化工流程題目

1、高嶺土燃燒浸出攪拌，調(diào)節(jié)溶液 pH在4.24.5,過濾已知:Fe3+、Al 3+以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的f 蒸發(fā)濃縮一 Al2(OH)nCl6-n90 100 cpH 分別為 3.2、5.2。2012年虎山中學(xué)化工流程題專項練習(xí)1.聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al 2 (OH)nCl6-n。本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3 (25%34%)、SiO2 (40%50%)、Fe2O3 (0. 5%-3. 0%)以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且 一定

2、條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。 制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：適量CaCO311根據(jù)流程圖回答下列問題：(1) “煨燒”的目的是。(2) “浸出”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(3) “浸出”選用的酸為 。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的A酸需要200mL30 %的A酸(密度約為1.15g/cm3)和 g蒸儲水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、(4)為提高鋁的浸出率，可采取的措施有 _(要求寫出三條)。(5) “調(diào)節(jié)溶液pH在4. 24. 5”的過程中，除添加必要的試劑，還需借助的實驗用品是; “蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100C,控制溫度的實驗方法是。(6)實驗中制備堿式氯化鋁反應(yīng)的化學(xué)方

3、程式為 2.廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用于回收鉆、鋰,實驗方法如下:稀4$0八 NajSjO, NaOH、空氣NaOlk N旃COj正極材料試樣LjjCO,(1)在上述溶解過程中,SO；"氧化成SO2一，LiCoO2在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,氧化劑是。(2)在上述除雜過程中，通入空氣的作用是 廢渣的主要成分是。3 3) “沉淀鉆”和“沉淀鋰”的離子方程式分別為 （4）本工藝可回收的副產(chǎn)品是 。4 . CoC12 6H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鉆廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）為原料制取 C0CI2 6H2O的一種新工藝

4、流程：鹽酸 過氧化氫 碳酸鈉已知：鉆與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Co + 2HC1=CoC1 2 + H2TCoC12 6H2O熔點86 C,易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110720c時，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鉆。部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH) 2A1(OH) 3開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2請回答下列問題：加入碳酸鈉調(diào)節(jié) pH 至 a, a的范圍是。操作I包含 3個基本實驗操作，它們是 和過濾。制得的CoC12 6H2O需減壓烘干的原因是 。為測定產(chǎn)品中CoC12 6H2O含量，某同學(xué)將

5、一定量的樣品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，過濾，并將沉淀烘干后稱量其質(zhì)量。 通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中 CoC12 6H2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是。在實驗室中，為了從上述產(chǎn)品中獲得更純凈的CoC126H2。，方法是。在上述新工藝中，用 鹽酸”代替原工藝中 鹽酸與硝酸的混酸”直接溶解含鉆廢料， 其 主要優(yōu)點為 。原工藝較新工藝也有優(yōu) 點，其主要優(yōu)點是 。5 .以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)&O3、SQ2、A2O3、Ca。、MgO等?，F(xiàn)以硫酸渣制備鐵紅（Fez。,，過程如下NaOHA 濾氣氧空 T鐵紅一烘干研磨洗滌酸溶過程中Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是

6、。還原過程中加入 FeS2是將溶液中的Fe3 +還原為Fe2 + ,而本身被氧化為 SO42,寫出 有關(guān)的離子方程式： 。氧化過程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出，寫出有關(guān)的離子方程式：。生產(chǎn)過程中，為了確保鐵紅的質(zhì)量，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的 pH的范圍是 (部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表)沉淀物Fe(OH)3Al(OH) 3Fe(OH) 2Mg(OH) 2開始沉淀2.73.87.59.4完全沉淀3.25.29.712.4濾液B可以回收的物質(zhì)有6 .某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料，設(shè)計了如下圖所示的方法以含饃廢催化劑為原料 來制備NiSO4?

