化工生產(chǎn)專題培訓(xùn)

1、化工生產(chǎn)專題訓(xùn)練一、礦石資源利用1現(xiàn)代社會中銅在電氣、交通、機(jī)械和冶金、能源及石化工業(yè)、高科技等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石（SiO2) ，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取（銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程）和反萃?。ㄣ~從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程）是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。已知：Cu2O+2H+Cu2+Cu + H2O；當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅； 反萃取后的水層2是硫酸銅溶液?；卮鹣铝袉栴}： (1）礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu2O+2H+Cu2+Cu + H2O 、 （寫其中2個）(2

2、)“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體，該晶體的化學(xué)式是 。若水層1暴露在空氣中一段時間后，可以得到另一種重要的硫酸鹽，寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 (3) “循環(huán)III”中反萃取劑的主要成分是 1.（任寫出其中兩個即給分，每空 l分，共 2 分）（3）H2SO4（1分）2、（10分）鉬（元素符號Mo）是銀灰色的難熔金屬，常見化合價為+6、+5、+4，常溫下鉬在空氣中很穩(wěn)定，高于600時很快地氧化生成三氧化鉬(MoO3)；輝鉬精礦（主要成分為MoS2）是生產(chǎn)鉬的主要原料。制取過程包括氧化焙燒，三氧化鉬、鉬粉和致密鉬的制取等主要步驟，工藝流

3、程如圖：（1）輝鉬精礦在600下進(jìn)行氧化焙燒 轉(zhuǎn)化為MoO3，同時產(chǎn)生SO2氣體。主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。鉬冶煉廠對大氣的污染主要來自于 ，你認(rèn)為利用并處理該副產(chǎn)物的最好措施是 ；（2）三氧化鉬的制取 將焙砂（主要成分：MoO3）用氨水浸出，與氨水反應(yīng)生成鉬酸銨(NH4)2MoO4溶液：反應(yīng)的離子方程式為： ；該反應(yīng)： （填是或不是）氧化還原反應(yīng)。將所得鉬酸銨(NH4)2MoO4溶液加熱到5565，用鹽酸調(diào)節(jié)至溶液的pH為2，攪拌析出多鉬酸銨(NH4)2O·mMoO3·nH2O晶體；為除去鈣、鎂、鈉等雜質(zhì)，將多鉬酸銨重新溶于氨水形成鉬酸銨，使氨揮發(fā)后生成仲鉬酸銨晶體(N

4、H4)2O·7MoO3·4H2O，將仲鉬酸銨晶體脫水、煅燒得純度為99.95%的三氧化鉬（MoO3）。（3）金屬鉬粉的生產(chǎn)：工業(yè)上在管狀電爐中用氫氣分兩步還原三氧化鉬得到鉬粉： 在450650下： MoO3 + 3H2 = MoO2 + 3H2O 在900950下：MoO2 + 2H2 = Mo + 2H2O 根據(jù)上述還原原理，你認(rèn)為還可用 等還原劑還原MoO3得到鉬粉。2（10分）（1）2MoS2 + 7O2 2MoO3 + 4SO2 （2分） ；SO2（1分） ；回收SO2 再利用 (或回收SO2聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和化肥 2分）（2）MoO32NH3·H2O2NH

5、+ MoOH2O （2分） ； 不是（1分）（3）CO（2分）3.(12分) 七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。硼鎂泥的主要成分是MgCO3，還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH值5.23.29.710.411.2表2 兩種鹽的溶解度(單位為g100g水)溫度 / 1030405060CaSO40.190.210.21

6、0.200.19MgSO4·7H2O30.935.540.845.6/硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù)，試回答下列問題：（1）過濾I的濾液中加入硼鎂泥，調(diào)節(jié)溶液的pH56，再加入NaClO溶液加熱煮沸，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。加熱煮沸的主要目的是 。（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有 (填化學(xué)式)等物質(zhì)。（3）檢驗(yàn)過濾后的濾液中是否含有Fe3的實(shí)驗(yàn)方法是 ；（4）沉淀C的化學(xué)式是 。過濾II需趁熱過濾的理由是 3.（1）Mn2+ClOH2OMnO22HCl（2分）促進(jìn)Al3、Fe3水解及Mn2

