高考化工流程试题专项训练样本.doc

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化工流程试题专项训练
【基础过关】增强你的自信心!
【练1】工业上用铝土矿( 含氧化铝、 氧化铁) 制取铝的过程如下:
请回答下列问题:
( 1) 沉淀C的化学式为_______, 该物质除了用于金属冶炼以外, 还可用作________。
( 2) 操作I、 操作II、 操作III都是________________( 填操作名称) , 实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在________________装置中进行。
( 3) 生产过程中, 除NaOH、 H2O能够循环使用外, 还能够循环使用的物质有________( 填化学式) 。用此法制取铝的副产品是________( 填化学式) 。
( 4) 写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式: __________________________________。
( 5) 若铝土矿中还含有二氧化硅, 此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质: ___ ( 填化学式) 。

【练2】亚氯酸钠( NaClO2) 是一种重要的含氯消毒剂, 主要用于水的消毒以及砂糖、 油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
溶解
吸收塔
NaClO3
配料
ClO2
发生器
H2O
稀H2SO4
160g/L
NaOH
SO2和空
气混合气
H2O2
过滤
滤液
NaClO2•3H2O
3

已知: ①NaClO2的溶解度随温度升高而增大, 适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸, 一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
( 1) 160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为　　　 　　。若要计算该溶液的质量分数,
还需要的一个条件是　　　　　　 　　　　　　( 用文字说明) 。
( 2) 发生器中鼓入空气的作用可能是　　　( 选填序号) 。
a．将SO2氧化成SO3, 增强酸性; b．稀释ClO2以防止爆炸;
c．将NaClO3氧化成ClO2
( 3) 吸收塔内的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
吸收塔的温度不能超过20℃, 其目的是　　 。
( 4) 在碱性溶液中NaClO2比较稳定, 因此吸收塔中应维持NaOH稍过量, 判断NaOH是
否过量的简单实验方法是 。
( 5) 吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl, 所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外, 还能够选择的还原剂是　 　　( 选填序号) 。
a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2
( 6) 从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是　　　　　( 选填序号) 。
a．蒸馏 b．蒸发 c．灼烧 d．过滤 e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是　　　　　 　　( 填操作名称) 。

【练3】蛇纹石矿能够看作由MgO、 Fe2O3、 Al2O3、 SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下

氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
1.5
3.3
9.4
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后, 溶液里除了Mg2+外, 还含有的金属离子是________
(2)进行Ⅰ操作时, 控制溶液pH＝7－8( 有关氢氧化物沉淀的pH见右表) Ca(OH)2不能过量, 若Ca(OH)2过量可能会导致_________沉淀溶解。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料, 先向沉淀物A中加入 (填入物质的化学式), 然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)。
( 4) 物质循环使用, 能节约资源。上述实验中, 能够循环使用的物质是___________ (填写物质化学式)。
(5)现设计一个实验, 确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、 b、 c的值, 请完善下列实验步骤(可用试剂: 浓硫酸、 碱石灰):
①样品称量 ②高温分解 ③____________________________________
④____________________________________ ⑤MgO称量
( 6) 18.2g产品完全分解后, 产生6.6gCO2和8.0g MgO, 由此可知, 产品的化学式中:
a=_________ b =_________ C =_________

【挑战高考】增强你的实力
【练4】．生产着色铝片的工艺流程如下:
表面有氧化铝的铝片
着色铝片
H2O
铝片
铝片
铝片
2mol/L
NaOH
溶液
铝片
①
10％
HNO3
②
③
④
着色
⑤
着色铝片
封闭
⑥
电解
请回答下列问题:
⑴第①步中NaOH溶液的作用是______________________________________。
⑵第②步HNO3的作用是对铝片进行抛光, 写出其反应的的离子方程式
______________________________________。
⑶在第④步电解是以铝为阴极, 铝片为阳极, 在硫酸介质中控制电压电流, 使阳极放出O2与Al反应使铝表面形成一层致密的氧化膜。写出有关的电极反应式:
阴极: _____________________________, 阳极: _____________________________。
⑷氧化膜质量的检验: 取出铝片干燥, 在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液( 3gK2CrO4＋75mL水＋25mL浓盐酸) , 判断氧化膜质量的依据是________。
A．铝片表面有无光滑 B．比较颜色变化
C．比较质量大小 D．比较反应速率大小
⑸将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约20～30min, 封闭的目的是使着色的氧化膜更加致密, 有关反应化学方程式是_____________________________。