7、7H2。已知某化工廠的含饃催化劑主要含有Ni ,還含有Al (31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì) (3.3%) o含銀廢催化劑NiS。4?7H2。W操彳c V 調(diào) pH 為 2-3 操彳a 操彳b晶體 _I 固體部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的pH如下:沉淀物Al(OH) 3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH) 2pH5.23.29.79.2回答下列問題: 操彳a、c中需使用的儀器除鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、燒杯、玻璃棒外還需要的主要儀器為。“堿浸”過程中發(fā)生的離子方程式是 。“酸浸”時所加入的酸是 (填化學(xué)式)。酸浸后，經(jīng)操作a分離出固體后，溶液中可能含有的金屬離

8、子是 。(4)操彳b為調(diào)節(jié)溶液的pH,你認(rèn)為pH的最佳調(diào)控范圍是。“調(diào)pH為23”的目的是 產(chǎn)品晶體中有時會混有少量綠磯(FeSO4-7”0),其原因可能是 6.實驗室用共沉淀法制備納米級Fe3O4的流程如下:6 mol/LNaOH2 mL水調(diào)至pH=60.5191 g FeC30.2028 g FeC2黑色糊狀物水洗烘干_納米級 Fe3O4穩(wěn)定劑該方法的關(guān)鍵為促進(jìn)晶粒形成，并控制晶體生長。試回答下列問題：(1)該反應(yīng)原理的離子方程式可表示為 (2)反應(yīng)溫度需控制在 50 C,其方法是 ,溫度偏低造成產(chǎn)量低的可能(3)在攪拌H的過程中還需加入 10 mL正丙醇，其作用是 (4)黑色糊狀物轉(zhuǎn)移至

9、燒杯中，用傾析法洗滌，檢驗洗凈的操作和現(xiàn)象是 (5)由上述分析可知，影響納米級Fe3O4粒徑大小的因素有(寫出 2條)7.氟化鈉是一種重要的氟鹽，主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑、殺蟲劑、木材防腐劑。實驗室可通過卜圖所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物質(zhì)為原料制取氟化鈉，并得到副產(chǎn)品氯化俊:有關(guān)物質(zhì)在水中溶解度分別為:氯化?。?0c時33.3 g、20c時37.2 g、30c時41.4g;氟化鈉：20c時4 g;氟硅酸鈉微溶于水。請回答下列問題：(1)上述流程中發(fā)生兩步化學(xué)反應(yīng)，第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為:第二步反應(yīng)能進(jìn)行是因為 .(2)操作名稱是,操作II名稱是。(3)操彳II的作用是(4)操作出的具體過

10、程是 ，(5)流程中NH4HCO3必須過量，其原因是 8. (16分)亞氯酸鈉(NaClO2)主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等，亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：母液NaClO3*粗產(chǎn)品(1)提高 反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有 、等。(2)反應(yīng)2”的的氧化劑是 ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (3)采取 減壓蒸發(fā)”而不用 常壓蒸發(fā)”，原因是(4)從 母液”中可回收的主要物質(zhì)是 。(5)冷卻結(jié)晶"后經(jīng) (填操作名稱)即可獲得粗產(chǎn)品。9. (16分)某同學(xué)按如下實驗流程提取海帶中的碘，請回答相關(guān)問題。3mol L 1H2SO4 (1)第步是將海帶放

11、入 (填儀器名稱)中，用酒精燈充分加熱灰化。(2)第步為了加快溶解速度并使碘離子充分進(jìn)入溶液，可以采取的措施是 (寫出兩條)。(3)實驗進(jìn)行到某一步驟時應(yīng)檢驗碘的存在，具體方法是 (4)海帶灰中還含有其他無機(jī)鹽類(硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等)，這些鹽類是在流程圖 中的第 步(填編號)與碘分離的。10. ( 16分)某煉鐵廢渣中含有大量 CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuC12 2H 2O的工藝流程如下：NaCl 空氣鹽酸溫度/c過量H2SO4Mg。 氨水濾渣2硫酸鎂廢渣 一光鹵石m 光鹵石(KC1 MgC1 2 6H2O)0 200 400 600 800 1000廢渣叵iet

