高中化学工艺流程练习题.doc

高中化学工艺流程练习题（3）
1.CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：

已知：
①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
7.6
3.4
完全沉淀
4.1
9.7
9.2
5.2
请回答下列问题：
⑴在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 。
⑵加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。
⑶操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。
⑷制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
⑸为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 。
⑹在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，采用的方法是
。
答案．．⑴减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐
⑵5.2～7.6
⑶蒸发浓缩、冷却结晶
⑷降低烘干温度，防止产品分解
⑸样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水
⑹将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏
【例10】 某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。
回答下列问题：
（1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式： 。
（2）a和b分别是 （填序号）。
A．足量CO2、适量NH3 B．足量NH3、适量CO2
C．适量CO2、足量NH3 D．适量NH3、足量CO2
（3）上述流程中，可以循环使用的物质有 （写化学式）。
（4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是 。
（5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是 。
A．提供制备所需的氮元素 B．增大CO的浓度促进反应发生
C．作反应的催化剂　　　 D．生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗2 mol NH3
答案（1）化肥 CaSO4＋2NH3＋CO2+ H2O＝CaCO3↓＋(NH4)2SO4
（2）B （3） CO2、NH3 （4） 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 （5）ABD
【例11】 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%~103.0%）的主要流程如下：

（1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为8.0~8.5，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 。
（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解；② 。
（3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。
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 ； 。
答案．（1）取上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全
（2）中和Ca(OH)2；防止溶液吸收空气中的CO2
（3）①酸式滴定管 ②99.9% ③样品中存在少量的NaCl； 少量CaCl2·2H2O失水
【例12】 海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤，②加过量NaOH溶液，③加适量盐酸，④加过量NaCO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是 。
A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．②④⑤①③
（2）请写出氯碱工业的核心反应的化学方程式 。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为 。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为
，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如右装置简图，请你参与分析讨论：
①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。
②实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：
。
③C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。
答案（1）C（2）2NaCl+2H2O====== 2NaOH+H2↑+Cl2↑（3）富集溴元素
（4）Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO2-4 强酸对设备的严重腐蚀（5）①Br2腐蚀橡胶
②控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分③深红棕色 分液（或蒸馏）