7、氧化成MnO2（2分）（2）Fe(OH)3（1分） Al(OH)3（1分）（3）取過濾II后的濾液12 ml于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3（2分）（4）CaSO4·2H2O或CaSO4（2分）以防MgSO4在溫度低時結(jié)晶析出以及除去不溶物。4（10分）二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料。工業(yè)上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分陽離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時溶液的

8、pH見下表， 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.0-0.422.577回答下列問題： （1）硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）濾渣A的主要成分是 。 （3）加入MnS的目的是除去 雜質(zhì)。 （4）堿性鋅錳電池中，MnO2參與的電極反應(yīng)方程式為 。 （5）從廢舊堿性鋅錳電池中可以回收利用的物質(zhì)有 （寫兩種）。4（10分）（1）MnO2 +2FeSO4 + 2H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O

9、(2) Fe(OH)3 Al(OH)3 (3)Cu2+ Zn2+(4)MnO2 + H2O + e- = MnOOH + OH-(或2MnO2 + H2O + 2e- = Mn2O3 + 2OH-)(5)鋅、二氧化錳5. （12分）鎢是我國豐產(chǎn)元素，是熔點(diǎn)最高的金屬 , 廣泛用于拉制燈泡的燈絲 , 有“光明使者”的美譽(yù)。鎢在自然界主要以鎢 (+6價) 酸鹽的形式存在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣 (CaWO4)；黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學(xué)式常寫成(Fe,Mn)WO4 ，鎢酸（H2WO4）酸性很弱，難溶于水。黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法：其中

10、A、B、C 都是鎢的化合物。回答：(1) 寫出上述流程中B 、C 的化學(xué)式：B_； C_(2) 鎢冶煉工藝的第二階段則是用碳、氫等還原劑把氧化鎢還原為金屬鎢。對鎢的純度要求不高時 , 可用碳作還原劑。寫出用碳還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式：_；為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑 ,為什么 ?_。(3) 仲鎢酸的阱鹽在熱分解時會發(fā)生內(nèi)在氧化還原反應(yīng) ,我國鎢化學(xué)研究的奠基人顧冀東先生采用這一反應(yīng)制得了藍(lán)色的、非整比的鎢氧化物 WO3-x 。 這種藍(lán)色氧化鎢具有比表面大、易還原的優(yōu)點(diǎn) , 在制鎢粉時溫度容易控制 ,目前冶煉拉制鎢絲的金屬鎢都用藍(lán)色氧化鎢為原料。經(jīng)分析

11、 , 得知藍(lán)色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.7985。計(jì)算 WO3-x中的x值。X=_ 。 (相對原子質(zhì)量：W:183.84 ;O:16.00)一般認(rèn)為，藍(lán)色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢。則藍(lán)色氧化鎢中這兩種價態(tài)的鎢原子數(shù)比為_：_5（11分）(1) B: H2WO4（1分） C: WO3 （1分）(2) 2 WO3 +3C =2W +3CO2（2分）； 因?yàn)殒u的熔點(diǎn)很高，不容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，如果用碳做還原劑 , 混雜在金屬中的碳不易除去 , 而且碳會在高溫下和金屬鎢反應(yīng)形成碳化鎢, 不容易獲得純的金屬鎢。用氫氣作還原劑就不存在這些問題。（2分）(3) X=0.1

12、0 （3分） n (W) (V): n (W) (VI) =1: 4（2分）1已知藍(lán)色氧化鎢中鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.7985；氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.7985=0.20151.000 g化合物中含鎢原子和氧原子的量分別為 n(w)=0.7985/183.84=4.343×10-3mol n(o)=0.2015/16.00=12.59×10-3化合物中鎢和氧的計(jì)量比為n(w)：n(o)= 4.343×10-3：12.59×10-3=1：2.90即在化學(xué)式WO3-x 中3-x=2.90 x=0.102把+5價鎢的氧化物和+6價鎢的氧化物的化學(xué)式分別寫成WO2. 5