【拓展应用】你的能力有提高!
【练5】．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂, 工业上常见铬铁矿( 主要成份为FeO·Cr2O3) 为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下, 涉及的主要反应是: 6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3 +7KCl+12H2O,
试回答下列问题:
⑴在反应器①中, 有Na2CrO4生成, 同时Fe2O3转变为NaFeO2, 杂质SiO2、 Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐, 写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
。
⑵NaFeO2能强烈水解, 在操作②生成沉淀而除去, 写出该反应的化学方程式:
。
⑶操作③的目的是什么, 用简要的文字说明: 。

⑷操作④中, 酸化时, CrO42－转化为Cr2O72－,写出平衡转化的离子方程式:
。
⑸称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液, 取出25.00mL于碘量瓶中, 加入10mL 2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+), 放于暗处5min, 然后加入100mL水, 加入3mL淀粉指示剂, 用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定( I2+2S2O32－=2I－+S4O62－) 。
①判断达到滴定终点的依据是: ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度( 设整个过程中其它杂质不参与反应) 。

化工业生产流程题【课时测评 一】
基础能力测试
1．黄铁矿( 主要成分为FeS2) 是工业制取硫酸的重要原料, 其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
( 1) 将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中, 反应: 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡, 测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率( 写出计算过程) 。
( 2) 已知上述反应是放热反应, 当该反应处于平衡状态时, 在体积不变的条件下, 下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有____________( 填字母)
A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强
E．加入催化剂 G．移出氧气
( 3) SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料, 反应的化学方程式为
____________________________________________________________。
( 4) 将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后, 加入铁粉, 可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性, 其原因是______________________________。

2．过碳酸钠俗称固体双氧水, 被大量应用于洗涤、 印染、 纺织、 造纸、 医药卫生等领域中, 它的制备原理和路线如下: 2Na2CO3＋3H2O2＝2Na2CO3·3H2O2 ΔH＜0
回答下列问题:
( 1) 与过碳酸钠的用途相关的化学性质是______________________________。
( 2) 下列物质可使过碳酸钠较快失效的是_______
A．MnO2 B．H2S
C．稀硫酸 D．NaHCO3
( 3) 加入NaCl的作用是
_____________________________。
( 4) 工业纯碱中含有Fe3＋等杂质, 加入稳定剂的作用是与Fe3＋生成稳定的配合物, Fe3＋对反应的不良影响是_____________________________________________。
( 5) 反应的最佳温度控制在15℃～20℃, 温度偏高时造成产率低的可能原因有________________________ _, 温度偏低时造成产率低的可能原因有______ 。
( 6) 以上生产流程中遗漏了一步, 造成所得产品纯度偏低, 该步操作的名称是________。

探究能力测试
5．重晶石矿( 主要成分为硫酸钡) 因为含有Fe2O3、 MnO及炭质等杂质而常呈深褐色。工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、 铝粉在反应槽中混合加热( 即”漂白”) , 再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料, 广泛用作纸张、 油漆等的填充剂。
重晶石填料的生产工艺流程为:

( 1) 在该流程中, 为加快”漂白”速度, 采取的措施有__________________。
( 2) 硫酸起到了”漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式: 。
( 3) 铝粉也起到了”漂白”的作用。你认为, 铝粉是如何起到该作用的? _____________。
( 4) 有同学认为, 既然两次水洗, 那么铝粉的作用就不大。你的解释是: _____________。
( 5) 煅烧的主要目的是_______________________________________。
( 6) 将煅烧后的固体磨细, 使用的是加有刚玉( 氧化铝) 球的振动磨。这说明刚玉具有很高的________ ___。

