高中自主招生化学专题化工流程题

一、海水资源的多重利用1.制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：（1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是。（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的（填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中。（3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、（填化学式）。（4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是。（5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________；（6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是_________。2.金属镁的冶炼海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。上述提取Mg的过程中，试剂A最好选用(从我市有丰富的石灰石资源考虑)。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。电解无水MgCl2的过程中能转化为能。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：。3.氨碱工业海水“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。【拓展练习】△已知有关物质重要反应的化学方程式如下：△2NH4Cl+X====2NH3↑+CaCl2+2H2ONH4Cl====NH3↑+HCl↑根据以上信息回答下列问题。(1)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。(2)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：_______________。(3)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——氮肥．氯化钠溶液则可以循环利用。(4)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：。二、传统能源工业（化石燃料的利用、及合成氨工业等）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。请回答下列问题：（1）下列说法正确的是。A．煤是复杂的混合物，主要含碳元素B．由煤加工成焦炭发生的是物理变化C．家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D．煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质（2）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。右图是高炉炼铁的示意图。请根据图例回答：①焦炭在炼铁过程中的主要作用是；②请用化学方程式表示炼铁的原理；③高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒。请你对高炉气体的处理提出合理化的建议。煤气发生炉碳化塔合成塔液氨储槽煤、空气、水煤气发生炉碳化塔合成塔液氨储槽煤、空气、水CO2、H2、N2H2、N2水煤气发生炉中主要反应：①C+O2=CO2；②C+H2O=CO+H2。两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。判断：反应②（填“放出”或“吸收”）热量。将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3，试写出该反应的化学方程式。三、石灰石工业1、用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。已知：a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2；微热b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：微热Ca(HCO3)2=====CaCO3↓+H2O+CO2↑；c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。(1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。请写出反应①和④的化学方程式：①；④；操作Ⅱ包括等工序。(2)制轻质碳酸钙时，D为(选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是：．(3)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：_______________；操作I包括搅拌和微热等工序。四、污水处理工业1、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：④④③①②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②中：需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。（2）步骤③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②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？，理由是.（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？.五、金属回收工业1、坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料(如：零碎电缆)．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O)，于是他提出了另一套方案：(1)甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：②；③．(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为(选填“甲”或“乙”)的方案更合理．理由是：．(3)丙认为，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．你认为丙这么说的道理是：．丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法处理?”．请提出你的想法：．(4)最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：、(“绿矾”溶解度随温度升高而增大)．答案一、海水资源的多重利用1.制盐工业答案：（1）加快粗盐溶解（2）Na2SO4NaOH、Na2CO3（3）CaCO3、BaCO3（4）会引进新的杂质KCl（5）不可以。碳酸钠作用是既除去Ca2+，又除去多余的氯化钡（6）除去多余的氢氧化钠和碳酸钠2、Mg(OH)2MgCl2通电Mg+Cl2↑后者是经过富集和分离后的溶液(或海水中含有氯化钠等多种溶质，氯化镁的浓度很低)3、NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑氨气溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳（拓展）(1)过滤盐酸（2）促进更多CO2溶解反应充分（3）Ca(OH)2溶解度（4）氯化铵受热易分解高温二、传统能源工业高温（1）AD（