化工流程题专题新.doc

化工步骤题专题
化工步骤图题问题设置特点:
（1）问题各自相对独立, 无连带效应, 一个问题处理不了不会影响下一个问题处理。
（2）超纲知识题目中要么有信息提醒, 要么与解答题目无关。
（3）每题中基础上都有与步骤图无关问题, 能够直接依据已经有知识去完成。
32．（16分）铬及其化合物在现代工业上应用广泛, 可用于电镀, 鞣制羊毛,皮革; 铬还用于摄影材料,胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。
Ⅰ: 某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺以下（硫酸浸取液中金属离子关键是Cr3+, 其次是Fe3＋、 Al3+、 Ca2+、 Mg2+）:

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液pH见下表:
阳离子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀时pH
1.9
7.0
——
——
4.7
——
沉淀完全时pH
3.2
9.0
11.1
8
6.7
9 （＞9溶解）

(1)试验室用18.4 mol·L－1浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L－1硫酸溶液, 所用玻璃仪器除烧杯、 玻璃棒和吸量管（一个能正确量取一定体积液体仪器）外, 还需 。
(2)酸浸时, 为了提升浸取率可采取方法是 ________（最少答一点）。
(3)调整溶液pH＝8是为了除去 离子。钠离子交换树脂原理为:
Mn＋＋nNaR→MRn＋nNa＋, 被交换杂质离子是 。
(4)Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下, Cr(OH)溶度积, 要使降至10mol/L, 溶液pH应调至 。
Ⅱ: 工业废水中常含有一定量Cr2O72－和CrO42－, 它们会对人类及生态系统产生很大损害, 必需进行处理。
其中一个处理方法为电解法: 该法用Fe做电极, 电解含Cr2O72－酸性废水, 伴随电解进行, 阴极周围溶液pH升高, 产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极原因为

在阴极周围溶液pH升高原因是（用电极反应解释） 。

考点一: 结晶法和过滤常见方法:
①蒸发结晶: 例: NaCl溶液, 加热蒸发浓缩至有大量固体析出, 停止加热, 利用余热将固体蒸干。
②蒸发浓缩、 冷却结晶、 过滤、 洗涤、 烘干（干燥）
③蒸发浓缩结晶、 趁热过滤、 （冷却结晶）、 洗涤、 烘干（干燥）
方法选择:
(1)当溶液是单一溶质时
①最终所得晶体不带结晶水（如NaCl、 KCl）: 蒸发结晶
②最终所得晶体带结晶水（如CuSO4.5H2O）: 蒸发浓缩（至有晶膜出现）, 冷却结晶, 过滤。
(2)当溶液中有两种或以上溶质时
KNO3(NaCl) : 蒸发浓缩, 冷却结晶 NaCl(KNO3): 蒸发浓缩结晶, 趁热过滤

练习1．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时洗出晶体是NaClO2·H2O, 在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。右图为NaClO2溶解度曲线, 请补充从NaClO2溶液中制NaClO2操作步骤: ①
② ③洗涤; ④干燥。
练习2: 右图是红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O）和Na2SO4溶解度曲线。从Na2Cr2O7和 Na2SO4混合溶液中提取Na2Cr2O7晶体操作: 先将混合溶液蒸发浓缩, 趁热过滤。趁热过滤目是 ;
然后将滤液 , 从而析出红矾钠。

考点二: 洗涤与干燥
产品洗涤目: 把其它可溶性盐类除去
产品洗涤方法: 1.易溶于水固体: 冰水、 乙醇、 饱和溶液洗涤; 2.难溶于水固体: 用水洗涤。
答题规范表述:
过滤后继续向漏斗中加溶剂（冰水、 乙醇、 水）至没过沉淀, 待溶剂流下以后, 反复操作2~3次。
用有机溶剂洗涤优点:
1、 降低目标物溶解损耗（通常见75%乙醇） 2、 增加有机杂质溶解量
3、 因为有机溶剂易挥发, 能使晶体快速干燥
【归纳小结】在干燥产品时应注意哪些问题:
①避免产品分解、 被氧化、 失去结晶水——温度不能太高
②加紧干燥速率 ——一定温度风吹干、 真空干燥、 有机溶剂

练习3: 锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体（SrCl2·6H2O）含有很高经济价值, 61℃时晶体开始失去结晶水, 100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末（含少许Ba、 Fe化合物）制备高纯六水氯化锶过程以下图。

