专题辅导.doc

化工流程专题训练
32、Ⅱ.某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：
①
②
③
④

回答下列问题：
（1）工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是 。
（2）除去镁离子中的钙离子，可加入MgCO3 固体，请利用所学理论加以解释：

（3）向盛有少量Mg（OH）2 沉淀的试管中滴加氯化铵溶液，实验现象是 ，其原因是: 。 32、实验室需要制备纯净的氯化钾。现有含少量KBr和K2SO4的氯化钾样品，按照下图所示的实验方案进行提纯。
KCl、KBr、
K2SO4溶液
适量
BaCl2溶液
过滤
BaSO4
滤液
过量氯气
蒸发冷却结晶
KCl固体
样品
加水
溶解

（1）过滤时需要用到的玻璃仪器是 。
（2）检验加入BaCl2溶液后SO42－是否沉淀完全的操作为 。
（3）若用硝酸钡来代替氯化钡，请判断是否可行，并说明理由 。
（4）某同学认为该实验方案中加适量氯化钡溶液不容易控制，应加入过量氯化钡溶液。
他的思路如下：
KCl、KBr、
K2SO4溶液
过量
BaCl2溶液
过滤
BaSO4
溶液①
溶液②
过量
K2CO3溶液
过滤
沉淀A
加过量溶液③
再通入氯气
蒸发、冷却、结晶
KCl固体

沉淀A的化学式是 ，溶液③中的溶质是 。
32：某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题。
灼烧
溶解
海带
蒸馏水
过滤
氧化
3mol·L－1H2SO4
3％H2O2
萃取、分液
CCl4
I2的四氯化碳溶液
①
③
②
④
⑤

（1）第①步是将海带放入______________（填仪器名称）中，用酒精灯充分加热灰化。
（2）第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是____________
_______________________________________（写出两条）。
（3）实验进行到某一步骤时应检验碘的存在，具体方法是____________________________
______________________________________________。
（4） 海带灰中还含有其他无机盐类（硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等），这些盐类是在流程图中的 _步（填编号）与碘分离的
（5） 32．(16分)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、等]。某主要生产、的化工厂利用钡泥制取，其部分工艺流程如下：已知：Fe3+和Fe2+ 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2和9.7。

（1）酸溶后溶液中，与反应生成两种硝酸盐的化学方程式为：
。
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是
。
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填化学式）；中和Ⅰ使溶液中
（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。
（4）上述流程中洗涤的目的是 。
32、（16分）制取纯净CuCl2·2H2O的生产过程是：
（1）用粗CuO（含少量铁）溶解在足量的稀盐酸里加热、过滤，得到CuCl2（含FeCl2）的溶液，经测定，溶液的PH植为3。
（2）对（1）的溶液按下列步骤进行提纯：

已知：① 可做氧化剂的物质有 (A)KMnO4 (B)K2Cr2O7 (C)H2O2 (D)NaClO
② Cu2+ 、Fe2+在PH值为4～5时不水解，而Fe3+却几乎全部水解。
试回答：
（1）加入的氧化剂X是（答编号）： ；加入X的作用是： ；
反应的离子方程式是： 。
（2）物质Y是 ；沉淀Z是 。加入Y能形成沉淀Z的原因是：
。
（3）分离出沉淀Z，并将溶液III蒸发欲获得晶体CuCl2·2H2O。应该采取什么措施才能保证顺利得到的晶体是CuCl2·2H2O？
_________ _____________ 。
32．（16分）聚合硫酸铁(PPS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原成Fe2+，实验步骤如下：

⑴用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有 。
（a）容量瓶 （b）烧杯 （c）烧瓶
⑵步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是 。
（a）控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 （b）确定下一步还原所需铁的量
（c）确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 （d）确保铁的氧化物酸溶完全
⑶用NaClO3氧化时反应方程式如下：6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O
若改用硝酸氧化，则反应方程式如下：6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊。
利是 ，弊是 。
聚合硫酸铁溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比不是3∶2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42-与Fe3+物质的量之比。
⑷测定时所需的试剂 。
(a)NaOH (b)FeSO4 (c)BaCl2 (d)NaClO3
⑸需要测定 和 的质量（填写化合物的化学式）。
⑹选出测定过程中所需要的基本操作 （按操作先后顺序列出）。
（a）萃取、分液 （b）过滤、洗涤 （c）蒸发、结晶（d）冷却、称量 （e）烘干或灼烧
32．(16分）工业上利用硫酸渣（含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4，具体生产流程如下：

回答下列问题：
（1）在废渣溶解操作时，应选用__________溶解（填编号）。
A、氨水 B、氢氧化钠 C、盐酸 D、硫酸
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用 (供选择使用的有：空气、Cl2、MnO2)，其理由是
。
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件是：
。

