高中化学练习21

化工生产及流程A卷1．四川盛产井盐，由井盐提取的食盐是日常生活必需品，也是重要的化工原料。（1）某种粗盐含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、24SO等杂质离子，实验室提纯该粗盐的流程如下：粗盐溶解加入试剂过渡滤液适量盐酸烘干结晶蒸发、、纯NaCl提供的试剂有：a.饱和Na2CO3溶液b.饱和K2CO3溶液c.NaOH溶液d.BaCL2溶液e.Ｂa(NO3)2溶液①欲除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，所加试剂的顺序依次为（填序号）；②蒸发时所用玻璃棒的作用是，蒸发操作即将结束，当时，停止加热，熄灭酒精灯。（2）食盐是工业上生产氯气和烧碱的重要原料。下图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）。①B处出口产生的物质是；G处进口的物质是。电解总反应的离子方程式为。②如果开始就将直流电源的正负极与电极接反了，通电几分钟，在电极F附近可以观察到的现象是。（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水（离子交换膜更换为搅拌器），可制取次氯酸钠溶液作消毒液。实验室在常温下电解饱和食盐水v1mL（密度为ρg/cm3），当收集到v2L标准状况下的H2时，理论上所得混合溶液中次氯酸钠的质量分数计算式为。2．海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。试回答下列问题：（1）蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法。你认为蒸馏法海水淡化最理想的能源是。（2）从海水中可得到多种化工原料和产品。下列是海水资源利用的流程图。①流程图中操作a的名称为。②工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯缄，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。气体A、B是CO2或NH3，则气体B应是。（填化学式）③镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。a.若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是：。b.操作b是在气氛中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式。c.在母液苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中Mg元素的含量（g/L），实验过程中应测定的数据有。3．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：(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”：。4．利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下：试回答下列问题：（1）铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，可能发生反应的离子方程式有：；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（2）废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是：①灼烧不充分Cu未被完全氧化。②CuO被还原。还原剂可能是，该还原反应的化学方程式是；（3）为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通人O2。通人O2的目的是(用化学反应方程式表示)；（4）直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是。5．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：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．K2Cr2O7B．NaClOC．H2O2D．KMnO4（2）物质Y不可以是___________A．CuOB．CuCl2C．Cu（OH）2D．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）________________________________________________。6．医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~113.0%）的主要流程如下：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⑴除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0~5.0，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。⑵酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，起目的有：①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2；②防止Ca2+在蒸发时水解；③。⑶测定样品中Cl—含量的方法是：a．称取0.7500g样品，溶解在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用0.0500mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有；。7．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）电解熔融的氧化铝时，加入冰晶石的作用是_________。（3）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。（4）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________（填化学式）。用此法制取铝的副产品是________（填化学式）。（5）写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式：__________________________________。（6）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）。8．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0.050molSO2(g)和0.030molO2(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)＝0.040mol·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______________________________。9．聚合氯化铝晶体的化学式为[A12(OH)nCl6-n·xH2O]m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大A1C13溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣一铝灰，它主要含A12O3、A1，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式：、；（2）生产过程中操作B和D的名称均为(B和D为简单操作)；（3）反应中副产品a是(用化学式表示)。（4）生产过程中可循环使用的物质是(用化学式表示)。（5）调节pH至4.0～4.5的目的是；（6）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程中C物质可选用。A、NaOHB、A1C、氨水D、A12O3E、NaAlO210．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＝2Na2CO3·3H2O2ΔH＜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．MnO2B．H2SC．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________。参考答案1.（1）①dca（或dac，或cda）；②搅拌，防止液体飞溅溶液中有大量晶体析出（2）①H2精制的饱和食盐水2Cl－＋2H2O电解====Cl2↑＋H2↑＋2OH－②溶液中产生白色沉淀，随后沉淀变为灰绿色，甚至变为红褐色，碳钢网电极被腐蚀。（3）V222.4×74.5ρV1－V222.4×2×100%（或74.5V222.4ρV1－2V2×100%）2.⑴太阳能等。⑵①蒸发结晶（或蒸发）②CO2③a.用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠。（回答焰色反应也给分）b.HCl（或氯化氢）MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2Oc.苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量3．（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。（5）分液漏斗下口（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。“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程。4.（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++Fe=3Fe2+（2）C,2C+O2COCO+CuOCO2+Cu（3）2Cu+O2+2H2SO42