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-o由于粗盐中具有少许MgC12.CaC12.Na2s04等杂质，不符合电解规定，因此必须通过精制。以粗盐

为原料的“氯碱工业”流程如下：

回答问题：

（1）氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列有关氢氧化钠的描述中，错误H勺是。

A.能清除油污，可做厨房清洁剂B.易溶于水，溶解时放出大量的热

C.水溶液能使石芨溶液变红D.可用作某些气体的干燥剂

（2）操作②的名称是，操作④的名称是。

（3）操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na2c03溶液、BaC12溶液（均过量），其次序规

定是：Na2c03溶液必须在BaC12溶液之（填"前”或“后”）加入。有同学提出用溶

液替代BaC12溶液可到达同样的目的。

（4）电解饱和NaCl溶液的化学方程式是。

（5）该流程中可以循环运用的物质是□

2.MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2（具有较多的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试验室中模拟工业上粗MnO2转化为MnO2的工艺流程.

请回答问题:

（1）操作人的名称是.（2）NaCI03中氯元素R勺化合价为价.

（3）蒸发所需的仪器有铁架台（带铁圈）、蒸发皿、酒精灯和

（4）写出加稀硫酸H2s04时产生CO2的化学方程式.

（5）该流程中可以循环运用的物质是H2s04和.

3、高纯氧化钙是用于电子工业重要的J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（N03）2—2NH4NO3+CaCO3I+H20

请回答问题：（1）过滤操作中玻璃棒的作用是

（2）过滤后所得沉淀表面也许具有的可溶性杂质有（写出一种即可）.

（3）该工艺流程中可循环使月的物质是

（4）冷却需在干燥的环境中进行，否则制得内高纯氧化钙中会混有的杂质是

（5）上述流程中的副产物NH4NO3可用作氮肥，氮,肥的重要作用是

A.增进植物生长，叶色浓绿B.增强作物的抗寒，抗旱能力C.增强作物H勺抗病虫害和抗倒伏能力.

4.FeSO4・7H2O是一种重要日勺食品和饲料添加剂.某工业废渣主成分是Fe2O3,还具有

CaCO3和Si（）2（不溶于水也不溶于稀硫酸），试验室用此废渣制备FeSO4・7H2O的流程如

图1：

请根据流程图回答问题：

（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为

（2）操作②所需要附玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和

（3）经测定,滤渣中只具有CaS04和SiO2.你认为试验室（填“能”或者“不能”）用粉末状的石

灰石与稀硫酸反应制二氧化碳.

（4）Fe与Fe2（SOD3反应的化学方程式为

(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图2.待结晶完毕后，滤除晶体，用少许冰水洗涤2-3次.用冰水洗涤的

目的是：【除去晶体表面附着的杂质：

II

5、工业上以高纯度的二氧化镒为原料制备高镒酸钾的重要流程如下:

(l)KMnO4中钵元素的化合价为0(2)操作II内名称是。“干燥”过程中温度不适宜过

高的原因是(用化学方程式表达)。

⑶“通「02酸化”，反应1向化学方程式为：3K2MnO4+2CO2======2KMnO4+MnO2I+2K2CO3

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H2s04酸化的原因是o

(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H2t,与“通CO2酸化”相比，其长处

是。

6.硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。如卜.是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。

途径I

废铜料|足立锻21混合物.操作，|单彳:衿展咤倜色固体B|登盛可溶液一硫酸铜晶体

|______________液硫酸.加热

途径n④

(I)BIK'J化学式为,操作a『、J名称是

(2)②的反应基本类型为：反应①、③的化学方程式分别为

①__________________③-

(3)已知：CU+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2t+2H2O,从环境保护和经济的角度分析，

对比途径I、II,途径1的长处有：不产生有害气体和-

7、以钛铁矿(重要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为重要原料冶炼金属钛,牛.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+FeS04+2H2O

回答问题：

(I)钛酸亚铁中钛元素的化合价为,

(2)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运用的物质分别是,：

(3)反应TiC14+2Mg2MgeI2+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氨化铉的工艺流程如图所示：

(1)NH3溶于水得到覆水，将无色酚林溶液滴入某水中，溶液呈色.

(2)写出反应II向化学方程式：该反应的基本类型为

(3)操作a1内过程是、、过滤.