12、Iep Jl2H 一叵1濾液b一I-I廢氣濾渣回答下列問題：(1)焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為： CuS+NaCl+ 高溫O2CuCl2+Na2SO4。配平上述化學(xué)萬程式。(2)試劑A應(yīng)選用 。(填編號)NaClO CI2H2O2溶液濃硫酸理由是(3)濾液B中大量含有的離子有 (4)為了獲得CuC12 2H20晶體，對濾液 B進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾，濾液經(jīng)“趁熱過濾”得到的固體冷卻結(jié)晶，過濾得到產(chǎn)品。分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線(如圖)，是，“冷卻結(jié)晶”過程中，析出CuC12 2H20晶體的合適溫度為 11.工業(yè)煉鎂排放大量廢渣，其主要成分是MgC12、KC1和少量Mg。、BaC12、Fe

13、C'、CuCL利用該廢渣生產(chǎn)硫酸鎂和光鹵石(KC1MgC12 6H2。)的工藝流程如下:沉淀物Fe(0H)3Cu(0H)2Mg(0H)2pH3.26.712.4濾渣1部分陽離子以氫氧化物的形式完全沉淀時溶液的pH見上表，請回答下列問題:(1)調(diào)pH至7的目的是(2)調(diào)節(jié)pH的過程中，Mg。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 (3)實驗室進(jìn)行 蒸發(fā)濃縮”時要用到的硅酸鹽質(zhì)儀器有 (4)光鹵石在一定壓力下受熱分解，剩余固體成分及質(zhì)量(m)隨溫度(T) 變化情況如圖。圖中固體A的成分是;圖中x=。12. (11 分)硫酸亞鐵俊晶體(NH 4”Fe(SO4)2 6H2O在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是分析化學(xué)

14、中常見的還原劑，其實驗室制備流程如下：Na2Cj3 溶液 20mL 3mol/LH 2SO450g鐵屑一巴口-15080c充分反應(yīng)一圖濾渣一|洗滌燥|一剩余固體2.2g濾液|f臼產(chǎn)品回答下列問題:(NH4)2SO4 固體(1) Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用離子方程式表示) (2) 判斷鐵屑與硫酸基本反應(yīng)完全的現(xiàn)象是(3) 某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需精確溫度，因此不使用熱水浴加熱，改用酒精燈斷斷加熱維持溫度該做法的不妥之處是(4) “趁熱過濾”后的濾液有時略顯黃色，分析其原因是(用離子方程式表示)(5)忽略油污質(zhì)量，本實驗中應(yīng)稱量 (NH4HSO4固體的質(zhì)量為 go(6)若上述流程用

15、于大量生產(chǎn)，“冷卻結(jié)晶”后的母液最佳處理方法是 。13.澳酸鉀(KBrO3)為白色晶體，是一種常用的氧化劑和分析試劑，加熱到370c分解為澳化鉀和氧氣。用氯氣生產(chǎn)澳酸鉀的工藝流程如下：氧|鎂氯,鉀液氯 I II I.液溟一 合成過濾1中復(fù)分解產(chǎn)過濾2方蒸發(fā)趁熱過濾戶|冷卻結(jié)晶 粗澳酸鉀水一(1) “合成”過程所發(fā)生的反應(yīng)中，氧化劑是 ,還原劑是 。反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2) “復(fù)分解”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)上述流程中第二次過濾的濾渣主要成分是(4)“趁熱過濾”過程中“趁熱”的原因是 。(5)澳酸鉀具有毒性，食用少量即可引起嘔吐和腎臟的損傷。然而美、日等國都允許在油炸薯片中添加一定量澳酸

16、鉀，以改善薯片的口感。我國也曾允許用作烘焙面包的添加劑，但已于2005年7月開始全面禁止在食品中使用澳酸鉀。2007年，一批來自美國的油炸薯片在珠?？诎侗晃覈嘘P(guān)部門檢出含有澳酸鉀而被禁止入境。從化學(xué)原理分析推測， 有關(guān)國家認(rèn)為在油炸薯片中添加澳酸鉀是“安全”的理由是(用化學(xué)方程式表示),而我國認(rèn)為不安全的理由是【答案】1. (1)改變高嶺土中氧化鋁的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸。(2) A12O3+6H += 2A13+3H2OF及O3+6H+ = 2Fe3+3H2O (3)鹽酸 230 量筒(3) 加熱或提高反應(yīng)溫度，將煨燒后的塊狀固體粉碎，適當(dāng)增大鹽酸濃度，充分?jǐn)嚢?，延長反應(yīng)時間(任答 3條)(5