化工业生产流程题【课时测评二】
提高能力测试

4．现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体( CuCl2·2H2O) , 为制取纯净的CuCl2·2H2O, 首先将其制成水溶液, 然后按下图所示步骤进行提纯:
含杂质的水溶液Ⅰ
溶液Ⅱ
溶液Ⅲ
沉淀
纯CuCl2·2H2O
加入氧化剂X
加入物质Y
一定条件

已知H2O2、 KMnO4、 NaClO、 K2Cr2O7均具有强氧化性, 要将溶液中的Cu2＋、 Fe2＋、 Fe3＋沉淀为氢氧化物, 需溶液的pH分别为6.4、 6.4、 3.7。
请回答下列问题:
( 1) 本实验最适合的氧化剂X是__________
A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4
( 2) 物质Y不能够是___________
A．CuO B．CuCl2 C．Cu( OH) 2 D．CuCO3
( 3) 除去Fe3＋的有关离子方程式是( 物质Y在( 2) 中选择合适的选项) : ___________
( 4) 加入氧化剂的目的是____________________________________________________。
( 5) 最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O? __________( 填”能”或”不能”) 。如不能, 应如何操作? ( 如能, 此空不填) ________________________________________________。

探究能力测试
7．以黄铜矿( 主要成分是CuFeS2, 含少量杂质SiO2) 为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来, 湿法炼铜有了新进展, 科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、 氧气存在下, 能够将黄铜矿氧化成硫酸盐:
4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2＝4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O
某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下:
黄铜矿粉
固体A
加入试剂a
反应Ⅳ
反应Ⅴ
加入试剂b
滤液
操作Ⅰ
绿矾
反应Ⅲ
Cu
反应Ⅰ
反应Ⅱ
过滤

回答下列问题:
( 1) 固体A的成分为 ( 写化学式) ;
( 2) 写出反应Ⅲ的化学方程式 ;
( 3) 试剂a为 , 试剂b为 ;
( 4) 欲从溶液中获得绿矾晶体, 分离操作Ⅰ应为 、 、 。

化工业生产流程题【课时测评三】
基础能力测试
1．中国化学家侯得榜( 右图) 改革国外的纯碱生产工艺, 生产流程可简要表示如下:
合成氨厂
沉淀池
NH3
煅烧炉
循环Ⅱ
Na2CO3
CO2
食盐水
X
循环Ⅰ

( 提取副产品)

⑴ 副产品的一种用途为____________。
⑵ 沉淀池中发生的化学反应方程式 是__________________________________。
⑶ 写出上述流程中X物质的分子式________________。
⑷ 使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上, 主要涉及了____________( 填上述流程中的编号) 的循环, 从沉淀池中取出沉淀的操作是_________________。
⑸ 为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠, 可取少量试样溶于水后, 再滴加_____。
⑹ 向母液中通氨气, 加入细小食盐颗粒, 冷却析出副产品。通氨气的作用有________。
(a) 增大NH4＋的浓度, 使NH4Cl更多地析出
(b) 使NaHCO3更多地析出
(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3, 提高析出的NH4Cl纯度
2．空气吹出法工艺, 是当前”海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
海水
苦卤
提取粗盐
①硫酸酸化
②氯气氯化
含Br2的
海水
③空气吹出
含Br2的
空气
④SO2吸收
吸收液
⑤ 氯化
溴水
混合物

