工业流程题训练

工业流程题1、以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。由于粗盐中含有少量MgCl、CaCl、NaS0等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。以粗盐224为原料的“氯碱工业”流程如下：回答下列问题：氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列关于氢氧化钠的描述中，错误的是—•A.能去除油污，可做厨房清洁剂 B.易溶于水，溶解时放出大量的热C.水溶液能使石蕊溶液变红 D。可用作某些气体的干燥剂操作②的名称是 ，操作④的名称是 操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、NaC0溶液、BaCl溶液(均过量)，其顺序要求是：TOC\o"1-5"\h\z2 3 2NaCO溶液必须在BaCl溶液之 (填“前”或“后”)加入。有同学提出用 溶液代2 3 2替BaCl溶液可达到同样的目的。2电解饱和NaCl溶液的化学方程式是 。该流程中可以循环利用的物质是 。2、 MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)的提纯是工业生产的重要环节•如图是某研究性学习小组在实验室中模拟工业上粗MnO2转化为MnO2的工艺流程.请回答下列问题：操作A的名称是—— • (2)NaClO3中氯元素的化合价为 价.蒸发所需的仪器有铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯和 _•写出加稀硫酸H2SO4时产生CO2的化学方程式 一•该流程中可以循环利用的物质是H2SO4和— ——3、 高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料．用硝酸钙溶液制备高纯氧化钙的工艺流程如下：反应池中发生反应的化学方程式为：CO2+2NH3・H2O+Ca(NO3)2=2NH4NO3+CaCO3+H2O请回答下列问题：(1)过滤操作中玻璃棒的作用是 过滤后所得沉淀表面可能含有的可溶性杂质有 (写出一种即可).该工艺流程中可循环使用的物质是 冷却需在干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的杂质是 上述流程中的副产物NH4NO3可用作氮肥，氮肥的主要作用是 •A、促进植物生长，叶色浓绿 B、增强作物的抗寒，抗旱能力C、增强作物的抗病虫害和抗倒伏能力.4、 FeSO4・7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂•某工业废渣主成分是Fe2O3，还含有CaCO3和SiO2(不溶于水也不溶于稀硫酸)，实验室用此废渣制备FeSO4・7H2O的流程如图1：请根据流程图回答下列问题：稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为 操作②所需要的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒和 经测定，滤渣中只含有CaSO和SiO,你认为实验室 (填“能”或者“不能”)用粉末状的石灰4 2石与稀硫酸反应制二氧化碳．Fe与Fe(SO)反应的化学方程式为 2 4 3硫酸亚铁的溶解度曲线如图2.待结晶完毕后，滤除晶体，用少量冰水洗涤2-3次•用冰水洗涤的目的是： I除去晶体表面附着的杂质；II 5、 工业上以高纯度的二氧化锰为原料制备高锰酸钾的主要流程如下：已知相关物质的溶解度(20°C)如下表：KMnO4中锰元素的化合价为 。(2)操作I的名称 。“干燥"过程中温度不宜过高的原因是 (用化学方程式表示).(3)“通CO2酸化”，反应的化学方程式为:3K2MnO4+2CO2======2KMnO4+MnO2I+2K2CO3TOC\o"1-5"\h\z若用稀H2SO4酸化，反应的化学方程式为：3K2MnO4+2H2SO4=====2KMnO4+MnO2I+2K2SO4+2H2O工业上不采用稀H2SO4酸化的原因是 。(4)电解法也可以实现由K2MnO4向KMnO4的转化，反应的化学方程式为：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH十H2f,与“通CO2酸化”相比，其优点是 。6、 硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。以下是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。B的化学式为 ，操作a的名称是 。②的反应基本类型为 ；反应①、③的化学方程式分别为① ③ 。已知：Cu+2H2SO4(浓△ CuSO4+SO2f+2H2O.从环保和经济的角度分析，对比途径I、II，途径I的优点有：不产生有害气体和 。