滤渣 2 的化学式为 4 已知 H2CO3和 H2SO3的电离常数如上表 通入 SO2 反应的化学方程式为 物质电离常数 25 H2CO3K1 4 4X10 7 K2 4 7X10 11 H2SO3K1 1 23X10 2 K2 5 6X10 8 3 5 电镀污泥中含有NiOCuOZnOOAlOHCr 323 等物质 工业上通过 中温焙烧 钠氧化法 回 收 722 OCrNa等物质 已知 水浸后溶液中存在 22242 ZnONaNaAlOCrONa 等物质 1 水浸后的溶液呈 性 酸 碱 中 2 完成氧化焙烧过程中生成 42CrO Na的化学方程式 Cr OH 3 Na2CO3 Na2CrO4 CO2 3 滤渣 II 的主要成分有 2 OHZn 4 系列操作 中为 继续加入 42SO H 冷却结晶 过滤 继续加入 42SO H目的是 已知 除去滤渣 II 后 溶液中存在如下反应 OHOCrHCrO 2 2 72 2 4 22 42722 CrONaOCrNa 在不同温度下的溶解度如下表 温度 化学式 20 60 100 42SO Na 19 545 342 5 722 OCrNa 183269415 42CrO Na 84115126 5 工业上还可以在水浸过滤后的溶液 42CrO Na加入适量 42SO H 用石墨做电极电解生产金属铬 写出生成铬的电极反应方程式 6 16 分 为了提高资源利用率 减少环境污染 化工集团将钛厂 氯碱厂和甲醇厂组成产业链 如下图所 示 请填写下列空白 1 钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤 粉碎 烘干 预热等物理方法处理 请从原理上解释粉碎的作用 已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为 7 6 则氯化炉中的还原剂化学式是 2 已知 22 sMgClgClsMg 1 641 molkJH 12 1 2 24 sTisMgcsTicsMg molkJH 512 则 2 42 sTiClgClsTi H 3 Ar 气通入还原炉中并不参与反应 通入 Ar 气的作用是 4 以甲醇 空气 氢氧化钾溶液为原料 石墨为电极可构成燃料电池 已知该燃料电池 4 的总反应式为 OHCOOHOOHCH 2 2 323 62432 该电池中负极上的电极反应式是 OHCOOHeOHCH 2 2 33 12216122 则正极上发生的电极反应为 工作一段时间后 测得溶液的 pH 是 填 减小 增大 或 不变 7 碱式硫酸铁 Fe OH SO4对水中的悬浮物 有机物 硫化物 重金属等都能絮凝 工业上常用硫酸亚 铁法制备 工艺流程如下图所示 FeSO4 一系列操作 空气 已知 Fe3 沉淀完全时的 pH 3 1 Fe2 沉淀完全时的 pH 9 7 1 请写出溶解过程中加快溶解速率和提高浸出率的两点措施 2 加入硫酸的作用是控制体系的 pH 值 若硫酸加入量过低 则反应体系酸度太低 容易生成 沉淀 若硫酸加入量过高 不利于产品形成 试从平衡移动的角度分析原因是 3 氧化过程中生成一种气体 遇空气变红棕色 写出氧化过程发生的化学方程式 4 流程图中的 一系列操作 包括 过滤 洗涤 烘干 写出检 验沉淀是否洗涤干净的操作 8 锌钡白是一种白色颜料 工业上是由 ZnSO4与 BaS 溶液混合而成 BaS ZnSO4 ZnS BaSO4 请根据以下工业生产流程回答有关问题 ZnSO4溶液的制备与提纯 有关资料 a 菱锌矿的主要成分是 ZnCO3 含少量 SiO2 FeCO3 Cu2 OH 2CO3等 b Zn OH 2与 Al OH 3相似 能溶于过量的 NaOH 溶液生成 Na2ZnO2 1 滤渣 1 的化学式为 中使用的氧化剂最好是下列的 填序号 A Cl2 B H2O2 C KMnO4 D 浓 HNO3 2 滤渣 2 中主要成份的化学式为 为了达到综合利用 节能减排的目的 上述流程步骤 中的 CO2可以来自于步骤 选填 3 步骤 发生的离子反应方程式为 BaS 溶液的制备 有关数据 Ba s S s 2O2 g BaSO4 s H1 1473 2 kJ mol 1 溶解 水 铁粉 氧化 NaNO2 催化剂 硫酸 气体 调节 pH 值 固体碱式硫酸铁产品 BaS溶液 水浸取 过滤 重晶石 BaSO4 矿粉 煤 粉 煅烧还原BaS CO 1 菱锌矿 滤液1 滤渣1 5mol L 1H2SO4 2 氧化剂 溶液 3 5 ZnSO4 6mol L 1NaOH 过量 滤渣2 滤液2 4 过量CO2 滤渣3 滤液3 5mol L 1H2SO4 溶 液 5 C s 1 2O2 g CO g H2 110 5 kJ mol 1 Ba s S s BaS s H3 460 kJ mol 1 4 若煅烧还原的产物仅为 BaS 和 CO 则其反应的热化学方程式为 制取锌钡白 5 如果 中步骤 使用硫酸过量 产生的后果是 9 13 分 将磷肥生产中形成的副产物石膏 CaSO4 2H2O 转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料 无论从经济效益 资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义 以下是石膏转化为硫酸钾和 氯化钙的工艺流程示意图 1 本工艺中所用的原料除CaSO4 2H2O CaCO3 H2O 外 还需要 等原料 2 写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式 3 过滤 操作所得滤液是 NH4 2SO4溶液 检验滤液中含有 CO32 的操作方法是 4 若过滤 I 的滤液中的 Ca2 浓度低于 1 0 10 5 mol L 1时可认为被沉淀完全 若要使 Ca2 沉淀完全 则滤液中 CO32 