高考化工流程试题专项训练

化工流程试题专项训练

【基础过关】增强你的自信心！

【练1】工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下： 请回答下列问题：

（1）沉淀C 的化学式为_______，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作________。

（2）操作I 、操作II 、操作III 都是________________（填操作名称），实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在________________装置中进行。

（3）生产过程中，除NaOH 、H 2O 可以循环使用外，还可以循环使用的物质有________（填

化学式）。用此法制取铝的副产品是________（填化学式）。

（4）写出Na 2CO 3溶液与CaO 反应离子方程式：__________________________________。

（5）若铝土矿中还含有二氧化硅，此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质：___ （填化学式）。

【练2】亚氯酸钠（NaClO 2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。

以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO 2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO 2•3H2O 。

②纯ClO 2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。 ③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L 。

（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。若要计算该溶液的质量分数，

还需要的一个条件是 （用文字说明）。 （2）发生器中鼓入空气的作用可能是 （选填序号）。

a ．将SO 2氧化成SO 3，增强酸性； b ．稀释ClO 2以防止爆炸；

c ．将NaClO 3氧化成ClO 2

（3）吸收塔内的反应的化学方程式为 。

吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是 。 （4）在碱性溶液中NaClO 2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH 稍过量，判断NaOH 是

否过量的简单实验方法是 。

（5）吸收塔中为防止NaClO 2被还原成NaCl ，所用还原剂的还原性应适中。除H 2O 2外，还可以选择的还

原剂是 （选填序号）。

a ．Na 2O 2 b ．Na 2S c ．FeCl 2

（6）从滤液中得到NaClO 2•3H2O 粗晶体的实验操作依次是（选填序号）。 a ．蒸馏 b ．蒸发 c ．灼烧 d ．过滤 e ．冷却结晶

要得到更纯的NaClO 2•3H2O 晶体必须进行的操作是 （填操作名称）。

【练3】蛇纹石矿可以看作由MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下

(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg 外，还含有的金属离子是________

(2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH ＝7－8（有关氢氧化物沉淀的pH 见右表）Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会

2+

导致_________沉淀溶解。

(3)从沉淀混合物A 中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A 中加入 (填入物质的化学式) ，然后__________________________________ (依次填写实验操作名称) 。

（4）物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是___________ (填写物质化学式) 。 (5)现设计一个实验，确定产品aMgCO 3·bMg(OH)2·cH 2O 中a 、b 、c 的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰) ：

①样品称量 ②高温分解 ③____________________________________

④____________________________________ ⑤MgO 称量

（6）18.2g 产品完全分解后，产生6.6gCO 2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中：

a=_________ b =_________ C =_________

【挑战高考】增强你的实力

【练4】．生产着色铝片的工艺流程如下：

请回答

下列问题：

⑴第①步中NaOH 溶液的作用是______________________________________。

⑵第②步HNO 3的作用是对铝片进行抛光，写出其反应的的离子方程式

______________________________________。

⑶在第④步电解是以铝为阴极，铝片为阳极，在硫酸介质中控制电压电流，使阳极放出O 2与Al 反应使铝表面形成一层致密的氧化膜。写出有关的电极反应式：

阴极：_____________________________，阳极：_____________________________。

⑷氧化膜质量的检验：取出铝片干燥，在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液（3gK 2CrO 4＋75mL 水＋25mL 浓盐酸），判断氧化膜质量的依据是________。 A ．铝片表面有无光滑 B ．比较颜色变化 C ．比较质量大小 D ．比较反应速率大小

⑸将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约20～30min ，封闭的目的是使着色的氧化膜更加致密，

有关反应化学方程式是_____________________________。

【拓展应用】你的能力有提高！

【练5】．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO·Cr 2O 3）为原

料生产, 实验室模拟工业法用铬铁矿制K 2Cr 2O 7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：

6FeO·Cr 2O 3+24NaOH+7KClO

312Na 2CrO 4+3Fe2O 3 +7KCl+12H2O ， 试回答下列问题：

⑴在反应器①中，有Na 2CrO 4生成，同时Fe 2O 3转变为NaFeO 2，杂质SiO 2、Al 2O 3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：

。

⑵NaFeO 2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式： 。

⑶操作③的目的是什么，用简要的文字说明： 。

⑷操作④中，酸化时，CrO 42－转化为Cr 2O 72－, 写出平衡转化的离子方程式：

。

⑸称取重铬酸钾试样2.5000g 配成250mL 溶液，取出25.00mL 于碘量瓶中，加入10mL 2mol/LH2SO 4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr 3+) ，放于暗处5min ，然后加入100mL 水，加入3mL 淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S 2O 3标准溶液滴定（I 2+2S2O 32－=2I－+S4O 62－）。 ①判断达到滴定终点的依据是： ；

