工业盐流程图.doc

工业盐类制取的工艺流程试题选粹
1．精制碳酸钙 
【例题1】2023江苏苏州中考第35题
用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学爱好小组设计了2种转化流程，如下图所示。

 已知：a．二氧化碳连续通入氢氧化钙溶液发生如下反映：CO2  + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O，  CaCO3  + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2；
b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解： Ca(HCO3)2 CaCO3↓+ H2O + CO2↑；
c．生石灰与水充足反映后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。
试填空：
 (1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简朴。 请写出反映①和④的化学方程式：①                        ；④                      ；操作Ⅱ涉及                                   等工序。
(2)制轻质碳酸钙时，D为           (选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是：                                   。
(3)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：                      ；操作I涉及搅拌和微热等工序。 
2．侯氏制碱法
【例题2】2023江苏镇江中考第30题
某校化学爱好小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。
【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品──纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反映为：
NaCl（饱和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。
【生产流程】

【相关资料】⑴ NH4Cl  NH3↑+HCl↑
⑵ 已知20 ℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
NH3
CO2
溶解度
36．0g
9．6g
37．2g
710
0．9
【问题讨论】
⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名称为              。
⑵ 反映①中发生了两个反映，写出其中的一个化学方程式：            。
⑶ 反映③中得到纯碱的化学方程式为：                                        。
⑷ 溶液B中的溶质有                                         （至少写出两种）。
⑸ 上述生产流程中可循环使用的是                （填序号）。
A．挥发性气体C        B．溶液D       C．氢氧化镁      D．化肥NH4Cl
【组成拟定】
⑴ 称取一定质量的纯碱样品，经多次充足加热后，再称重，质量无变化；
⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。由上述实验可拟定纯碱样品具有杂质          （写化学式）。

工业纯碱标准：Na2CO3% ≥）
优等品
一等品
合格品
99．2
98．8
98．0
【含量测定】称取纯碱样品10．8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10．0g，请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为
计算过程： 
【总结反思】某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl2溶液改为BaCl2溶液，测定误差会减小，其理由是                                        。
3．摩尔盐的制备
【例题3】2023福建龙岩中考第15题
摩尔盐（硫酸亚铁铵晶体）具有重要用途，下图为制取摩尔盐过程的示意图。

请回答下列问题：
（1）实验前，先用碳酸钠溶液浸泡废铁屑表面油渍。碳酸钠溶液可除去油渍是由于碳酸钠溶液的pH         7（填“>”、“<”或“=”）。
（2）废铁屑的重要成分是铁，同时具有少量氧化铁。环节①中有多个化学反映，请写出其中一个反映的化学方程式，                               。
（3）根据环节③可知，摩尔盐溶解         （填“能”或“不能”）于酒精。
（4）环节②所得滤液具有未反映的FeSO4、(NH4)2SO4，可采用如下流程回收运用。

滤液N中一定具有的溶质是                    ，试剂Y是          。

4．硫酸钠的制备 
【例题4】2023广东广州中考第25题

硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠中具有少量CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：

回答下列问题： 
（1）用NaOH和Na2CO3除杂时，反映的化学方程式分别为
                            、                                。
（2） NaOH和Na2CO3假如添加过量了，可加入适量              溶液除去。
（3）“后续解决”的重要操作时蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至         （填序号）。
A．完全蒸干时停止加热 B．快干时停止加热，运用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液
（4）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。40 ℃时， 
100g蒸馏水中溶解        g硫酸钠达成饱和。将该饱和溶液升高温度至90 ℃，观测到的现象是                                     。

5．硫酸铵的制备
【例题5】2023江苏镇江中考第30题
某化工厂为综合运用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程。

【工艺流程及原理】
沉淀池中发生的重要化学反映为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4
【讨论交流】

