1、初三化學培優專題提高（十七）工藝流程題1下圖是氧化沉淀法生產復印用高檔Fe3O4粉的工藝流程簡圖，根據要求回答問題。適量NaOH溶液通一定量空氣加水溶解過濾除雜溶液N沉淀M工業綠礬（FeSO4·7H2O）FeSO4溶液副產品P產品Fe3O4 （1）鐵的另兩種常見氧化物的化學式是 、 。（2）加水溶解過程中，在實驗室里通常要使用的玻璃儀器有燒杯和 ，操作A的名稱是 。（3 ）副產品P是 ，由溶液N獲得該副產品的操作順序是b d。a過濾 b加熱濃縮 c冷卻結晶 d晶體加熱至完全失去結晶水（4）通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）2 + 2H2O + O2 = 4 Fe（OH）3，由沉淀M

2、獲得Fe3O4的過程中發生的反應為Fe（OH）2 + 2Fe（OH）3 = Fe3O4 + 4H2O，控制“一定量空氣 ”的目的是 ，沉淀M中Fe（OH）2 和Fe（OH）3的最佳質量比為 。（相對分子質量：Fe（OH）2 90，Fe（OH）3107）2（11分）我市瀕江臨海，有較長的海岸線，海洋資源十分豐富。海水曬鹽可獲得粗鹽，在實驗室中粗鹽經過溶解、 、 可制得精鹽。t1 t2 溫度/溶解度/gMgCl2MgSO4KCl曬鹽后得到的鹵水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物質，右圖是它們的溶解度曲線示意圖。設t1時MgCl2、KCl和MgSO4三種物質的溶解度分別為a、b、c，則它們的大

3、小關系為 。將鹵水加熱到t2以上，根據溶解度曲線，首先析出的晶體是 。目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。其主要步驟如下：溶 液試劑A試劑BMgCl2溶液熔融電解無水MgCl2MgMg(OH)2沉淀海水(主要含NaCl和MgSO4等)提取Mg的過程中，試劑A可以選用_，試劑B選用_，由無水MgCl2制取Mg的反應類型為 。分離出Mg(OH)2后的NaCl溶液中還含有CaCl2、Na2SO4等雜質，為了獲得NaCl溶液，在分離后的溶液中依次加入過量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液，過濾，再向濾液中加入適量鹽酸。實驗中加入過量BaCl2溶液是為了除去 ；加入過量Na2CO3溶液的目的是 。目前

4、海水淡化普遍采用“多級閃急蒸餾法”，證明蒸餾得到的水為淡水的方法是 。海底礦產資源“可燃冰”，其主要成分是水合甲烷晶體（CH4·nH2O），若水合甲烷晶體中CH4的質量分數為10%，則水合甲烷晶體的化學式為 。3鎂合金的強度高、機械性能好。這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機、火箭的重要材料，從而獲得“國防金屬”的美譽。海水提鎂是國際上的主要趨勢，工業流程圖如下：其步驟為： I將海邊大量存在的貝殼(主要成分為CaCO3煅燒成生石灰，并將生石灰制成石灰乳將石灰乳加入到海水反應池中，經過沉降、過濾得到Mg(OH)2沉淀在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸中和得到MgCl2溶液，再經蒸發結晶得到M

5、gCl2·6H2O將MgCI2·6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2 V電解熔融的無水MgCl2可得到Mg(1)請根據上述步驟回答問題： 寫出步驟I、的有關化學方程式： I貝殼煅燒成生石灰 Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸中和 步驟IV中有分解反應的是(填寫步驟序號)： 步驟11中的蒸發是利用風吹日曬來完成的，而在實驗室中進行次項操作需要的主要 儀器有 、 、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺、坩堝鉗等。上述海水提鎂的流程中，采取了哪些措施來降低成本、減少污染的?請寫出其中一點： (2)回答下列問題： 右圖為鎂元素的某種粒子結構示意圖，該圖表示(填序號) A分子 B原子 C陽離子D陰