②若实验中共用去Na 2S 2O 3标准溶液40.00mL, 则所得产品的中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应） 。

化工业生产流程题【课时测评 一】

基础能力测试

1．黄铁矿（主要成分为FeS 2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO 2和Fe 3O 4。

（1）将0.050 mol SO 2(g)和0.030 mol O 2(g)放入容积为1L 的密闭容器中，反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)在一定条件下达到平衡，测得c (SO3) ＝0.040 mol·L 。计算该条件下反应的平衡常数K 和SO 2的平衡转化率（写出计算过程）。 （2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO 2平衡转化率的有____________（填字母）

A ．升高温度 B ．降低温度 C ．增大压强 D ．减小压强 E ．加入催化剂 G ．移出氧气

（3）SO 2尾气用饱和Na 2SO 3溶液吸收可得到更要的化工原料，反应的化学方程式为 ____________________________________________________________。

－1

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe 3O 4溶于H 2SO 4后，加入铁粉，可制备FeSO 4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是______________________________。

2．过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，它的制备原理和路线如下：2Na 2CO 3＋3H 2O 2＝2Na 2CO 3·3H 2O 2 ΔH ＜0 回答下列问题：

（1）与过碳酸钠的用途相关的化学性质是______________________________。

（2）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是_______

A ．MnO 2 C ．稀硫酸

B ．H 2S D ．NaHCO 3

（3）加入NaCl 的作用是

_____________________________。

（4）工业纯碱中含有Fe 等杂质，加入稳定剂的作用是与Fe 生成稳定的配合物，Fe 对反应的不良影响是_____________________________________________。

（5）反应的最佳温度控制在15℃～20℃，温度偏高时造成产率低的可能原因有_，温度偏低时造成产率低的可能原因有

（6）以上生产流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作的名称是________。

探究能力测试

5．重晶石矿（主要成分为硫酸钡）因为含有Fe 2O 3、MnO 及炭质等杂质而常呈深褐色。工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热（即“漂白”），再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，广泛用作纸张、油漆等的填充剂。 重晶石填料的生产工艺流程为：

3＋

3＋

3＋

（1）在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有__________________。

（2）硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式： 。 ．．（3）铝粉也起到了“漂白”的作用。你认为，铝粉是如何起到该作用的？_____________。 （4）有同学认为，既然两次水洗，那么铝粉的作用就不大。你的解释是：_____________。

（5）煅烧的主要目的是_______________________________________。 （6）将煅烧后的固体磨细，使用的是加有刚玉（氧化铝）球的振动磨。这说明刚玉具有很高的________ ___。

化工业生产流程题【课时测评二】

提高能力测试

4．现有含FeCl 2杂质的氯化铜晶体（CuCl 2·2H 2O ），为制取纯净的CuCl 2·2H 2O ，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：

物，需溶液的pH 分别为6.4、6.4、3.7。

请回答下列问题：

（1）本实验最适合的氧化剂X 是__________

A ．K 2Cr 2O 7 B ．NaClO

C ．H 2O 2

D ．KMnO 4

（2）物质Y 不可以是___________

A ．CuO B ．CuCl 2 C ．Cu （OH ）2 D ．CuCO 3

（3）除去Fe 3＋的有关离子方程式是（物质Y 在（2）中选择合适的选项）： ___________ （4）加入氧化剂的目的是____________________________________________________。 （5）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl 2·2H 2O ？__________（填“能”或“不能”）。如不能，应如何操作？（如能，此空不填）________________________________________________。

探究能力测试

7．以黄铜矿（主要成分是CuFeS 2，含少量杂质SiO 2）为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。

化工业生产流程题【课时测评三】

基础能力测试

1．我国化学家侯得榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

2CO 3

（提取副产品）

⑴ 副产品的一种用途为____________。

⑵ 沉淀池中发生的化学反应方程式 是__________________________________。

⑶ 写出上述流程中X 物质的分子式________________。

⑷ 使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，主要涉及了____________（填上述流程中的编号）的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是_________________。

⑸ 为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加_____。 ⑹ 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气的作用有________。 (a) 增大NH 4的浓度，使NH 4Cl 更多地析出

＋

(b) 使NaHCO 3更多地析出

(c) 使NaHCO 3转化为Na 2CO 3，提高析出的NH 4Cl 纯度

2．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1) 溴在周期表中位于_________周期，_________族。

(2) 步骤①中用硫酸酸化可提高Cl 2的利用率，为什么？ 。 (3) 步骤④的离子方程式：。 (4) 步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在80—900C 。温度过高或过低都不利于

生产 ，请解释原因:___________________________________________

。

(5) 步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。

分离仪器的名称是_____________，分离时液溴从分离器的_____(填“上口”或“下口”)排出。

（6）为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO 2吸收、氯化”： 。

提高能力测试 3、 化学兴趣小组用废铁屑制印刷板的腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下： (1) 加入Na 2CO 3溶液作用：______________________________。