13、 和WO3設(shè)藍(lán)色氧化鎢的組成為x WO2. 5 ·y WO3= WO2. 90 所以有x+ y=1 2.5x+ 3y=2.90解聯(lián)立方程得：x =0.20 y=0.80所以藍(lán)色氧化鎢中+5價和+6價鎢的原子數(shù)之比為：w (+5)/ w (+6)= x/ y=0.20/0.80=1/4=0.256(11 分 )鋁土礦(主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化鋁的原料。提取氧化鋁的工藝流程如下：（1）濾液甲的主要成分是 （2）寫出反應(yīng) II 的離子方程式： （3）結(jié)合反應(yīng)II，判斷下列微粒結(jié)合質(zhì)子 ( H+) 的能力，由強(qiáng)到弱的順序是 （填字母序號）aAlO2 bOH cS

14、iO32 （4）取濾液甲少許，加入過量鹽酸，過濾；再用惰性電極電解其濾液，兩極均有氣體產(chǎn)生，且全部逸出，在陰極區(qū)還有沉淀生成，最后沉淀消失。寫出陰極的電極反應(yīng)方程式 ，沉淀消失的原因可用離子方程式表示為： （5）取 (4) 電解以后的溶液 10.0 mL，經(jīng)分析，該溶液中只含有兩種等物質(zhì)的量濃度的堿性溶質(zhì)，向其中逐滴加入0.100 mol L1 鹽酸溶液，當(dāng)加入50.0mL 鹽酸溶液時，生成的沉淀恰好溶解。請畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸體積的關(guān)系圖。6（11分）（1）NaOH、NaAl(OH)4（NaAlO2）、Na2SiO3 或氫氧化鈉、鋁酸鈉(偏鋁酸鈉)、硅酸鈉(1分)（2）CO2+2

15、OH-=CO32-+H2O (1分) ，CO2+3H2O+2AlO2-=2Al(OH)3+CO32-(1分)（3） bac (2分) ；（4）2H+2e-=H2(2分) ；Al(OH)3 +-Al(OH)4- 或Al(OH)3 +-AlO2-+H2O (2分)（5）(2分) 7（12分）MnO2和鋅是制造干電池的主要原料。某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的主要成份為：軟錳礦：MnO2含量65% Al2O3含量為4%閃鋅礦：ZnS含量80% FeS、 CuS、 CdS含量各為2%電解法生產(chǎn)MnO2傳統(tǒng)的工藝主要流程為：軟錳礦加煤還原焙燒；用硫酸浸出焙燒料；浸出液經(jīng)凈化后再進(jìn)行電解，MnO2在電

16、解池的陽極析出。電解鋅的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為：閃鋅礦高溫氧化脫硫再用熱還原法還原得粗鋅：2ZnSO22ZnO2SO2 2CO22CO ZnOCOZn(g)CO2將用熱還原法制得的粗鋅溶于硫酸，再電解ZnSO4溶液可生產(chǎn)純度為99.95%的鋅。現(xiàn)在生產(chǎn)MnO2和鋅的新工藝主要是通過電解獲得MnO2和鋅，副產(chǎn)品是硫、金屬銅和鎘。簡化流程杠圖如下：試回答下列問題：（1）Zn的原子序數(shù)為30，它在元素周期表中的位置是 ；軟錳礦、閃鋅礦粉未與硫酸溶液共熱時析出硫的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，例如：MnO2ZnS2H2SO4MnSO4ZnSO4S2H2O，據(jù)此寫出MnO2在酸性溶液中分別FeS發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程

17、式 ；軟錳礦中Al2O3溶于硫酸的離子方程式 ；由濾渣甲回收硫黃的實(shí)驗(yàn)方法是 ；（2）用離子方程式表示浸出液A與適量Zn粉作用得到濾液B與濾渣乙的過程 （3）濾渣丙的化學(xué)成分是 ；（4）用鐵和鉑電極電解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2，電解時，鐵做 極，鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為 。（5）試從環(huán)境保護(hù)和能量消耗的角度評價90年代新工藝相比較有哪些優(yōu)點(diǎn) 。7（12分）（1）四周期B族；MnO22FeS6H2SO4Fe2(SO4)33MnSO42S¯6H2O ，Al2O36H2Al33H2O ， 加熱（每空1分）（2）ZnCu2CuZn2 ZnCd2CdZn2 Zn2Fe

