化学工业流程题50道有答案2.docx

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化学工业流程题50道有答案2

xxx学校2012-2013学年度2月月考卷

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、选择题（题型注释）

二、填空题（题型注释）

1.工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。

查表得

BaSO4（s）+4C（s）

4CO（g）+BaS（s）△H1=571.2kJ·mol-1①

BaSO4（s）+2C（s）

2CO2（g）+BaS（s）△H2=226.2kJ·mol-1②

（1）气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。

Na2S水解的离子方程式为

。

（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，

=。

[Ksp（AgBr）=5.4×10-13，Ksp（AgCl）=2.0×10-10]

（3）反应C（s）+CO2（g）

2CO（g）的△H3=kJ·mol-1。

（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是

，。

答案：

⑴S2－+H2O

HS－+OH－HS－+H2O

H2S+OH－（可不写）⑵2.7×10－3

⑶172.5

⑷使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）。

①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温。

略

2.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。

有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白。

（1）图中标号处需加入的相应物质分别是①　　　　　、②　　　　　、③　　　　　、④　　　　　、⑤　　　　　；

（2）写出①处发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；写出③处发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

（3）铁红的化学式为　　　　　　　　　；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：

铁红　　　　　　　　　　　　　　　；氧化铜　　　　　　　　　　　　　　　。

答案：

略

3.实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO4·7H2O），过程如下：

（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是；

A．品红溶液B．紫色石蕊溶液C．酸性KMnO4溶液D．溴水

（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为：

；

（3）过程③中，需加入的物质是；

（4）过程④中，溶液Y要得到绿矾晶体采用的方法是

（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的（填选项序号）；

A．稀硫酸B．CaCO3C．NaOH溶液

（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是。

答案：

（1）溶液会褪色的是ACD；

（2）化学方程式为：

4FeS+3O2+6H2SO4==2Fe2（SO4）3+4S+6H2O

（3）需加入的物质是Fe；

（4）蒸发浓缩，冷却结晶；

（5）C（填选项序号）；

（6）目的是促进Fe3+的水解。

略

4.某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧

化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：

各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。

离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe2+

6.34

9.7

Fe3+

1.48

3.2

Zn2+

6.2

8.0

请回答下列问题：

（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：

Ksp（CuS）Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。

（2）物质A可使用下列物质中的。

A．KMnO4B．O2C．H2O2D．Cl2

（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在范围之间。

（4）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是。

（5）除铁后得到的Fe（OH）3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4，写出该反应的离子方程式

答案：

（1）<

（2）BC

（3）3.2~6.2

（4）（NH4）2SO4

（5）2Fe（OH）3＋ClO-＋OH-＝2FeO42-＋3Cl-＋5H2O

略

5.活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用。

但随着锌资源的不断开发和利用，锌矿资源越来越少，因此研究利用锌二次资源对缓解锌资源枯竭进程具有重要意义。

下图是以含锌铜烟尘（火法炼铜的副产品，主要成分是ZnO、CuO和FeO）制备活性氧化锌的工艺流程：

含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分为ZnO，还含有少量的CuO和Fe2O3。

（1）操作a名称是__，在实验室中，该过程用到的主要玻璃仪器有。

（2）溶解池中待固体全部溶解后，加入锌粉的作用有：

①将Fe3+还原为Fe2+;②：

③调节溶液的pH（控制其在5,0－5．4之间）。

（3）检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的最佳试剂是；

（4）右表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为

1．0mol－l计算）。

反应池中的温度控制在90－95℃，请写出反应池中所发生反应的离子方程式：

。

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1．1

3．2

Fe2+

5．8

8．8

2n2+

5．9

8．9

（5）操作b的名称是________；

（6）沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为：

aZnCO3·bZn（OH）2·cH2O（a、b、c均为整数）。

某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成，进行如下实验：

称取3．59g沉淀进行焙烧，将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，它们分别增重0．72g和0．44g，则该沉淀的组成为。

答案：

略

6.氨气是一种重要的化工原料，但随着工业化进程的加快，氨气也逐渐变成居室里一种重要的污染性气体。

（1）液氨和水类似，也能发生电离：

NH3+NH3

NH4++NH2－，其离子积常数为l．0xl0－30。

现将2．3g金属钠投入1．0L液氨中，则液氨电离平衡____移动（填“不”、“正方向”、“逆方向”）；待反应结束后，假设溶液的体积不变，所得溶液中NH4+的浓度为____。