(2) 写出D→铜的离子方程式：______________________________________。

(3) 加入Na 2CO 3溶液，经过操作甲得到固体A 需要的玻璃仪器：____________________。 (4) 采用排液法收集Cl 2，该液体是________________。

(5) 某同学对黄绿色溶液B 和绿色溶液D 进行定性实验，完成下表：

4．实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：

硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右下图所示。回答下列问题： ⑴为了加速固体溶解，可采取的措施是 。

⑵实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用 （填仪器的名称) ，为了防止液滴飞溅，

⑶⑶

KNO 3产品

2－

1、（1；（4）CO 3＋CaO ＋H 2O ＝CaCO 3＋2、（12NaHSO 4 或2NaClO 3＋SO 2＝224或ED ；（6）重结晶 3

、（1）Fe 3+ 、Al 3+；（2）Al(OH)3，Mg(OH)2；（3）

NaOH ，过滤、洗涤、灼烧；（4）CO 2；（5）③测出CO 2的质量；④测出水蒸气的质量；（6）3、1、3。 4、⑴洗去铝表面的油污

⑵Al ＋4H ＋＋NO 3－＝Al 3＋＋NO↑ ＋2H 2O

⑶6H ＋6e ＝H 2↑ 2Al ＋3H 2O －6e ＝Al 2O 3＋6H ⑷B

⑸2Al ＋3H 2O （g ） Al 2O 3＋3H 2（g ） 5、⑴Al 2O 3 + Na2CO 32NaAlO 2 +CO2↑

⑵NaFeO 2 + 2H2O = Fe(OH)3↓ + NaOH

⑶由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，降低pH 值有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH 调到7～8时，使它们水解完全，从而除去SiO 32－和AlO 2－ ⑷2CrO 42－+2H+ Cr 2O 72－+H2O

⑸①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去 ②94.08%

化工业生产流程题【课时测评 一】 1、（1）1.6×103 L·mol －1 80%；（2）B 、C ；（3）SO 2＋H 2O ＋Na 2SO 3＝2NaHSO 3；（4）抑制Fe 2＋、Fe 3

＋

＋

－－＋

的水解，防止Fe 被氧化成Fe 2、（1）强氧化性（漂白性）（2分）；（2）ABC （3分）；（3）降低2 Na2CO 3·3H 2O 2的溶解度，析出更多晶体。（2分）；（4）催化双氧水的分解反应。（2分）；（5）温度高时双氧水易分解，温度低时反应慢。（2分）；（6）晶体的洗涤（2分）

5、（

1）重晶石和铝都使用粉末（

“重晶石”和“

铝”两项都有得1分，否则0分）； 加热（1分）；（2）Fe 2O 3＋3H 2SO 4＝Fe 2（SO 4）3＋3H 2O （1分）；MnO ＋H 2SO 4＝＝MnSO 4＋H 2O （1分）；

2＋3＋

7、（1）Fe(OH)3 、CuO （2分） （2）CuSO 4 + Fe＝ Cu + FeSO4 （2分） （3）稀H 2SO 4，铁粉（2分） （4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（3分）

化工业生产流程题【课时测评三】

1．⑴化肥或电解液或焊药等

⑵ NH3＋CO 2＋NaCl ＋H 2O→NH4Cl ＋NaHCO 3↓

或NH 3＋CO 2＋H 2O→NH4HCO 3 NH 4HCO 3＋NaCl→NaHCO3↓＋NH 4Cl ⑶ CO2 ⑷ I 过滤

⑸ 稀硝酸和硝酸银溶液 ⑹ a、c

2（4）温度过高，大量水蒸气随水排除出，溴气中水增加；

温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。 （2分）

（5）分液漏斗 下口 （2分）

（6）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高。(2分) “空气吹出、SO 2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br 2的浓缩过程。（2分） 3(1)除去铁屑的油污(1分) (2)Cu2++2Cl-电解

Cu+Cl2↑(2分)

2+

(3)烧杯、玻璃棒(2分) (4)饱和食盐水(1分) (5)①实验操作：取少量黄绿色溶液B 置于小试管中，滴入1-2滴酸性高锰酸钾溶液(1分) 预期现象和结论：酸性高锰酸钾溶液褪色，则黄绿色溶液B 有Fe (1分 ) ②实验操作：取少量绿色溶液D 置于小试管中，滴入一滴KSCN 溶液(1分) 预期现象和结论：溶液出现

3+

血红色，则绿色溶液D 仍有Fe (1分) 4．⑴搅拌、加热

⑵坩埚钳 用玻璃棒不断搅拌滤液 ⑶NaCl

⑷稀释溶液，防止降温过程中NaCl 析出，提高产品纯度 ⑸重结晶