18、32Fe2Zn2 (3分) （3）Fe(OH)3，Al(OH)3； （2分，漏寫1分）（4）陰極（1分）；Zn2+2e-=Zn（1分）（5）從環(huán)境保護(hù)角度評價：無SO2對大氣的污染；從能量消耗角度評價：無高溫焙燒熱污染，不需要高溫焙燒節(jié)約燃料。（2分）8.鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白（TiO2）是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦，我國的鈦鐵礦礦儲量居世界首位。含有Fe2O3的鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3）制取TiO2的流程如下： Ti的原子序數(shù)為22，Ti位于元素周期表中第_周期，第_族。 步驟加鐵的目的是_； 步驟冷卻的目的是_。 上述制備TiO2的過程

19、中，可以利用的副產(chǎn)物是_；考慮成本和廢物綜合利用因素，廢液中應(yīng)加入_處理。 由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為： 已知： C(s) + O2(g) = CO2(g)； H = 393.5 KJ/mol 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)； H = 566 KJ/mol TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(s) + O2 (g)； H = +141 KJ/mol則TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)= TiCl4(s) + 2CO(g) 的H = _。反應(yīng)TiCl4 + 2Mg = 2MgCl2 + Ti 在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是_。8.

20、(1)4 B (各1分，共2分) (2)將Fe3還原為Fe2 (2分)析出(或分離、或得到)FeSO4·7H2O (2分) (3)FeSO4·7 H2O (1分)石灰(或碳酸鈣、廢堿) (1分) (4)80 kJ·mol-1 (2分)防止高溫下Mg和Ti與空氣中的O2(或CO2、N2)作用（2分）(答出“Ar用作保護(hù)氣”的給1分)二、海水資源利用1、浩瀚的海洋是個巨大的資源寶庫，蘊(yùn)藏著豐饒的礦產(chǎn)；而海水本身含有大量的化學(xué)物質(zhì)，又是寶貴的化學(xué)資源。海水的綜合利用是海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。請根據(jù)所學(xué)知識回答有關(guān)海水綜合利用的有關(guān)問題。 (1)目前，由海水制鹽的方法仍以

21、蒸發(fā)法(鹽田法)為主。選擇海濱平坦堅(jiān)實(shí)的地方做成的淺池叫鹽田。由水溝引海水入儲海水池內(nèi)，靜置，使泥沙沉降，再引入二次蒸發(fā)池中，利用日光、風(fēng)力等自然蒸發(fā)作用使含鹽水濃縮至接近飽和后，導(dǎo)入結(jié)晶池，水分繼續(xù)蒸發(fā)，溶液濃縮到1.21 gcm3左右，即有食鹽晶體析出。并不是所有的海岸都可以曬鹽，你認(rèn)為作為鹽平衡田除了有平坦空曠的海灘，且潮汐落差大還必須具有的條件是： ，此時制得粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)。經(jīng)過精制后可作為氯堿工業(yè)的原料。目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿術(shù)是離子交換膜法，下圖為離子交換膜法電解原理示意圖透過交換膜的離子a是 ；b口時的是 溶液。離子交換膜的優(yōu)

22、點(diǎn)是： 。電解飽和食鹽水的離子方程式是 。25時，現(xiàn)有200mL食鹽水，其中含有少量的NaOH，該溶液的pH等于10，用石墨電極電解，當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為0.224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時停止電解。電解后溶液的pH約(忽略溶液的體積變化) 。(2)海水制鹽分離出食鹽后的鹵水中含有氯化鎂，從鹵水的提取鎂。流程圖如下：在生產(chǎn)中，常涉及反應(yīng)MgCl2·6H2O MgCl2 + 6H2O，該反應(yīng)需要在HCl氣氛中才能順利完成，其理由是： 。獲得HCl的反應(yīng)為2CH4 + O2 + 4Cl2 2CO + 8HCl（不考慮其他反應(yīng)）。事實(shí)上，生產(chǎn)中HCl可以循環(huán)使用。試從理論上分析是否需要補(bǔ)充HCl，

