工业流程题竞赛用

1、工业流程题1. 解题思路明确整个流程及每一局部的目的 T仔细分析每步发生的反响及得到的产物 T 结合根底理论与实际问题思考 T注意答题的模式与要点在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问答复不了，并不一定会影响答复后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： 浏览全题，确定该流程的目的 由何原料获得何产物副产物，比照 原料和产物； 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并 在下一步分析和解题中随时进行联

2、系和调用； 解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反响？利用了什么原理 氧化复原？溶解度？ 溶液中的平衡？。每一步操作进行到什么程度最正确？每一步除目标物质外还产 生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？无机化工题：要学会看生产流程图，对于比拟陌生且复杂的流程图，宏观 把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有：1、原料预处理2 、反响条件的控制温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择3、反响原理离子反响、氧化复原反响、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的别离与提纯4、绿色化学物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分

3、利用5、化工平安防爆、防污染、防中毒等。2、规律主线主产品分支副产品回头为循环核心考点：物质的别离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品别离提纯3工业生产流程主线与核心4.熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧 烧如从海带中提取碘煅烧 烧如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解研磨适用于有机物的提取 如苹果中维生素C的测定等。控制反响条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀- pH值的控制例如：以下物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27

4、.69.6Mn (OH)28.39.8问题：假设要除去Mn2+溶液中含有的Fe2应该怎样做?调节pH所需的物质一般应满足两点：、能与H*反响，使溶液pH值增大；、不引入新杂质。例如：假设要除去Cu2+溶液中混有的 Fe3十，可参加 CuO、CuOH2、Cu2OH2CO3等物质来调节溶液的pH值蒸发、反响时的气体气氛加热的目的加快反响速率或促进平衡向某个方向移动降温反响的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 趁热过滤 冰水洗涤解损耗防止某物质降温时会析出洗去晶体外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶物质的别离和提纯的方法 结晶一一固体物质从溶液中析出的过程蒸发浓缩

5、、冷却结晶 过滤一一固、液别离 蒸馏一一液、液别离 分液一一互不相溶的液体间的别离 萃取一一用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 升华一一将可直接气化的固体别离出来。 盐析一一加无机盐使溶质的溶解度降低而析出常见名词浸 出：固体加水酸溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸 浸：在酸溶液中反响使可溶性金属离子进入溶液， 不溶物通过过滤除去的溶解过程水洗：通常为除去水溶性杂质水浸：与水接触反响或溶解专项练习1.空气吹出法工艺，是目前 海水提溴的最主要方法之一。其工艺流程如下:海水提取粗盐、苦卤 硫酸酸化 Cl 2氯化=含Br2的空气吹出海水 含Br2的空气 SO吸收一冷凝

6、 液溴 *别离溴蒸气蒸馏溴水混合物氯化吸收液粗溴水周期，_0(2) 高纯氧化铁可作现代电子工业材料。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁 a Fe2O3)的 生产流程示意图：氨气MgClr6IiO蒸氨1石灰乳族。(1) 溴在周期表中位于_(2) 步骤的离子方程式： 。(3) 步骤的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在 8090 C。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：(4) 步骤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行别离。假设在实验室别离上述混合物的别离仪器的名称是 ，别离时液溴从别离器的 (

7、填“上口或“下口)排出。(5) 为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化：2现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。请填写以下空白。(1) 实验室里，可用于吸收SO2尾气的一种试剂是 步骤I中过滤所得滤渣的主要成分是 步骤II中参加铁粉的目的是 。 步骤川中可选用 试剂调节溶液的pH (填标号)。A .稀硝酸B .双氧水C.氨水D .高锰酸钾溶液 写出在空气中煅烧FeCO3，制备高纯氧化铁的化学方程式 从滤液C中回收的主要物质的一种用途是 。3. 镁砂(MgO是一种高温耐火材料。以下图是氨法制取高纯镁砂的局部工艺流程:勺轻烧请答复：(1) MgC2?6

8、H2O的相对分子量,(2) 写出氨分子的电子式。(3) 蒸氨是将石灰乳通入氯化铵溶液中，并加热，写出该反响的化学方程式：。(4) 轻烧后的产物为。(5) 工业获取的MgC2?6HO常混有FeCh,除去MgC2溶液中的Fe3+,可选用以下试剂A. MgOB . NaOHC . Mg (OH 2 D . KSCN(6) 氨化反响过程中反响的离子方程式 。(7) 过滤洗涤主要是除去附着在固体外表的氯离子，过滤后洗涤沉淀的方法是;检验沉淀已洗涤干净的方法是。4. (16分)某化学研究性小组同学提出回收含铜电缆废料中提取铜的两种方案， 并向老师咨询，老师就以下几个方面与同学们展开讨论：方案甲:含铜废料在

9、空气中灼烧足量稀硫酸.加热黑色固体及残留物加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物蓝色溶液及不溶物过滤红色粉末方案乙:含铜废料粉碎 碎铜.碎电缆皮.其他杂质参加足量稀硫酸通入空气并加热蓝色溶液及不溶物过滤加铁屑浅绿色溶液及红色沉淀物过滤 红色粉末(1) 两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么?(2) 写出方案甲中的步骤与铜有关的离子反响的离子方程式。(3) 老师建议，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑这一步时，应该加入略过量的铁屑，目的是：。(4) 老师请同学们用化学方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑。请你 填写以下表格写出实验操作、预期实验现象、结论及操作 (中相关的离子方程式)序实验操作7实验现象