(4)I•述T艺流程中可循环运用的物质是

9、七水硫酸镁(MgSO4-7H2O)是•种重要的化工原料，在48.1C如下的潮湿空气中稳定，在温热干燥空

气中易失去结晶水。工业上将白云石(重要成分为MgC03、CaC03)燃烧成粉，用于制取MgS04-7H20,工

艺流程如下图所示：

白云石

HjO7.

(1)搬烧过程中，MgC03转化为MgO的基本反应类型是________________。(2)写出MgO与H2s04反应

的化学方程式°(3＞操作al内名称为o(4)将分离后的母液

循环运用的目的是°(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K2s04肥料的流程如下.请回答问题：

(1)石膏中S的化合价是,脱硫过程的化学方程式为2CaC03+2SO2+O2+4H2O=2CaSO4*

2H2O+2.

(2)石膏与饱和(NH4)2CO3溶液相混合，发生反应I时需不停搅拌,其目II勺是

(3)试验室完毕过滤操作所福要H勺仪器有铁架台、玻璃棒以及(填字母序号)，

玻璃棒的作用是

(4)(NH4)2S04与KC1溶液需在浓氨水中发生反应II,析出K2s04晶体.此反应的基本类型是,

浓氨水的作用是，反应II需在密闭容器中进行的原因

是

(5)该工艺可以循环运用H勺物质有(写一种)，副产品NH4CI与NaOH溶液混合微热，产生的

气体能使湿涧的红色石芨试纸变色.

11.硫酸钙转化为K2SO4和CaCI2*6H2O的工艺流程如下：

(1)吸取过程中发生了化学反应,化学方程式为

(2)操作I的名称为，沉淀的J重要物质为(填化学式).

⑶蒸氨过程中波及的反应类型(填编号).A.复分解反应B.化合反应C.分解反应D.置换反应

(4)操作m包括一系列操作：蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥.

⑸可循环运用的物质除了NH3外，尚有(填化学式).

12、过氧化钙（CaO2）是一种对环境友好H勺多功能无机化合物，一般有两种制备措施。已知：温度过高过

氧化钙会分解生成氧化物和氧气。

措施1：由Ca（0H）2为原料最终制得，其制备流程如下：

措施2:由鸡蛋壳（含CaC03高达90%）为原料最终反应制得，其制备流程如下:

而处理后

的鸡蛋壳・产品

（1）措施1中搅拌H勺目的是。清将搅拌过程中发生反应的化学方程式补充完整：

CaCL+HQ+2NH；t•H20+6=CaO?・8HaI+2NH4CU制备过程中除水外可循环使用的物质

是（填化学式）：

（2）措施2中气体X是,试验室常用溶液来吸取。般烧后的反应时化合反

应，也能生成CaO2・8H2O,反应的化学方程式为°该反应需控制温度

在0~2℃,可将反应器放置在中，获得Ca02产品中市要具有T内固体杂质

是（填化学式）：（3）这两种制法均规定在低温下进行（除燃烧外），温度过高除了防止

氨水挥发外，还能：

（4）“绿色化学”一般是指反应物的原子所有转化为期望II勺最终产物，则上述两种措施中生成CaO2-8H20

的反应符合“绿色化学”H勺走（填''措施1”或“措施2”）。

13.能源“非石油化”是战略目也发展以CH4c02等为原料U勺“C1化学”成为当今化工生

产的必然趋势.一般天然气中具有H2s等有毒气体，图为天然气合成氨的工艺流程.

（1）甲烷-氧气燃料电池是将能转化为电能的装置.

（2）CH4可合成多种无机物和有机物.研究CH4和C02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•种催化剂的作用下可直接分解获得C6H6和H2,化学方程式为

（3）①中CH4与H2。（气）反应生成CO2.H2,化学方程式是

②中一般加入K2CO3（'J水溶液吸取C02,此反应方程式：

N2与H2按照分子数反应生成NH3.