23、并簡要說明理由： 。 (3)從海水中提取的溴約占世界溴產(chǎn)量的1/3。常用的一種海水提溴技術(shù)叫做吹出法。即用氯氣氧化海水中的Br-，使其變成Br2，然后用空氣或水蒸氣吹出。為了從空氣中回收溴，還要使用還原劑。目前比較多的是用SO2做還原劑，使Br2轉(zhuǎn)化為氫溴酸，再用氯氣將其氧化得到溴產(chǎn)品。SO2還原Br2的離子方程式 。1、 (1)氣候干燥、多風(fēng)、少雨；遠(yuǎn)離江河入?？冢苊夂Ｋ坏疀_稀Na+；精制飽和氯化鈉。既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸、又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO。2Cl- + 2H2O Cl2+ H2+2OH-，12 。(2)抑制MgCl2(M

24、g2+)水解 不需要補(bǔ)充HCl，因?yàn)镃l2 2HCl Mg(OH)2MgCl2 Cl2 依據(jù)Cl元素守恒可以看出理論上不需要補(bǔ)充HCl(3) SO2 + Cl2 + 2H2O = SO42- + 2Cl- + 4H+。2(14分)空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：（1）溴在周期表中位于_周期，_族。（2）步驟的離子方程式：_。（3）溴微溶于水，步驟中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，上層為飽和溴水，它們的相對密度相差較大。分離出液溴的實(shí)驗(yàn)方法 ，主要儀器的名稱是_。（4）步驟如果在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，需用到的玻璃儀器有 。（5）為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到

25、液溴，而要經(jīng)過“空氣吹出、SO2吸收、氯化”： 。（6）苦鹵水還可以用制取金屬鎂，用化學(xué)方程式或離子方程式表示從苦鹵水制取金屬鎂的反應(yīng)原理 。2（15分）（1）四 VIIA （2分）（2）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br+SO42 （2分） （3）分液漏斗 （2分） （4）酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接液管、錐形瓶（4分，少一個扣1分，扣完為止。）（5）氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高。 “空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個Br2的濃縮過程。（2分，回答任一點(diǎn)均得分）（6）Mg2+2OHMg(OH)2 2H+Mg(OH)2Mg2+2H2

26、O MgCl2 MgCl2（3分）3.海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)步驟灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標(biāo)號字母填寫在空白處）。A.燒杯 B.坩堝 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精燈 F.干燥器(2)步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ;步驟的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯，該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。(3)步驟反應(yīng)的離子方程式是 。(4)步驟中，某學(xué)生選擇用苯來提取碘的理由是 。(5)請?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法： 。3.(1)BDE(2)過濾 蒸

27、餾(3)2I-+MnO2+4H+=Mn2+I2+2H2O(4)苯與水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中大(5)取少量提取碘后的水溶液于試管中，加入幾滴淀粉試液;觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色(如果變藍(lán)，說明還有單質(zhì)碘)4、純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學(xué)家工作的一個重要方向。（1）19世紀(jì)歐洲有個呂布蘭制堿法，其主要反應(yīng)原理是： Na2SO4+2CNa2S+2CO2 Na2S+ CaCO3CaS+Na2CO3這種方法的缺點(diǎn)是： 。（2）由于這些缺點(diǎn)的存在和后來化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法代替。索爾維法的生產(chǎn)流程如下：索爾維法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但其食鹽利用率只有70

28、%左右，且所得副產(chǎn)品 （填名稱）沒有用處，污染環(huán)境。（3）我國化學(xué)家侯德榜經(jīng)過一年的努力，做了500多次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，終于設(shè)計(jì)出新的制堿工藝，于1943年11月在完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的流程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在工廠順利試產(chǎn)，食鹽的利用率達(dá)90以上，得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品。氯化銨主要用做氮肥。侯德榜制堿法的原理是：在30'C-50的飽和食鹽水中，通入氨和CO2得到碳酸氫鈉沉淀；過濾，將濾渣加熱而得到產(chǎn)品；濾液中加入細(xì)食鹽末，在10-15，使氯化銨沉淀，過濾，濾液為飽和食鹽水。據(jù)此回答下列問題：CO2和NH3通入沉淀池的先后順序是 ，理由是 。寫出沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式 在索爾維制堿法中 物質(zhì)