（4）往铵黄铁矾溶液(含Fe3+)中加入溶液B至pH为5时产生沉淀，请写出产生沉淀的离子方程式：
。
32.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。已知： ①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。
② M (BaCO3)=197g/mol，M(BaCl2·2H2O)=244 g/mol

（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________ 。
已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=+47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+189 kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。
（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。
（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是__________________。
（4）BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
（5）10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O__________吨。

化工流程答案
1.（1）价格比较低
（2）碳酸钙的ksp小于碳酸镁的ksp，钙离子结合碳酸镁中的碳酸根产生更难溶于水的碳酸钙沉淀.
（3）沉淀慢慢溶解，因为铵根离子结合氢氧化镁中的氢氧根，使氢氧化镁往溶解方向移动。
2.、（12分）
（1）NaOH溶液（或其它合理答案）（2分）
煅烧

（2）①SiO2 （2分） ②将Fe3+还原为Fe2+ （2分）
③C（2分） ④4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 （2分） ⑤氮肥
3.（1）烧杯，漏斗，玻璃棒
(2)取过滤后的清液滴加氯化钡溶液，如果产生沉淀，就证明没有沉淀完全，如果没产生沉淀证明沉淀完全。
（3）不行，引入杂质
（4）BaCO3, HCl
4.（1）（3分）增大其表面积，使其与硫酸充分接触，加快酸浸速率。
（2）（3分）玻璃棒、烧杯、漏斗
（3）（4分）Mg(OH)2和CaCO3。
（3分）Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4
（3分）Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失
5.（1）升高温度，加大反应物的浓度，或者增加气体的接受面积
（2）ClO2 2 ClO2+H2O2+2NaOH====2NaClO2+2 H2O+ O2
(3) NaClO2容易分解
（4）NaSO4
(5)过滤
6.（1）坩埚（2分）
（2）充分搅拌，加热煮沸。（6分）
（3）取氧化后的溶液少量于试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘。（或：取过滤后的溶液少量于试管中，滴加几滴氯水再滴加淀粉溶液，若溶液变蓝证明含碘。）（6分）
（4）⑤（2分）
7、（1）氢氧化钠溶液（或其它合理答案） （2分）
（2）Fe SO2（2分）
（3）①C（2分）
②Fe2+（2分）
③否（2分）
c（Fe2+）·c2（OH-）=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17<KSP[Fe(OH)2]
故无Fe（OH）2沉淀生成 （3分）
④4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 （3分
8.（1） SO2
（2）量筒
（3） 4
（4）除去表面的Ba离子，因为钡离子有毒
（5）在盐酸气流中蒸发结晶
9.重复。
10. 32． (16分)
（1）Ba(FeO2)2＋8HNO3=Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O（4分，配平错扣2分）
（2）浓HNO3易挥发分解（3分，答“防止反应速度过快”给1分）
（3）BaCO3 （2分） Fe3+ H+（3分）（答对一个得2分）
（4）减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染（4分） (凡合理答案均可)
【解析】本题主要考查的是无机化工流程的分析，此题为化工生产题型，主要考察了化合物性质。（1）Ba(FeO2)2与HNO3反应，生成对应的硝酸盐；（2）控制温度，浓硝酸容易挥发分解；（3）通过产物，结合溶液的酸碱性，选用的X为BaCO3，在I中有Fe3+、H+和Ba2+、NO3-等，加入BaCO3后，能使Fe3+和H+浓度降低；（4）在废渣中有可溶性钡盐，有毒，因此，洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染。
11.、（16分）（1）（7分）C（2分）、把Fe2+ 氧化成Fe3+（2分）、2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（3分）；
（2）（7分）CuO或Cu(OH)2或CuCO3（2分）、Fe(OH)3（2分，若有Y也不扣分）、CuO与H+反应，使溶液的PH值升高，促进了Fe3+的水解，当PH值为4～5时，Fe3+几乎完全水解生成Fe(OH)3（3分）；
（3）（2分）用HCl气体做保护气，防止CuCl2水解。
12.（1）A B
(2)B C
（3）价格低 对大气有污染
（4）ac
(5)Fe(OH)3 BaSO4
(6)bed或bedbed.
13.（1）D （ 4分 ） （2）空气（2分）
原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质。（2分，答其中两点即可）
（3）溶液温度控制在80℃（1分），pH控制在1.5（1分），氧化时间为4小时左右（2分）

（4）Fe3+ +3 NH3·H2O= Fe(OH)3↓+3NH4+ （4分，化学式或配平错漏0分，漏↓扣1分）
14. 1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl （本空符号不作扣分要求）（3分） SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH= +236kJ/mol（3分）
（2）使Fe3+完全沉淀（3分）
（3）Mg(OH)2（2分）
（4）蒸发浓缩、降温结晶（2分）
（5）9.76（3分

8