（4）使用Fe2O3-H2O除去H2S,生成物中含硫元素的物质有种.右图是试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足混合：三是，

从而提高氮气和氢气I向运用率。

（5）流程中参与循环的I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、医疗上不可缺乏口勺材

料。工业上用钛铁矿（重要成分FeTiO3）制备金属钛口勺一种工艺流程如下图所示。（部分产

物略）

（1）钛铁矿的重要成分是钛酸亚铁（EeTiO3），其中钛元素的化合价为

（2）环节②分离出TiC14的措施，运用了T1C14与FeC13的不一样。

<3）④反应的化学方程式为，该反应在氨气中进行内理由是

（4）绿色化学倡导物料循环。以上流程中，可用于循环的物质除C12.Mg外，尚有

15.某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2构成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示:

♦热石灰

溶液可

石灰过滤、洗沫、干0[^1

溶液A

pH<l过必

沉淀

SiO2

（1）溶液A中共具有Fe（OH）3Cu(OH)2Mg(OH)2

种阳离子：（2）在溶液A

中加入熟石灰调整溶液的

pH.可以使溶液中的金属

阳离子转化为沉淀.该试

验条件下,使金属阳离子

沉淀的有关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

开始沉淀的pH1.54.28.6

完全沉淀H勺pH3.26.711.1

（3）溶液B中一定具有的溶质为（填化学式）;

（4）写出溶液B中加人熟石茨，牛.成产品的化学方程式：

16.下图是海水“制碱”的部分简朴流程。

环节川、环节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。假如反过来，二氧化碳的吸取率会减少。这是由

于。

（拓展）已知有关物质重要反应的化学方程式如下：

2NH4CI+X==2NH3+Ch+2H2ONHQ===NH3f+HCIt根据以上信息回答问题。

（I）盐水精制的过程是除去溶液中多种杂质的过程。为将盐水中具有的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措施是：溶液中多出的纯碱可以加

试剂来除去。

⑵氨碱工业最关健的一步是：在加压的条件卜.不停向饱和的第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.怎样处理流程中剩余II勺氯化铉溶液，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），产生了可循环使用矽J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”，即在氯化铁溶液中加入适量氯化钠晶体.减少了氯化氨

的,使氯化铁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运用。

（4）在氨碱工业处理剩余的氯化铁溶液时.为何不直接蒸发结晶析出氯化钱固体？

答：。

17、某制碱厂以海水为重要原料生产纯碱（破酸钠）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，还具有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质.其处

理的重要流程如下：（1）加入氢氧化钠溶液的目的是.（2）操作I的名称是.

（3）操作1所得H勺沉淀是混合物，其成分有：（填化学式）BaS04.Mg（OH）2.

（4）向滤液中滴加适量稀盐酸I内目的是

（二）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NaCI+NH3+CO2+H2O=NH4CI+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.

（1）加热晶体碳酸氢钠获得纯碱的化学方程式为

（2）称取一定质量的纯碱样品，经多次充足加热后，再称重，质量无变化；另取少许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，根据上述试验可确定纯

碱样品具有杂质（写化学式）.

（三）为测定卜.述措施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

该样品干烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入溶质质量分独为14.6%的稀盐酸并不停振荡.通过查阑资

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+CO2t,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：

（1）某同学认为，在上述纯碱含量测定过程中，用玻璃棒不停搅拌，能使测定误差减小，其理由是

（2）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C02的质量随滴加盐酸质量的变

化曲线.(标明二氧化碳质量H勺对应数值)

(3)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.如下是本市对•海水资源的部分运用.

(1)从海水中获取淡水.常用的操作措施是

(2)从海水中获得氯化钠.将海水进行可得到粗盐；为除去粗盐中具有的SO42-、Ca2+、

Mg2+等杂质，-有如下操作：①溶解.；②加过量的Na2c03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.对的的操作次序是.(用序号填一种合理

组合).

(3)从海水中得到金属镁.下图是从海水中提取镁的简朴流程.

上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀化学式为，由

无水MgCI2制取Mgf向化学方程式为.海水自身就是具有MgCI2II勺溶液，它

与通过环节①、②得到的MgCI2溶液有何不一样：

(4)海水“制碱”.卜.图是海水“制碱”的部分简朴流程.环节川、环节N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.假如反过来，二氧化碳的吸取率会臧少.

这是由于

19、某化工厂为粽合运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)2SO4H勺工艺流程。

【工艺流程及原理】

沉淀池中发生的重要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O==CaCO3I+(NH4)2SO4

【讨论交流】(1)操作a的名称是,若在试验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还

需要。

(2)经操作a后得到的固体物质在燃烧炉中高温分解生成