工业盐流程图样本.doc

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

 已知: a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应: 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．生石灰与水充分反应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, 认为其工艺简单。 请写出反应①和④的化学方程式: ①                        ; ④                      ; 操作Ⅱ包括                                   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包括搅拌和微热等工序。 
2．侯氏制碱法
【例题2】 江苏镇江中考第30题
某校化学兴趣小组参观制碱厂后, 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, 反应为:
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 反应①中发生了两个反应, 写出其中的一个化学方程式:             。
⑶ 反应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
【组成确定】
⑴ 称取一定质量的纯碱样品, 经多次充分加热后, 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。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质          ( 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, 请经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】 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因为碳酸钠溶液的pH         7( 填”>”、 ”<”或”=”) 。
( 2) 废铁屑的主要成分是铁, 同时含有少量氧化铁。步骤①中有多个化学反应, 请写出其中一个反应的化学方程式,                                。
( 3) 根据步骤③可知, 摩尔盐溶解         ( 填”能”或”不能”) 于酒精。
( 4) 步骤②所得滤液含有未反应的FeSO4、 (NH4)2SO4, 可采用如下流程回收利用。

滤液N中一定含有的溶质是                    , 试剂Y是          。

4．硫酸钠的制备 
【例题4】 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。某硫酸钠中含有少量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, 反应的化学方程式分别为
                            、                                 。
( 2) NaOH和Na2CO3如果添加过量了, 可加入适量              溶液除去。
( 3) ”后续处理”的主要操作时蒸发, 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, 利用余热蒸干
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硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90 ℃, 观察到的现象是                                     。

5．硫酸铵的制备
【例题5】 江苏镇江中考第30题
某化工厂为综合利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】
沉淀池中发生的主要化学反应为: 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利用。Y的化学式为             。 
(3)沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3, 该反应的化学方程式为                    。
【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(已确定该化肥中不存在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, 并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3。 
(2)烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气, 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可能会出现下列情况。
(1)甲同学认为: 应在实验装置A、 B之间增加一个装有          (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可能偏高。
(2)乙同学认为: 在实验装置A、 B之间增加正确的干燥装置后进行实验, 测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低, 理由是                          。
实验测定
经讨论后, 她们改进了实验装置, 排除了可能产生误差的因素, 重新进行实验。
取硫酸铵化肥样品13．5 g进行实验, 测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示。请经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】 广东汕头中考第21题
硫酸铜晶体常见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的反应基本类型为               ; 反应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) 利用产生的二氧化碳比另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
【组成确定】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反应产生的沉淀质量大, 称量时的( 相对) 误差小( 其它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)缺少赶尽反应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样品中含有(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) 化合反应    Fe + H2SO4 = FeSO4  + H2↑   CuO + H2SO4 = CuSO4  + H2O
(3) 硫酸的利用率高  (合理答案均可)