17、) pH計(或精密pH試紙)水浴加熱(6) 2A1C1 3 + n H2O 90-100 ° Al 2 (OH) nCl6-n+ n HCl T2. (1) 8 LiCoO 2 +Na2s2O3 +11H2SO4 =4Li2SO4 +8CoSO4 + Na2SO4 +11H2OLiCoO 2(2)將正二價鐵元素氧化成正三價Al(OH) 3和Fe(OH)3，一、- 2+ + 2- .(3) Co +2OH =Co(OH)2j 2Li + CO3 =Li2CO3(4) Na2SO43 .5.27.6蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解樣品中含有NaCl雜質(zhì)；烘干時失去了部分結(jié)晶水

18、重結(jié)晶減少有毒氣體的排放，防止大氣污染；防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽硝酸替代新工藝中的鹽酸和過氧化氫，比新工藝流程少，節(jié)約成本4 . Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O Fe$ + 14Fe3 + + 8H2O = 15Fe2 + + 2SO42- + 16H +2 +4Fe + O2+ 2H 2O + 8OH = 4Fe(OH)3(或 Fe2+2OH-=Fe(OH)2 J , 4Fe(OH2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3(每個 1 分) 3.2 3.8Al2(SO4)3、MgSO4、Na2SO45.漏斗、蒸發(fā)皿 2Al+2OH +2H2O=2AlO 2 +3H

19、 2 T、Al 2O3+2OH =2AlO 2 +3H 2OH2SO4Ni2+、Fe2+3.29.2(5濃縮結(jié)晶過程中 Ni2+水解(6) H2O2的用量不足(或 H2O2失效)、保溫時間不足導(dǎo)致Fe型未被完全氧化造成的6. (1) Fe2+2Fe3+8OH =Fe3O4+4H2O(2)水浴加熱溫度低時反應(yīng)緩慢(3)降低Fe3O4的溶解度(使其易達(dá)到飽和，促進(jìn)晶粒形成)(4)取少量最后的傾出液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液不變血紅色則已洗凈(或取少量最后的傾出液于試管中，滴加幾滴經(jīng)稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，不產(chǎn)生沉淀則已洗凈。)(合理即可)(5)反應(yīng)溫度、溶液的pH、穩(wěn)定劑用量、鐵鹽的比例

20、(濃度)、攪拌速度、溶劑的配比等7. (1) H2SiF6+6NH4HCO3= 6NH4F+H2SQ3 J + 6CO2 T + 3H2O 一定條件下，NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小。(2) 過濾 洗滌(3) 除去NaF、NH4Cl表面的雜質(zhì)。(4)加熱蒸發(fā)溶劑，析出少量晶體后冷卻結(jié)晶。(5) 必須保證 H2SiF6能全部反應(yīng)，防止在進(jìn)行反應(yīng)H時 H2SiF6將與NaCl反應(yīng)，生成 Na2SiF6沉淀，混入 NaF中影響NaF質(zhì)量；同時過量的相對廉價原料 NH4HCO3可以提高 H2SiF6的轉(zhuǎn)化率。8. （16 分）（1） 適當(dāng)升高反應(yīng)溫度，增大吸收液濃度，增大SO2與吸收液的接觸面積（合理即可，任答兩條。4分）（2） C1O2（2 分）H2O2 + 2c102 + 2NaOH = 2NaClO2 + 2H2O + O2（3 分）（3） 常壓蒸發(fā)溫度過高，亞氯酸鈉容易分解（2分）（4） W2SO4（3 分）（5）過濾（2分）9. （16 分）（1）增期（2分）（2）充分?jǐn)嚢?，加熱煮沸。?分）（3）取氧化后的溶液少量于試管中，滴加淀粉溶液，若溶液變藍(lán)