离子的物质的量浓度不得低于 已知 Ksp CaCO3 5 0 10 9 5 写出蒸氨过程中的化学方程式 6 氯化钙结晶水合物 CaCl2 6H2O 是目前常用的无机储热材料 选择的依据是 a 熔点较低 29 熔化 b 能导电 c 能制冷 d 无毒 10 15 分 工业上设计将 VOSO4中的 K2SO4 SiO2杂质除去并回收得到 V2O5的流程如下 请回答下列问题 1 步骤 所得废渣的成分是 写化学式 操作 I 的名称 2 步骤 的变化过程可简化为 下式 R 表示 VO2 HA 表示有机萃取剂 R2 SO4 n 水层 2nHA 有机层 2RAn 有机层 nH2SO4 水层 中萃取时必须加入适量碱 其原因是 中 X 试剂为 3 的离子方程式为 4 25 时 取样进行试验分析 得到钒沉淀率和溶液 pH 之间关系如下表 pH1 31 41 51 61 71 81 92 02 1 钒沉淀率 88 194 896 598 098 898 896 493 189 3 结合上表 在实际生产中 中加入氨水 调节溶液的最佳 pH 为 若钒沉淀率为 93 1 时 不产生 Fe OH 3沉淀 则溶液中 c Fe3 已知 25 时 Ksp Fe OH 3 2 6 10 39 5 该工艺流程中 可以循环利用的物质有 和 6 11 15 分 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小组将一批 废弃的线路板简单处理后 得到含 70 Cu 25 Al 4 Fe 及少量 Au Pt 等金属的混合物 并设计出如 下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线 请回答下列问题 1 第 步 Cu 与混酸反应的离子方程式为 得到滤渣 1 的主要成分为 2 第 步加 H2O2的作用是 使用 H2O2的优点是 调溶液 pH 的目的 是使 生成沉淀 3 简述第 步由滤液 2 得到 CuSO4 5H2O 的方法是 4 由滤渣 2 制取 Al2 SO4 3 18H2O 探究小组设计了三种方案 上述三种方案中 方案不可行 原因是 从原子利用率角度考虑 方案更合理 5 探究小组用滴定法测定 CuSO4 5H2O Mr 250 含量 取 a g 试样配成 100 mL 溶液 每次取 20 00 mL 消除干扰离子后 用 c mol L 1 EDTA H2Y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗 EDTA 溶液 b mL 滴定反应如下 Cu2 H2Y2 CuY2 2H 写出计算 CuSO4 5H2O 质量分数的表达式 下列操作会导致 CuSO4 5H2O 含量的测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶 b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c 未除净可与 EDTA 反应的干扰离子 7 1 1 CaCO3 2H Ca2 CO2 H2O 2 5 2 7 8 或之间的任意值 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 3 烧杯 玻璃棒 普通漏斗 Fe OH 3 Al OH 3 4 除去过量的氢氧化钙 合理则给分 5 温度太高 CaCl2 2H2O 会失水 6 Na 没除去析出 NaCl 导致测定结果偏高 2 1 B 2 4FeS 3O2 6H2SO4 2Fe2 SO4 3 6H2O 4S 3 分 写离子方程式 4FeS 3O2 12H 4Fe3 6H2O 4S 也得分 3 Fe 或铁粉 4 蒸发皿 或烧杯 多答石棉网不扣分 玻璃棒 2 分 5 升高温度促进 Fe3 的水解 2 分 过高温度不利于聚铁的形成 或者完全水解了 1 分 6 31 11 4 分 3 没答案 4 1 Mg OH 2 CaCO3 2 NaHCO3 3 除去 HCO3 多答 使更多的 Na 形成 NaCl 析出 提高 NH4Cl 的纯度 不扣分 NaCl 4 NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2 5 1 碱性 2 2323 34 4OCONaOHCr 中温 OHCOCrONa 2242 644 每个物质 1 分 配平 2 分 共 4 分 3 3 OHAl 2 分 4 蒸发浓缩 2 分 促进平衡 OHOCrHCrO 2 2 72 2 4 22 向正反应方向移动 尽可能生成更多溶解度更大的 722 OCrNa 5 OHCreHCrO 2 2 4 468 6 1 增大反应物间接触面积 提高反应速率 2 分 C 3 FeTiO 4 分 各 2 分 顺序不要求 2 1 770 molkJ 2 分 一定要标明单位 3 Mg 和 Ti 都有强还原性 在 Ar 气氛中可防止被氧化 4 分 前后回答准确各 2 分 4 OHeOHO442 22 或 OHeOHO121263 22 2 分 减小 2 分 7 1 适当升温 充分搅拌 延长溶解时间等 每空 2 分 共 4 分 2 Fe OH 3沉淀 2 分 过量的硫酸与 Fe OH SO4 电离出来的 OH 中和 使电离平衡向右移动 3 分 3 2FeSO4 2NaNO2 H2SO4 2Fe OH SO4 Na2SO4 2NO 3 分 4 蒸发浓缩 冷却结晶 2 分 取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中 滴加几滴 BaCl2溶液 若 无沉淀产生 则说明洗涤干净 利用焰色反应检验 Na 也给分 2 分 8 1 4 分 SiO2 2 分 B 2 分 2 4 分 Fe OH 3 Cu OH 2 2 分 2 分 3 3 分 ZnO22 2CO2 2H2O Z