（2）实验室模拟工业上用氮气和氢气合成氨气时，在反应前将两

种气体通过右图装置，该装置的作用有三个：

①将氮气和氢气干燥：

②使氮气和氢气充分混合；

③____，从而提高氮气和氢气的利用率。

（3）实验室可用氨气通过红热的氧化铜制取氮气，写出该反应的

化学方程式：

____。

（4）家庭空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂，

如混凝土防冻剂尿素会和水缓慢发生反应：

CO（NH2）2（s）+H2O（g）2NH3（g）+CO2（g），该反应的平衡常数表达式为K=。

（5）已知：

N2（g）+O2（g）=2NO（g）;△H=180Kj·mol－l

4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）;△H=－908Kj·mol－l

请写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式：

。

答案：

略

7.某些海洋植物如海带、海藻富集碘元素（主要以KI形式存在）。

下面是从海藻中提取碘的流程图：

（1）操作①的名称是；在该操作中除了用到玻璃棒、烧杯外，还缺少的玻璃仪器有。

操作③的名称是；在该操作中用到的主要玻璃仪器是。

（2）操作②中发生反应的化学方程式为。

（3）提取碘的过程中，可供选择的有关试剂是（）

A、　酒精B、　四氯化碳C、　醋酸

将你所选择的试剂滴加到含碘的水溶液中，振荡后静置，可观察到的现象是

。

（4）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法

。

答案：

（1）过滤普通漏斗萃取分液漏斗

（2）2KI+Cl2=2KCl+I2

（3）B液体分层，上层无色，下层呈紫红色。

（4）取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，若溶液出现蓝色，则说明还有单质碘，反之则无。

略

8.由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。

a．浓H2SO4b．NaOH溶液c．稀HNO3d．氨水

（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2＋的方法是（注明试剂、现象）。

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。

已知甲酸（HCOOH）容易脱水。

现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定上述泡铜样品中金属铜的含量

（4）制备一氧化碳的化学方程式是；

（5）反应完成后，正确的操作顺序为（填字母）

a．关闭漏斗开关b．熄灭酒精1c．熄灭酒精灯2

（6）若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.98g，则原样品中单质铜的质量分数为；

（7）已知Cu2O在稀酸中发生歧化反应：

Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。

试从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；

主要步骤是（不必描述操作过程的细节）。

答案：

略

9.海水占地球总储水量的97.2%，若把海水淡化和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。

①目前，国际上使用的海水淡化主要技术之一是蒸馏法。

蒸馏法是将海水变成蒸气，蒸气经冷却而得到高纯度淡水。

由此可以判断蒸馏法是（填“物理变化”或“化学变化”）。

海水是一个巨大的资源宝库，下图为从海水中提取镁的流程图。

②在海水提取镁的反应①——⑤中，不涉及的反应是（）

A、化合反应B、置换反应

C、中和反应D、分解反应

③①——⑤中，属于氧化还原反应的是（填序号）。

④请写出反应②的离子方程式：

。

⑤在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？

。

⑥医生建议患甲状腺肿大的病人多食海带，这是因为海带中含有丰富的。

为解决缺乏该元素的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济可行措施是在食盐中加入物质（填化学式）

答案：

①物理变化②B③⑤

④Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O

⑤氯气等原料循环利用、就地取材利用贝壳制氧化钙

⑥碘元素KIO3

略

10.废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。

利用废弃的线路板（含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量碳单质），设计出制备硫酸铜晶体和氢氧化铝操作流程如下：