10、结论及离子方程式取适量的样品于试管 内用滴管滴入足量硫酸 溶液，并充分振荡 试管溶液先黄色，滴入KSCN§液后显红色(5)为了提高原料的，老师建议把最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发. 冷却 结晶过滤洗涤自然枯燥得到一种带结晶水的硫酸亚铁晶体。研究小组按老师的建议完成上面操作步骤，获得晶体后对其进行检测 先取a g的晶体进行脱水实验，获得无水固体为(a 1. 26) g 将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1. OOmol/L的氯化钡溶液，当滴加10. OOmL溶液时，沉淀恰好完全。研究小组通过计算测知该晶体的化学式是 o5. (1) 工业上以粗铜为原料采取如图17所示流程制备硝酸铜晶体

11、：粗铜(含铁)+晶傑 在步骤a中，还需要通入氧气和水，其目的是 o 在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中参加CuO,调节溶液 的pH，根据下表数据，溶液的pH应保持在 范围。氢氧化物开始沉淀时的氢氧化物沉淀完全时的 pHpHFe31.93.2Cu24.76.7不用加水的方法调节溶液pH的原因是o(2) 图18是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体Cu(NO3)2 nH2O 的 溶解度曲线(温度在30r前后对应不同的晶体)，以下说法正确的选项是 (填字母)o30 Tl ra. A点时的溶液为不饱和溶液b. B点时两种晶体可以共存C.按上述流程最终得到的晶体是 Cu(NO3)2

12、3H2Od.假设将C点时的溶液降温至 30C以下，可以析出Cu(NO3)2 6H2O晶体(4)某些共价化合物(如 出0、NH3、N2O4等)在液态时有微弱的导电性，主 要是因为发生了电离，如：2NH3NH4+NH2-，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反响。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差 18,那么液态N2O4电离的方程式是 ; Cu与液态N2O4反响制得无水硝酸铜的化学方程式是。6锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性学习小组 对废旧锂离子电池正极材料LiMn2O4、碳粉行涂覆在铝箔上进行资源回收研 究，设计实验流程如下：第步反响得到的沉淀X

13、的化学式为。第步反响的离子方程式是 。第步反响后，过滤 Li2CO3所需的玻璃仪器有 。假设过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原 因：。7.聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝 Al2OHnCl6 n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异, 高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验的高岭土，化学组成为：Al2O325%34%、SiO240%50%、Fe2O30.5% 3.0%以及少量杂质和水分 且一定条件下可相互转化；流程如下：适量CacqAl2OHnCl6-n

14、高岭土 15%盐酸 少量铝粉根据流程图答复以下问题：煅烧的目的是配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸密度约为1.15 g cm3 和g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 。 溶解过程中发生反响的离子方程式为 加少量铝粉的主要作用是。_调节溶液pH在4.24.5 的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用 品是;蒸发浓缩需保持温度在90100C，控制温度的实验方法是。&工业上用铝土矿成分为氧化铝、氧化铁制取铝的过程如下：请答复以下问题：1 水蒸气的作用。2 沉淀C的化学式为 该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作。3 操作I、操作II、操作III都用到的玻璃仪器是

15、有 。4实验室洗涤AI0H3沉淀应该如何操作： 5生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有填化学式。用此法制取铝的副产品是 填化学式。参考答案_1. 1第四 W A 2 分2 Br2+SO2+2H2O=4H+2Br+ SO42 2 分3 温度过高，大量水蒸气排出，溴气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。2分4分液漏斗下口 2分5氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品本钱高空气吹出、SO2吸收、氯化的过程实际上是一个Br2的浓缩过程。2分2. 1 NaOH溶液或其它合理答案2分2SiO2 2分将Fe3+复原为Fe2+ 2分 C 2分4F

16、eCO3+O2煅嗜FbO3+4CO2 2分氮肥2分3H n H1203 2 分2h2 分3 Ca OH 2 + 2NHCI = 2NrHt + CaCl2+2HO2 分，物质全对 1分，配平1分，条件和气体符号不扣分4MgO或氧化镁2分5AC 总分值2分,选对1个1分，错选或多项选择0分6M2+ 2NH + 2H2O = Mg OH 2； +2 NH4+或 Mg+ 2NHb H2O = Mg OH 2； +2 NH+2 分，物质全对 1 分,配平1分，条件和沉淀符号不扣分7沿玻璃棒向过滤器中滴加蒸馏水到浸没沉淀，待水自然流下，重复此操作2-3次。2分；试剂1分，现象1分向最后一次洗涤后的溶液中

17、滴加硝酸酸化的 AgNO溶液，假设无白色沉淀生成， 证明已经洗涤干净。2分；试剂1分，现象1分4. 16 分(1) 乙(1分)甲方案第一步“灼烧会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾(1分)(2) CuO + 2 H = Cu + 出0(1 分) Fe + Cu2+ = FeT + Cu(1 分)(3) 确保Cu完全置换出来(2分)(4) (每空2分，一个要点1分，共8分)序 号实验操作实验现象结论样品局部溶 解，并有气泡 放出样品含过量的铁 屑Fe + 2H+ = Fe2+ +将试管静止，将上 层清液倾倒于另一 试管中，先滴入少 许硝酸溶液，再滴 入几滴KSCNS液Fe2+被硝酸氧化 成 Fe3+，遇 SCN呈现血红色(5) FeSO 7H05. (1)提高原料的利用率，减少污染物的排放3.24.7 加水会将溶 液稀释，不利于将滤液蒸发浓缩(2) b d(4) N2O4N0+ NO3-Cu+ 2204= Cu(NO3)2 + 2N06. (1) Al(OH) 3(2) 4L