⑥ 蒸馏
溴蒸气
液溴
⑦ 冷凝
⑧ 分离

粗溴水

(1) 溴在周期表中位于_________周期, _________族。
(2) 步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率, 为什么? 。
(3) 步骤④的离子方程式: ________________________________________ 。
(4) 步骤⑥的蒸馏过程中, 溴出口温度为何要控制在80—900C。温度过高或过低都不利于
生产 , 请解释原因:___________________________________________ 。
(5) 步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物, 可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是_____________, 分离时液溴从分离器的_____(填”上口”或”下口”)排出。
( 6) 为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴, 而要经过”空气吹出、 SO2吸收、 氯化”: 。

提高能力测试
3、 化学兴趣小组用废铁屑制印刷板的腐蚀剂, 并回收铜。活动过程如下:
废铁屑
固体
A
黄绿色溶液B
黄色溶液C
加入足量Na2CO3溶液
操作甲
加入
足量盐酸
通入
适量氯气
绿色溶液D
铜
板
印刷电路
氯气
浅绿色
溶液E
铜
操作乙

请回答下列问题:
(1) 加入Na2CO3溶液作用: ______________________________。
(2) 写出D→铜的离子方程式: ______________________________________。
(3) 加入Na2CO3溶液, 经过操作甲得到固体A需要的玻璃仪器: ____________________。
(4) 采用排液法收集Cl2, 该液体是________________。
(5) 某同学对黄绿色溶液B和绿色溶液D进行定性实验, 完成下表:
编号
实验内容
实验操作
预期现象和结论
①
检验黄绿色溶液B中是否含有Fe2+

②
检验绿色溶液D中是否含有Fe3+

4．实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下:
氯化钾硝酸钠
混合
溶解
蒸发
浓缩
趁热
过滤
滤渣
冷却
结晶
过滤
滤液
洗涤
干燥
KNO3产品
水
滤液
滤渣

硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右下图所示。回答下列问题:
⑴为了加速固体溶解, 可采取的措施是 。
⑵实验室进行蒸发浓缩操作时, 将蒸发皿置于铁圈上, 用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用 ( 填仪器的名称), 为了防止液滴飞溅, 进行的操作是 。
⑶”趁热过滤”操作中, 滤渣的主要成分是( 填化学式) 。
⑶”趁热过滤”后, 有时先往滤液中加入少量水,
加热至沸, 然后再”冷却结晶”, 目的是 。
⑸制得的KNO3产品中常含NaCl, 进一步提纯的方法是 。

参考答案
化工生产及无机流程题
1、 ( 1) Fe2O3, 颜料; ( 2) 过滤, 过滤; ( 3) CaO和CO2, Fe2O3和O2; ( 4) CO32－＋CaO＋H2O＝CaCO3＋2OH－; ( 5) SiO2
2、 ( 1) 4 mol·L－1; 溶液的密度; ( 2) 2NaClO3＋SO2＋H2SO4＝2ClO2＋2NaHSO4 或2NaClO3＋SO2＝2ClO2＋Na2SO4( 2分) b; ( 3) A; ( 4) 定吸收塔内溶液的pH; ( 5) BED或ED; ( 6) 重结晶
3、 ( 1) Fe3+ 、 Al3+; ( 2) Al(OH)3, Mg(OH)2; ( 3) NaOH, 过滤、 洗涤、 灼烧; ( 4) CO2; ( 5) ③测出CO2的质量; ④测出水蒸气的质量; ( 6) 3、 1、 3。
4、 ⑴洗去铝表面的油污
⑵Al＋4H＋＋NO3－＝Al3＋＋NO↑ ＋2H2O
⑶6H＋ ＋6e－＝H2↑ 2Al＋3H2O－6e－＝Al2O3＋6H＋
⑷B
⑸2Al＋3H2O( g) Al2O3＋3H2( g)
5、 ⑴Al2O3 + Na2CO32NaAlO2 +CO2↑
⑵NaFeO2 + 2H2O = Fe(OH)3↓ + NaOH
⑶由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解, 降低pH值有利于水解平衡向正反应方向移动, 当pH调到7～8时, 使它们水解完全, 从而除去SiO32－和AlO2－
⑷2CrO42－+2H+ Cr2O72－+H2O
⑸①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液, 溶液蓝色褪去 ②94.08%
化工业生产流程题【课时测评 一】
1、 ( 1) 1.6×103 L·mol－1 80%; ( 2) B、 C; ( 3) SO2＋H2O＋Na2SO3＝2NaHSO3; ( 4) 抑制Fe2＋、 Fe3＋的水解, 防止Fe2＋被氧化成Fe3＋
2、 ( 1) 强氧化性( 漂白性) ( 2分) ; ( 2) ABC( 3分) ; ( 3) 降低2 Na2CO3·3H2O2的溶解度, 析出更多晶体。( 2分) ; ( 4) 催化双氧水的分解反应。( 2分) ; ( 5) 温度高时双氧水易分解, 温度低时反应慢。( 2分) ; ( 6) 晶体的洗涤( 2分)
5、 ( 1) 重晶石和铝都使用粉末( ”重晶石”和”铝”两项都有得1分, 否则0分) ;
加热( 1分) ; ( 2) Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2( SO4) 3＋3H2O( 1分) ; MnO＋H2SO4＝＝MnSO4＋H2O( 1分) ; ( 3) 把Fe3＋还原为Fe2＋, 达到漂白的作用。( 2分) ( 或与酸溶液反应生成氢气, 而氢气使得Fe3＋还原为Fe2＋, 从而达到漂白的作用。) ; ( 4) 水洗不可能将Fe3＋全部除去, 而用Al粉能够将深色的Fe3＋转化为浅色的Fe2＋, 即使没有完全洗去, 对产品的颜色影响也不大, 较好地起到漂白的作用。( 2分) ; ( 5) 除去炭质( 1分) ; ( 6) 硬度( 1分)