供选试剂：

a．澄清石灰水b．品红溶液c．酸性高锰酸钾溶液d．碳酸氢钠溶液。

e．氢氧化钠溶液f．硫氰化钾溶液g．氯水。

请回答下列问题：

⑴检验气体a的成分，将气体a依次通入试剂的先后顺序为。

b→→b→（填写供选试剂的代号）。

判断气体a中含有二氧化碳的实验现象为。

⑵第③步实验操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、（填操作名称）、洗涤。

如图所示，蒸发操作中的一处错误是_____________________。

⑶第②步加H2O2的作用是________________________________________；调溶液pH的目的是使生成沉淀。

⑷请仿照上图形式设计从滤渣C中获得Al（OH）3固体最简步骤的流程图：

（提示：

在箭头上方或下方标出所用试剂或实验操作

）

答案：

略

11.三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]·3H2O）有很重要的用途。

可用如下流程来制备。

根据题意完成下列各题：

（1）若用铁和稀硫酸制备绿矾（FeSO4·7H2O）过程中，其中▲（填物质名称）往往要过量，理由是▲。

（2）要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是▲。

（按前后顺序填）

a.过滤洗涤b.蒸发浓缩c.冷却结晶d.灼烧e.干燥

某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]·3H2O）中铁元素含量，做了如下实验：

步骤1：

称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液。

步骤2：

取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO4—被还原成Mn2+。

向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍里酸性。

步骤3：

在酸性条件下，用0.010mol/LKMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，共做三次实验，平均消耗KMnO4溶液20.00ml，滴定中MnO4—，被还原成Mn2+。

（3）步骤1中，配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有▲；主要操作步骤依次是：

称量、溶解、转移、▲、定容、摇匀。

（4）步骤2中，加入锌粉的目的是▲。

（5）步骤3中，发生反应的离子方程式为：

▲。

（6）步骤2中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量▲。

（选填“偏低”、“偏高”、“不变”）

（7）某同学将8.74g无水三草酸合铁酸钾（K3[Fe（C2O4）3]）在一定条件下加热分解，所得固体的质量为5.42g，同时得到密度为1.647g/L（已折合成标准状况下）气体。

研究固体产物得知，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。

写出该分解反应的化学方程式__________________▲____________。

答案：

（1）铁，防止Fe2+被氧化

（2）bcae

（3）250ml容量瓶洗涤

（4）还原Fe3+为Fe2+

（5）MnO4—+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O

（6）偏高

（7）2K3[Fe（C2O4）3］==3K2CO3+Fe+FeO+4CO+5CO2

略

12.饮用水中含有一定浓度的NO3一将对人类健康产生危害，NO3一能氧化人体血红蛋白中的Fe（II），使其失去携氧功能。

为了降低饮用水中NO3一的浓度，某兴趣小组提出如下方案：

请回答下列问题：

⑴已知过滤后得到的滤渣是一种混合物，则在溶液中铝粉和NO3一反应的离子方程式为

_____________________▲_____________________。

⑵该方案中选用熟石灰调节pH，理由是__________▲______、______▲_______，在调节pH时，若pH过大或过小都会造成▲的利用率降低。

⑶用H2催化还原法也可降低饮用水中NO3-的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为_____________▲___________。

⑷饮用水中的NO3－主要来自于NH4＋。

已知在微生物作用的条件下，NH4＋经过两步反应被氧化成NO3－。

两步反应的能量变化示意图如下：

试写出1molNH4＋（aq）全部氧化成NO3－（aq）的热化学方程式是▲。

答案：

⑴10Al+6NO3-+18H2O

10Al（OH）3+3N2↑+6OH-

⑵引入的Ca2+对人体无害来源丰富、价格便宜铝

⑶5H2+2NO3-

N2+4H2O+2OH-

⑷NH4＋（aq）＋2O2（g）

2H＋（aq）＋NO3－（aq）＋H2O（l）△H=－346kJ·mol－1

略

13.草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：

（1）配制（NH4）2Fe（SO4）2

6H2O溶液时，需加少量稀硫酸，目的是

。

（2）将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析，结果如图TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数,Fe（SO4）2

2H2O的式量为180）。

①A

B发生反应的化学方程式为。

C处时残留物的化学式为。

②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出H2，最终产物中也有微量的磁性物质生成，请你猜想用一个方程式解释这种事实：

。

③现取在真空中146℃脱水后的FeC2O41.44g放在某真空的密闭容器中，再充入0.04molCO。

加热至1100℃，其中FeO（s）+CO（g）

Fe（s）+CO2（g）反应平衡常数K=0.4，则该反应达平衡时，FeO的转化率为多少？

。

答案：

（1）抑制Fe2＋水解

（2）①FeC2O4

2H2O（s）

FeC2O4（s）+2H2O（g）；FeO

②3FeO+H2O

Fe3O4+H2③71.4%

略

14.稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。

其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。

我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

已知：

①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe3+

2.7

3.7

Y3+

6.0

8.2

②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。

（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为。

（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀。

则

①最好选用盐酸、（填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液b．氨水c．CO2气d．HNO3

②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：

。

（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH=a，则a应控制在的范围内；继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为，检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是。