请回复:
（1）氯化锶溶液显________（填“酸性"、 “碱性”或“中性”）;
（2）写出步骤②在浆液中加入盐酸时发生反应离子方程式____________________________
（3）步骤③中调整溶液pH至8一10, 宜选择试剂为_______________。
A．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末
所得滤渣关键成份是_______________________（填化学式）。
（4）步骤⑤中, 洗涤氯化锶晶体最好选择___________。
A．水 B．稀硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．氯化锶饱和溶液
工业上用50～60℃热风吹干六水氯化锶, 选择该温度原因是____________________。

考点三: 循环利用
1、 怎样找步骤中能够循环利用物质？
（1）在步骤中加入物质, 在后续步骤中会生产能够循环利用（滤液、 滤渣）;
（2）养成在步骤上写出每一步物质习惯; （3）可逆反应往往有能够循环利用物质;
（4）析出晶体过滤后母液中。
2、 物质数次循环后不利影响通常有哪些？ 离子浓度增大, 会产生沉淀或析出晶体
练习:

练习4．（16分）研究人员利用SiCl4水解生成盐酸和钡矿粉（关键成份为BaCO3, 且含有铁、 镁等离子）制备BaCl2·2H2O, 工艺步骤以下。
已知: ①常温下Fe3+、 Mg2+完全沉淀pH分别是: 3.4、 12.4。

（1）SiCl4水解反应方程式为___________________________________。
（2）加钡矿粉并调整pH=7作用是①使BaCO3转化为BaCl2 ②___________________。
（3）加20% NaOH调整pH=12.5, 得到滤渣A关键成份是_____________________________。
（4）BaCl2滤液经____________、 ___________、 过滤、 洗涤, 再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
（5）为表现该工艺绿色化学思想, 该工艺中能循环利用物质是: 。
练习5: 某工厂生产硼砂过程中产生固体废料, 关键含有MgCO3.MgSiO3、 CaMg(CO3)2、 Al2O3和Fe2O3等, 回收其中镁工艺步骤以下:

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3．4
5．2
12．4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液pH由见上表, 请回复下列问题:
（1）“浸出”步骤中, 为提升镁浸出率, 可采取方法有 （要求写出两条）
（2）滤渣I关键成份有 。
（3）从滤液Ⅱ中可回收利用关键物质有 。
31.（16分）亚氯酸钠（NaClO2）关键用于棉纺、 造纸业漂白剂, 也用于食品消毒、 水处理等, 亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠工艺步骤以下:

（1） 提升“反应1”反应速率方法有___________、 _____________等。
（2）“反应2”氧化剂是________________,该反应化学方程式为________________。
（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”, 原因是________________。
（4）从“母液”中可回收关键物质是________________。
（5）“冷却结晶”后经________________________ （填操作名称）即可取得粗产品。

化工步骤题专题
Ⅰ32: （1）250mL容量瓶（1分）、 胶头滴管（1分）
（2）①升高反应温度, ②搅拌, ③过滤后再向滤渣中加入硫酸（数次浸取）, ④合适延长浸取时间（只要答出任意一点即可, 可从反应温度、 溶液pH、 搅拌速度、 溶剂配比等角度）（2分）
（3）Fe3+和Al3+ （2分, 各1分）; Ca2+、 Mg2+（2分, 各1分）
（4）5（2分）
Ⅱ: 阳极反应为Fe—2e— Fe2+, 提供还原剂Fe2+（2分）, 2H＋＋2e－＝H2↑（2分）
练习1: ①蒸发浓缩结晶; ②趁热过滤;
练习2: 有利于Na2SO4结晶析出, 又能预防Na2Cr2O7·2H2O结晶析出而损失; 冷却结晶。
练习3: （1）中性（2分）
（2）SrCO3+2H+ = Sr2++CO2↑+H2O （2分）
（3）B、 D （2分每个1分, 有错不给分） BaSO4、 Fe(OH)3（各2分, 共4分, 有错不给分）
（4）D（2分）
温度高有利于除去晶体表面附着水, 但温度高于61℃时, 氯化锶晶体中结晶水也会失去（2分）
练习: 可循环使用: Na2CO3 CO2
练习4: （1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl↑ （2）使Fe3+完全沉淀
（3）Mg(OH)2 （4）蒸发浓缩、 降温结晶（答对1空得2分） （5）NaOH
练习5: （1）合适提升反应温度; 增加浸出时间; （或其她合理答案）
（2）Fe(OH)3、 Al(OH)3 （3）Na2SO4

31、 （1）搅拌、 合适提升温度、 增大吸收液浓度、 合适增加硫酸用量
（2）ClO2 2ClO2+H2O2+2NaOH =2NaClO2+O2↑+2H2O
（3）常压蒸发时温度过高亚氯酸钠易分解,
（4）Na2SO4 （5）过滤