(1)操作a的名称是             ，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要             。
(2)经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环运用。Y的化学式为             。 
(3)沉淀池中也也许生成少量NH4HCO3，该反映的化学方程式为                    。
【硫酸铵化肥等级测定】
(1)判断(NH4)2SO4化肥中有无NH4HCO3：取少量试样溶于水，滴加足量的          ，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。
(2)化肥中氮元素含量的测定(已拟定该化肥中不存在NH4HCO3杂质)：
查阅资料：
①已知：(NH4)2SO4+2NaOH  Na2SO4+2NH3↑+2H2O
氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。氨水呈碱性，不稳定，易挥发。
②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：
指标 
项目
优等品
合格品
氮(N)含量
≥21．0％
≥20．5％
实验设计：按右图所示装置进行实验。
(1)实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充足反映完全转化为NH3。 
(2)烧杯中的试剂是为了吸取产生的氨气，下列最适宜的试剂是         (填序号)；
①水    ②浓盐酸  ③稀硫酸   ④NaOH溶液
烧杯中干燥管的作用是                          。 
交流讨论：
实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果也许会出现下列情况。
(1)甲同学认为：应在实验装置A、B之间增长一个装有          (填“浓硫酸"或“碱石灰”)的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量也许偏高。
(2)乙同学认为：在实验装置A、B之间增长对的的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量也许偏低，理由是                          。
实验测定
经讨论后，他们改善了实验装置，排除了也许产生误差的因素，重新进行实验。
取硫酸铵化肥样品13．5 g进行实验，测得B装置增重与反映时间的关系如右图所示。请通过计算判断该化肥的等级。
计算过程：   
该化肥的等级为             品。

6．硫酸铜的制备
【例题6】2023广东汕头中考第21题
硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。以下是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。

(1) B的化学式为           ，操作a的名称是           。
(2)②的反映基本类型为               ；反映①、③的化学方程式分别为：
 ①                                ；③                                 。
(3)已知：Cu+2H2SO4 (浓)  CuSO4+ SO2↑+2H2O。从环保和经济的角度分析， 对比途径I、Ⅱ，途径I的优点有：不产生有害气体和                     。 
【参考答案】
1．（1）① CaCO3  CaO + CO2↑ ④Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH  搅拌、过滤
（2）悬浊液  澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，生产效率很低
（3）运用产生的二氧化碳比此外加碳酸钠溶液更经济，生产成本更低；
若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“节能减排”
2．【问题讨论】
⑴ 过滤⑵ NaOH + HCl = NaCl + H2O 或 Na2CO3 + 2HCl＝2NaCl + H2O + CO2↑
⑶ 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2↑ 
⑷ NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种中的任意两种（写名称或名称符号混写也可）
⑸ A、B
【组成拟定】NaCl
【含量测定】合格 
解：设Na2CO3的质量为x
Na2CO3 + CaCl2 ＝ CaCO3↓+2NaCl 
106             100 
x              10．0 g           
106∶ 100 =  x∶10．0 g   
解得： x= 10．6g 
10．6g/10．8g ×100%=98．1%（或98．14%或98．15%或98．2%）
若用关系式解答：
Na2CO3 ∽ CaCO3 
    106       100 
     x        10．0g           
106∶ 100 =  x∶10．0g   
解得： x= 10．6g 
10．6g/10．8g ×100%=98．1%（或98．14%或98．15%或98．2%）

【总结反思】等质量的碳酸钠与BaCl2反映产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小（其他意思相近的表述也可）。
3．（1）> （2）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 （写出其中一个即可）
（3）不能
（4）硫酸钠（化学式也可）   硫酸（化学式也可）
4．（1） 2NaOH + MgCl2 = 2NaCl + Mg(OH)2↓  CaCl2 + Na2CO3  =  CaCO3 ↓+ 2NaCl 
（2）稀盐酸
（3）C
（4）50 ，溶液中有晶体析出
5．【讨论交流】(1)过滤；  漏斗；CO2； (3)CO2  + NH3  + H2O = NH4HCO3
【硫酸铵化肥等级测定】(1)盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)或硝酸(HNO3)等；
实验设计：(2)③；  防止倒吸；
交流讨论：
(1)碱石灰； 
(2)缺少赶尽反映装置中残留氨气的装置（或有氨气残留在装置中)计算过程：
      解：增重的3．4g为氨气的质量。
          设13．5g样品中具有(NH4)2SO4的质量为x。
          (NH4)2SO4+2NaOH  Na2SO4+ 2NH3↑+2H2O 
            132                         34 
             x                          3．4g
         132：34=x：3．4g
         解得：x=13．2g 
         28／132×13．2g=2．8 g 
        2．8 g／13．5g×100％=20．7％
该化肥的等级为合格品
6．(1) CuO     过滤
(2) 化合反映    Fe + H2SO4 = FeSO4  + H2↑   CuO + H2SO4 = CuSO4  + H2O
(3) 硫酸的运用率高  (合理答案均可)