化学工艺流程和化学实验.docx

1、 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g（1）步骤前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钠”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_（5）从母液中可回收的主要物质是_答案2、工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： 完成下列填空：1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。 A B 2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 滤液D加石灰水前先要加热，原因是 。6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义）答案：3、 某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和的形式存在，该废水的处理流程如下：（1） 过程：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用： 。用化学平衡原理解释通空气的目的： 。（2） 过程：在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是 反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是 。1mol NH4+(aq)全部氧化成的热化学方程式是 。（3） 过程：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。答案：26.（14分）（1） 废水中的NH3被空气带走，使D的平衡向正反应方向移动，利于除氨（2）放热 H=-273kJ/mol0（反应为的总能量大于生成物的总能量） H=-346kJ/mol 5:64、工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1：还原沉淀法 该法的工艺流程为其中第步存在平衡：2CrO42（黄色）+2H+Cr2O72（橙色）+H2O（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色.（2）能说明第步反应达平衡状态的是 。aCr2O72和CrO42的浓度相同 b2v (Cr2O72) =v (CrO42) c溶液的颜色不变（3）第步中，还原1mol Cr2O72离子，需要_mol的FeSO47H2O。（4）第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH(aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积Kspc(Cr3+)c3(OH)10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至 。方法2：电解法该法用Fe做电极电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。（5）用Fe做电极的原因为 。（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。 溶液中同时生成的沉淀还有 。答案： （1）橙 （2）c （3）6 （4）5 （5）阳极反应为Fe2eFe2+，提供还原剂Fe2+ （6）2H+2eH2 Fe(OH)5、某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线： CO的制备原理：HCOOHCO+H2O，并设计出原料气的制备装置（如下图）请填写下列空白：（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式： ， 。（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是 ， ；C和d中承装的试剂分别是 ， 。若用以上装置制备H2， 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是_（填序号）饱和Na2SO3溶液 酸性KMnO4溶液 石灰水无水CuSO4 品红溶液（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是_。a. 低温、高压、催化剂 b. 适当的温度、高压、催化剂c. 常温、常压、催化剂 d. 适当的温度、常压、催化剂（5）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品，为纯化1丁醇，该小组查阅文献得知：RCHO+NaHSO3（饱和）RCH(OH)SO3Na；沸点：乙醚34，1丁醇118，并设计出如下提纯路线：试剂1为_，操作1为_，操作2为_，操作3为_。答案：（1）Zn+2HClZnCl2+H2；(CH3)2CHOHCH2CHCH3+H2O；（2）恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓硫酸 分液漏斗 蒸馏烧瓶 （3）（或）； （4）b （5）饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏6、高纯是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以为原料制备少量高纯的操作步骤如下： （1）制备溶液：在烧瓶中（装置见右图）加入一定量和水，搅拌，通入和混合气体，反应3h。停止通入，继续反应片刻，过滤（已知）。石灰乳参与反应的化学方程式为 。 反应过程中，为使尽可能转化完全，在通入和比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 、 。 若实验中将换成空气，测得反应液中、的浓度随反应时间t变化如右图。导致溶液中、浓度变化产生明显差异的原因是 。（2）制备高纯固体：已知难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100开始分解；开始沉淀时。请补充由（1）制得的溶液制备高纯的操作步骤实验中可选用的试剂： 、 、。 ； ； ； ；低于100干燥。难易程度：参考答案：(1)Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O控制适当的温度 缓慢通入混合气体Mn+催化O与2H2SO3，反应生成H2SO4(2)边搅拌边加入NaHCO3（或Na2CO3），并控制溶液pH7.7过滤，用少量说洗涤2-3次检验SO42-是否被洗涤出去用少量C2H5OH洗涤7、为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。试验过程：.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是 。（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。（3）B中溶液发生反应的离子方程式是 。（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程的操作和现象是 。（5）过程实验的目的是 。（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能离逐渐减弱。答案：27.（13分） （1） （2）淀粉KI试纸变蓝 （3） （4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后CCl4层溶液变为紫红色 （5）确认C的黄色溶液中五Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 （6）原子半径逐渐增大8、已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制： 请回答以下问题：电解时，粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 电解过程中，硫酸铜的浓度会 （选填：变大、不变、变小）步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以