7、 以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：FeTiO3＋2H2SO4===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z钛酸亚铁中钛元素的化合价为 ，上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化，物质A是 ，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是 ， ;反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 8、 我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，其生产纯碱的产品和副产品氯化铵的工艺流程如图所示:NH3溶于水得到氨水，将无色酚酞溶液滴入氨水中,溶液呈 色.写出反应I的化学方程式 ;该反应的基本类型为 操作a的过程是 、 、过滤.上述工艺流程中可循环利用的物质是 9、 七水硫酸镁(MgSO・7H0)是一种重要的化工原料，在48°1°C以下的潮湿空气中稳定，在温热干燥空42气中易失去结晶水。工业上将白云石(主要成分为MgCO、CaCO)煅烧成粉，用于制取MgSO・7H0，工艺流TOC\o"1-5"\h\z3 4 2程如下图所示：煅烧过程中，MgCO转化为MgO的基本反应类型是 。(2)写出MgO与HSO反应的3 2 4化学方程式 。(3)操作a的名称为 。(4)将分离后的母液循环利用的目的是 。(5)干燥得成品时，需要控制的条件是 .10、 某热电厂用脱硫得到的石膏(CaSO4・2H2O)生产K2SO4肥料的流程如下•请回答下列问题：(1)石膏中S的化合价是 脱硫过程的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO4・2H2O+2 石膏与饱和(NH4)2CO3溶液相混合，发生反应I时需不断搅拌，其目的是 实验室完成过滤操作所需要的仪器有铁架台、玻璃棒以及 (填字母序号),玻璃棒的作用是 (4)(NH4)2SO4与KCl溶液需在浓氨水中发生反应口，析出K2SO4晶体.此反应的基本类型是 ,浓氨水的作用是 ，反应□需在密闭容器中进行的原因是 该工艺可以循环利用的物质有 (写一种)，副产品NH@l与NaOH溶液混合微热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变 色.11、 硫酸钙转化为KSO和CaCl・6H0的工艺流程如下：2 4 2 2吸收过程中发生了化学反应，化学方程式为 操作I的名称为 ，沉淀的主要物质为 (填化学式).蒸氨过程中涉及的反应类型—(填编号).A.复分解反应B.化合反应C.分解反应D.置换反应操作III包含一系列操作:蒸发浓缩、 过滤、洗涤、干燥.可循环利用的物质除了NH夕卜，还有 (填化学式).312、 过氧化钙(CaO)是一种对环境友好的多功能无机化合物，通常有两种制备方法.已知：温度过高过氧2化钙会分解生成氧化物和氧气.方法1:由Ca(OH)为原料最终制得，其制备流程如下：2方法2：由鸡蛋壳(含CaCO高达90%)为原料最终反应制得，其制备流程如下：3方法1中搅拌的目的是 请将搅拌过程中发生反应的化学方程式补充完整：CaCl+H0+2NH・H0+6 =CaO・8H0|+2NH4C1。制备过程中除水外可循环使用的物质2 22 3 2 2 2是 (填化学式)；方法2中气体X是 ，实验室常用 溶液来吸收。煅烧后的反应时化合反应，也能生成CaO・8HO,反应的化学方程式为 该反应需控制温度在220〜2°c,可将反应器放置在 中，获得CaO2产品中主要含有的固体杂质是 (填化学式)；(3)这两种制法均要求在低温下进行(除煅烧夕)，温度过高除了防止氨水挥发夕，还能 ;“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物，则上述两种方法中生成CaO・8HO22的反应符合“绿色化学”的是 (填“方法1”或“方法2”)。13、 能源“非石油化”是战略目标,发展以ch4、co2等为原料的“q化学"成为当今化工生产的必然趋势•通常天然气中含有h2s等有毒气体，图为天然气合成氨的工艺流程.甲烷一氧气燃料电池是将 能转化为电能的装置.CH4可合成多种无机物和有机物•研究CH4和CO2反应生成CO和H2，重大意义在于 我国科研人员首先发现ch4在一种催化剂的作用下可直接分解获得c6h6和h2，化学方程式为 ①中CH4与H2O(气)反应生成CO2、H2，化学方程式是 ②中一般加入k2co3的水溶液吸收CO2，此反应方程式： N2与h2按照分子数 反应生成NH3.使用Fe2O3・H2O除去H2S，生成物中含硫元素的物质有 种•右图是实验室模拟合成氨气的装置甲装置的作用有三个：一是将氮气和氢气干燥；二是使氮气和氢气充分混合；三 ,从而提高氮气和氢气的利用率。流程中参与循环的物质是 (填化学式).14、 金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。工业上用钛铁矿(主要成分FeTiO)制备金属钛的一种工艺流程如下图所示。(部分产物略)3钛铁矿的主要成分是钛酸亚铁(FeTiO)，其中钛元素的化合价为 。步骤②分离出TiCl的方法，利用了TiCl与FeCl 的不同。4 3④反应的化学方程式为 ，该反应在氩气中进行的理由是 绿色化学提倡物料循环.