29、可循環(huán)使用。在侯德榜制堿法中 物質(zhì)可循環(huán)使用，使食鹽的利用率由70%提高到90以上，主要是設(shè)計(jì)了哪一步循環(huán)？ 。4.（1）屬于高溫固體反應(yīng)，能耗大；原料利用率低，CO2不能回收利用；副產(chǎn)品多且用處少，造成環(huán)境污染。（2）氯化鈣（3）先通入NH3再通入CO2 、NH3極易溶于水，通入NH3使溶液呈堿性，增加CO2的溶解度NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4ClNH3、CO2 CO2、NaCl 5（10分）根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035，攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固

30、體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體。用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時，制得Na2CO3固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度（g / 100 g水）表溫度溶解度鹽0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3會有分解請回答：（1）反應(yīng)溫度控制在3035，是因?yàn)槿舾哂?5，則 ，若低于30，則

31、；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為 。（2）加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是 。靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是 。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去 雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）。（3）過濾所得的母液中含有 （以化學(xué)式表示），需加入 ，并作進(jìn)一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時可回收NH4Cl。（4）測試純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1滴2滴酚酞指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c(mol / L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色（指示H反應(yīng)的終點(diǎn)），所用HCl溶液體積為V1 mL，再加1滴2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶

32、液由黃變橙，所用HCl溶液體積為V2 mL。寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式：NaHCO3（） 5. （1）NH4HCO3分解； 反應(yīng)速率降低； 水浴加熱（2）使反應(yīng)充分進(jìn)行； NaHCO3的溶解度最小； NaCl、NH4Cl、NH4HCO3（3）NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3； HCl（4）三、資源回收1.請仔細(xì)觀察兩種電池的構(gòu)造示意圖，回答下列問題：（1）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)式：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2，則負(fù)極的電極反應(yīng)式： （2）堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池（干電池）性能好，放電電流大。試從影響反應(yīng)速率的因素分析，其原因是 （3）某工廠

33、回收廢舊鋅錳電池，其工藝流程如下：已知：生成氫氧化物的pH如下表：物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH2.77.65.78.3完全沉淀pH3.79.68.09.8經(jīng)測定，“錳粉”中除含少量鐵鹽和亞鐵鹽外，主要成分應(yīng)是MnO2、Zn(OH)2 。第一次加入H2O2后，調(diào)節(jié)pH8.0。目的是 。試列舉濾液4的應(yīng)用實(shí)例 。1（1）Zn2OH-2eZn(OH) 2（2分）。（2）堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼，增大了反應(yīng)物的接觸面積，加快了反應(yīng)速率，故放電電流大（3）MnOOH、C粉（2分） 除去Zn(OH) 2和Fe(OH)3（1分） 制備皓礬、回收金屬

34、鋅等2、某工廠的廢水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性學(xué)習(xí)課題組測定了廢水中各物質(zhì)的含量并查找了溶解度數(shù)據(jù)，現(xiàn)列表如下：表一 廢水中各物質(zhì)的含量物質(zhì)FeSO4H2SO4Ag2SO4Al2(SO4)3污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)/（%）15.07.00.650.345.0表二 FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度溫度/01020304050FeSO4的溶解度15.620.526.532.940.248.6Al2(SO4)3的溶解度31.233.536.440.445.752.2 該課題組根據(jù)表中數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了污水處理方案，擬利用該廠的廢鐵屑（有少量銹斑）、燒

35、堿溶液和硫酸處理此污水，回收FeSO4·7H2O和Ag。（1）請?zhí)顚懴铝锌瞻?，完成得到Ag的實(shí)驗(yàn)方案：將有銹斑的廢鐵屑先后用熱的燒堿溶液和熱水進(jìn)行洗滌，目的是 ；將工廠廢水過濾，用少量水洗滌濾渣，洗滌液并入濾液后保留待用； ，目的是使Ag+全部還原為金屬Ag； ，目的是分離出Ag；（2）請寫出后續(xù)的步驟，除去Al3+，得到比較純凈的FeSO4·7H2O晶體：將第 步與第步所得濾液混合后，加入少量硫酸至混合液的pH為34， 濾出FeSO4·7H2O晶體； 得到較純凈的FeSO4·7H2O晶體。（3）步驟中能否用變通自來水洗滌濾渣？ （填“能”或“否”），理