化工业生产流程题二
4、 (1)C (2)CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2、 CU2(OH)2CO3
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+、 CuO+2H+=Cu2++H2O
(4)将Fe2+氧化成Fe3+ (5)不能, 蒸发浓缩, 冷却结晶。

7、 ( 1) Fe(OH)3 、 CuO( 2分) ( 2) CuSO4 + Fe＝ Cu + FeSO4 ( 2分)
( 3) 稀H2SO4, 铁粉( 2分) ( 4) 蒸发浓缩、 冷却结晶、 过滤( 3分)

化工业生产流程题【课时测评三】
1．⑴化肥或电解液或焊药等
⑵ NH3＋CO2＋NaCl＋H2O→NH4Cl＋NaHCO3↓
或NH3＋CO2＋H2O→NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl→NaHCO3↓＋NH4Cl
⑶ CO2
⑷ I 过滤
⑸ 稀硝酸和硝酸银溶液 ⑹ a、 c
2( 4) 温度过高, 大量水蒸气随水排除出, 溴气中水增加;
温度过低, 溴不能完全蒸出, 吸收率低。 ( 2分)
( 5) 分液漏斗 下口 ( 2分)
( 6) 氯化后的海水虽然含有溴单质, 但浓度低, 如果直接蒸馏原料, 产品成本高。(2分) ”空气吹出、 SO2吸收、 氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程。( 2分)
3(1)除去铁屑的油污(1分) (2)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑(2分)
(3)烧杯、 玻璃棒(2分) (4)饱和食盐水(1分) (5)①实验操作: 取少量黄绿色溶液B置于小试管中, 滴入1-2滴酸性高锰酸钾溶液(1分) 预期现象和结论: 酸性高锰酸钾溶液褪色, 则黄绿色溶液B有Fe2+(1分 ) ②实验操作: 取少量绿色溶液D置于小试管中, 滴入一滴KSCN溶液(1分) 预期现象和结论: 溶液出现血红色, 则绿色溶液D仍有Fe3+(1分)
4．⑴搅拌、 加热
⑵坩埚钳 用玻璃棒不断搅拌滤液
⑶NaCl
⑷稀释溶液, 防止降温过程中NaCl析出, 提高产品纯度
⑸重结晶