答案：

（1）Y2O3·FeO·2BeO·2SiO2

（2）①b②：

BeO22-+4H+=Be2++2H2O

（3）3.7

取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+完全沉淀，反之则未完全沉淀

略

15.（10分）已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）。

某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。

步骤一：

电解精制：

请回答以下问题：

（1）电解时，粗铜应与电源的极相连。

阴极上的电极反应式为

电解过程中，硫酸铜的浓度会（填“变小”“变大”“不变”）.

步骤二：

电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

Ⅰ.阳极泥的综合利用：

（2）稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：

.

残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：

序号

反应

平衡常数

①

Au+6HNO3（浓）

Au（NO3）3+3NO2+3H2O

<<1

②

Au3++4Cl—

AuCl4—

>>1

（3）从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：

Ⅱ.滤液含量的测定：

以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

（4）则100mL滤液中Cu2+的浓度为mol·L—1，

（5）则100mL滤液中Fe2+的浓度为mol·L—1

答案：

（1）正极，Cu2++2e=Cu，变小（各1分）

（2）3Ag+4HNO3（稀）=3AgNO3+NO↑+2H2O（1分）；

（3）浓盐酸中含有大量的氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，平衡常数很大，进行较完全，使反应①中Au3+浓度显著下降，平衡向右移动，则金溶于王水中。

（2分）

（4）0.5（2分）（5）0.1（2分

略

16.（10分）工业上用含有铝、铁、铜的合金工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体FeSO4·7H2O和胆矾晶体CuSO4·5H2O设计了如下方案:

请回答相关问题:

（1）写出合金溶于足量烧碱溶液时相关反应的离子方程式:

;

写出途径Ⅰ中相关反应的离子方程式:

。

（2）由滤液A得AlCl3溶液的途径有Ⅰ和Ⅱ两种,你认为合理的是途径（填”Ⅰ”或”Ⅱ”）

（3）H2O2是一种绿色氧化剂,应用十分广泛,在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体是一种绿色工艺,写出稀硫酸和H2O2溶解滤渣D的离子方程式。

（4）如何在实验室从滤液C中获得绿矾晶体（写出主要的实验操作名称）。

答案：

（1）2Al+2OH-+6H2O==2[Al（OH）4]-+3H2↑　　　　[Al（OH）4]-+H+==Al（OH）3↓+H2O

（2）途径Ⅱ更合理　　　　

===

（4）蒸发浓缩、冷却结晶

略

17.某盐卤矿抽出的废液中含有大量的K+、Cl—、Br—，及少量的Ca2+、Mg2+、SO42—。

某研究性学习小组拟取该废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程：

现有可供选择的a、b试剂：

饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液、H2O2、KMnO4（H+）溶液、稀HNO3。

请根据以上流程，回答相关问题：

（1）试剂a应选________，该反应在酸性环境中完成，其离子方程式为

（2）操作①、②、③、④、⑤的名称依次为_________（选填字母）。

A．萃取、过滤、分液、过滤、蒸发结晶

B．萃取、分液、分液、过滤、蒸发结晶

C．分液、萃取、过滤、过滤、蒸发结晶

D．萃取、分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶

（3）操作⑤中用到的瓷质仪器名称是。

（4）选出除去无色液体I中Ca2+、Mg2+、SO42-离子所需的试剂，按滴加顺序依次为

（填化学式）。

（5）调节pH的作用是，有关反应的离子方程式是。

答案：

（1）H2O2H2O2+2Br-+2H+=2H2O+Br2

（2）D（3）蒸发皿

（4）BaCl2、KOH、K2CO3（只要K2CO3在BaCl2之后即可）

（5）除去溶液中过量的OH-、CO32-

OH-+H+=H2O、CO32-+2H+=H2O+CO2↑

略

18.焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。

其制备工艺流程如下：

已知：

反应Ⅱ包含2NaHSO3

Na2S2O5＋H2O等多步反应。

（1）反应I的化学方程式为____________