36、由是 （4）步驟中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是 （5）在步聚中，加少量硫酸調(diào)整pH的目的是 。2、（1）洗去油污（1分）；在的濾液中加入稍過量的洗滌過的廢鐵屑，充分反應(yīng)后過濾（1分）；將的濾渣溶入足量的稀硫酸中，過濾，濾液保留待用（1分（2）（1分），將溶液加熱到5080，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶（2分）；重結(jié)晶：在燒杯里加入所得到的FeSO4·7H2O晶體，邊攪拌邊加入80左右的熱水至晶體恰好溶解，同時加入少量硫酸酸化，冷卻結(jié)晶，過濾（2分）。（3）否（1分），普通自來水中含Cl，使Ag+被沉淀（1分）。 （共2分）（4）Fe+2Ag+ Fe2+2Ag，F(xiàn)e2O3+6H+ 2Fe3+3H2

37、O，F(xiàn)e+2Fe3+ 3Fe2+， Fe+2H+ Fe2+H2 （各1分，共4分）（5）抑制Fe2+的水解 （2分）3某工廠廢液經(jīng)測定，主要含有乙醇，其中還溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。根據(jù)各物質(zhì)的性質(zhì)（見下表），確定通過下列步驟回收乙醇和乙酸。物質(zhì)丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸沸點(diǎn)（）5627706781179向廢液中加入燒堿溶液，調(diào)整pH=10。將混合液放入蒸餾器中緩緩加熱。收集溫度在7085時的餾出物。排出蒸餾器中的殘液，冷卻后，向其中加濃硫酸（過量），然后再放入耐酸蒸餾器中進(jìn)行蒸餾，回收餾出物。據(jù)此回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中用蒸餾方法分離和提純該混合物，除了蒸餾燒瓶、冷凝管、錐形瓶、自來水外，尚缺少

38、的玻璃儀器和用品是_。（2）加入燒堿溶液調(diào)整pH=10的目的是_（3）在7085時餾出物的主要成分是_。（4）在步驟中，加入過量濃硫酸的目的是（用化學(xué)方程式表示）_，回收餾出物的溫度控制在85125，這時殘留液中的主要成分是_。3(12分) （1）溫度計(jì)、承接管、酒精燈、碎瓷片(4分)（2）中和乙酸，使乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜徕c；使酯水解生成乙醇和乙酸鈉。(2分)（3）乙醇（或CH3CH2OH）(2分)（4）2CH3COONa+H2SO4Na2SO42CH3COOH， Na2SO4和H2SO4 (4分)4（10分）“爛版液”是制印刷鋅版時，用稀硝酸腐蝕鋅版后得到的“廢液”?！盃€版液”的主要成分是Zn(N

39、O3)2和由自來水帶進(jìn)的Cl、Fe3等雜質(zhì)離子。在實(shí)驗(yàn)室中，由“爛版液”制取ZnSO4·7H2O的過程如下： 在“爛版液”中逐漸加入6mol·L1NaOH溶液，至pH=8為止。 過濾后得到Zn(OH)2沉淀，用去離子水多次洗滌沉淀。 用2mol·L1的硫酸，慢慢將洗凈的Zn(OH)2溶解，保持一定的pH，加熱煮沸，趁熱過濾，濾液即為ZnSO4溶液。 溶液中注入2 mol·L1的硫酸，使其pH保持為2部分陽離子以氫氧化物的形式開始沉淀至完全沉淀時溶液的pH見下表，回答下列問題：沉淀物Fe(OH)3Zn(OH)2pH1.5-3.26.4-8.0步驟中用PH試