以上流程中，可用于循环的物质除Cl、Mg夕卜，还有——215•某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示：(1)溶液A中共含有 种阳离子；(2)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH,可以使溶液中的金属阳TOC\o"1-5"\h\z离子转化为沉淀•该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表•为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，溶液B的pH可容许的范围为 ;氢氧化物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mg(OH)2开始沉淀的pH 1。5 4。2 8。6完全沉淀的pH 3.2 6。7 11。1溶液B中一定含有的溶质为 (填化学式)；写出溶液B中加人熟石灰，生成产品的化学方程式： 16、下图是海水“制碱”的部分简单流程.步骤III、步骤IV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 。(拓展)已知有关物质重要反应的化学方程式如下：2NH4Cl+X==2NH3+Cl2+2H2O NH4Cl===NH3f+HClf 根据以上信息回答下列问题。盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积，可以向其一和加入过量纯碱.此时将混合液中不溶物除去的方法是 ;溶液中多余的纯碱可以加试剂来除去.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人二氧化碳气体，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： —。在氨碱工业的历史上•如何处理流程中剩余的氯化铵溶液出现了两种工艺:一是“索尔维法”.即在氯化镀溶液中加入物质X (填化学式)，产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体•降低了氯化氨的 ，使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品一一氮肥•氯化钠溶液则可以循环利用。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？17、某制碱厂以海水为主要原料生产纯碱(碳酸钠)和其他副产品.将海水进行处理后获得精盐水•海水中，除氯化钠外，还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质•其处理的主要流程如下:⑴加入氢氧化钠溶液的目的是 (2)操作I的名称是 操作1所得的沉淀是混合物，其成分有：(填化学式)BaSO4、Mg(OH)2、 向滤液中滴加适量稀盐酸的目的是 将精盐水制成饱和溶液，先向其中通入足量的氨气，再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶体(碳酸氢钠，NaHCO3)析出,反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3I;将晶体转移出来后，加热至不再有气体产生，所得固体即为纯碱.加热晶体碳酸氢钠获得纯碱的化学方程式为 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，根据上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式).为测定上述方法获得的纯碱产品中碳酸钠的纯度•某研究性学习小组对纯碱产品进行检测•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•通过查阅资料得知，在滴加盐酸过程中首先发生的反应是:Na2CO3+HCI=NaHCO3+NaCI;然后发生的反应是:NaHCO3+HCI=NaCI+H2O+CO2f,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：某同学认为，在上述纯碱含量测定过程中，用玻璃棒不断搅拌，能使测定误差减小，其理由是 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(写出计算过程)18、(烟台)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：①溶解②加过量的Na2CO3溶液；③加过量的BaCI2溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液;⑥蒸发结晶；⑦过滤•正确的操作顺序是 (用序号填一种合理组合).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MgCI2制取Mg的化学方程式为 海水本身就是含有MgCI2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCI2溶液有何不同: 海水“制碱"•下图是海水制碱”的部分简单流程•步骤III、步骤IV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 19、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==CaCO3I+(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TOC\o"1-5"