40、紙控制溶液pH=8，使用PH試紙的操作是 ；步驟中如何檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈？ 。步驟中加熱的目的是 ；趁熱過濾的目的是 。將步驟完成還缺少的操作是 ，所用的主要硅酸鹽儀器是 。4（10分）取一片PH試紙置于潔凈的玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液，點(diǎn)滴在pH試紙中央，待變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照 （2分） 取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈（1分）促使Fe3完全水解 （2分）除去Fe (OH)3沉淀,減少ZnSO4的損失；（2分）將溶液小心加熱濃縮，冷卻結(jié)晶 （2分）蒸發(fā)皿，酒精燈，玻璃棒（1分）四、物質(zhì)的制備1（11分）碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，無臭無味，酸性條件下碘酸鉀

41、是一種較強(qiáng)的氧化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)碘，在堿性介質(zhì)中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀。碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，加熱至560開始分解。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：I2KClO3H2OKH(IO3)2KClCl2（未配平）（1）碘的原子序數(shù)為_。（2）在反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)I2KClO3H2OKH(IO3)2KClCl2（未配平），生成兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)目相同，請寫出已配平的該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。若有1 mol I2完全反應(yīng)，則該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_（設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)）（3）步驟中，用硝酸而不用HI，其原因可能是

42、_。（4）步驟要保持溶液微沸1小時以完全排出氯氣，排出氯氣的原因?yàn)開。（5）參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟11得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是_。溫度/01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8（6）KIO3可用電解的方法制得，原理是：以石墨為陽極，以不銹鋼為陰極，在一定溫度和電流下電解KI溶液?？偡磻?yīng)方程式為KIH2O=KIO3H2，則兩極的電極反應(yīng)式分別為：陰極_，陽極_。（7）根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)知識，談?wù)勗鯓诱_使用加碘鹽？_。（只要說出一種即可）1.（1）53；（2）6I211KClO33H2O6KH(IO3)25KCl3Cl2、10N

43、A；（3）HI具有還原性，能將已生成的碘酸氫鉀還原；（4）Cl2能將KIO3氧化成KIO4；（5）蒸發(fā)結(jié)晶；（6）6H2O+6e=2H2+6OH、I+6OH-6e=IO3+2H2O；（7）做好飯菜再放食鹽 2 (11分 )海波 (Na2S2O35H2O) 可用作造紙業(yè)中的脫氯劑、攝影業(yè)中的定影劑，在分析化學(xué)中用于定量測定碘。硫粉和亞硫酸納溶液煮沸可制得 Na2S2O35H2O；Na2S2O35H2O的部分性質(zhì)見下表：物理性質(zhì)易溶于水，不溶于乙醇；熔點(diǎn) 48.2；在潮濕的空氣中易潮解化學(xué)性質(zhì)43以上的空氣中易風(fēng)化；遇酸易分解 (S2O32+2H=S+SO2+H2O )實(shí)驗(yàn)室制備海波過程如下：（1

44、）實(shí)驗(yàn)開始時，加入1 mL C2H5OH 的目的是 （2）濾液 A 中除有Na2S2O3和少量 Na2SO3 外，最可能存在的無機(jī)化合物雜質(zhì)是 ， 如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低，其檢測的方法是 （3）過濾操作所用的玻璃儀器有 ， 過濾后發(fā)現(xiàn)濾渣 B 中有少量淡黃色物質(zhì)。為除去淡黃色物質(zhì)，洗滌濾渣 B 的操作過程是 （4）烘干濾渣 B 時應(yīng)注意什么問題 ，原因是 （5）該法制得的晶體中?；煊猩倭縉a2SO3和Na2SO4的雜質(zhì)，為測定一種海波晶體樣品的成分，某同學(xué)稱取三份質(zhì)量不同的該樣品，分別加入相同濃度的H2SO4溶液20mL，充分反應(yīng)后濾出硫，并將濾液微熱（假定生成的SO2全部逸出），測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：樣品與硫酸可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_；根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，該樣品_（填選項(xiàng)字母）； A只含有Na2S2O3 B含有Na2S2O3和Na2SO3兩種成分 C含有Na2S2O3、Na2SO3，和Na2SO4三種成分試計(jì)算：該樣品中各成分的物質(zhì)的量之比?所加硫酸溶液的物質(zhì)的量濃