6、離子鎂原子在化學反應中容易失去電子，鎂是一種(填“活潑”或”不活潑”) 金屬，除了能與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳等反應。(3)為測定約含鎂30的鎂鋁合金(不含其它元素)中鎂的質量分數。 第一小組設計下列實驗方案：稱量a g鎂鋁合金粉末，放在如右圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。 討論一：欲計算鎂的質量分數，該實驗中還需測定的一種數據是 討論二：若用空氣代替0。進行實驗，對測定結果(填“有”或“無”) 影響。第二小組設計下列實驗方案：稱取b g鎂鋁合金，與足量的稀鹽酸完全反應。 欲計算鎂的質量分數，該實驗中還需測定的一種數據是 。4.某校化學興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對

7、相關問題進行研究。【產品與原理】該廠采用“侯氏制堿法”生產化工產品純堿（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生產原理是：將NH3和CO2通入飽和食鹽水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反應為：NaCl（飽和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3+ NH4Cl；分離出NaHCO3，加熱制得純堿。【生產流程】 【相關資料】 NH4Cl = NH3+HCl 已知20時有關物質的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）物質NaClNaHCO3NH4ClNH3CO2溶解度36.0g9.6g37.2g7100.9【問題討論】： 操作、中，相同操作的名稱為 。 反應中發生了兩個反應，

8、寫出其中的一個化學方程式： 。 反應中得到純堿的化學方程式為： 。 溶液B中的溶質有 （至少寫出兩種）。 上述生產流程中可循環使用的是 （填序號）。A.揮發性氣體C B.溶液D C.氫氧化鎂 D.化肥NH4Cl 【組成確定】 稱取一定質量的純堿樣品，經多次充分加熱后，再稱重，質量無變化； 另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。 由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質 （寫化學式）。【含量測定】工業純堿標準：（Na2CO3% ）優等品一等品合格品99.298.898.0稱取純堿樣品10.8g加入適量水,再加入過量CaCl2溶

9、液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質量為10.0g，請通過計算并結合右表判斷此純堿樣品等級為 品。計算過程：【總結反思】某同學認為，在上述純堿含量測定中，將CaCl2溶液改為BaCl2溶液，測定誤差會減小，其理由是 。5某化工廠為綜合利用生產過程中的副產品CaSO4，與相鄰的化肥廠聯合設計了制備(NH4)2SO4的工藝流程。【工藝流程及原理】沉淀池中發生的主要化學反應為：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4【討論交流】(1)操作a的名稱是 ，若在實驗室進行此操作，用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還需要 。(2)經操作a后得到的固體物質在煅燒爐中高溫分解生成X和

10、Y兩種物質，該工藝中，Y被作為原料之一循環利用。Y的化學式為 。(3)沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，該反應的化學方程式為 。【硫酸銨化肥等級測定】(1)判斷(NH4)2SO4化肥中有無NH4HCO3： 取少量試樣溶于水，滴加足量的 ，無氣泡產生，則可判斷該化肥中不存在NH4HCO3。(2)化肥中氮元素含量的測定(已確定該化肥中不存在NH4HCO3雜質)：查閱資料：已知：(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3+2H2O氨氣極易溶于水，其水溶液為氨水。氨水呈堿性，不穩定，易揮發。工業判斷硫酸銨化肥等級指標如下：指標項目優等品合格品氮(N)含量21.020.5實驗設計： 按右圖

11、所示裝置進行實驗。(1)實驗過程中，往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液，并加熱使硫酸銨充分反應完全轉化為NH3。(2)燒杯中的試劑是為了吸收產生的氨氣，下列最適宜的試劑是 (填序號)； 水 濃HCl 稀H2SO4 NaOH溶液燒杯中干燥管的作用是 。交流討論： 實驗小組的同學認為，用上述實驗裝置測得的結果可能會出現下列情況。(1)甲同學認為：應在實驗裝置A、B之間增加一個裝有 (填“濃硫酸"或“堿石灰”)的干燥裝置，否則實驗測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏高。(2)乙同學認為：在實驗裝置A、B之間增加正確的干燥裝置后進行實驗，測得的硫酸銨化肥含氮量可能偏低，理由是 。實驗測定： 經討論后，他

12、們改進了實驗裝置，排除了可能產生誤差的因素，重新進行實驗。 取硫酸銨化肥樣品13.5 g進行實驗，測得B裝置增重與反應時間的關系如右圖所示。請通過計算判斷該化肥的等級。計算過程： 該化肥的等級為 品2過濾 蒸發 abc MgSO4 氫氧化鈉或氫氧化鈣 鹽酸 分解反應 Na2SO4 除去CaCl2和過量的BaCl2取樣并滴加AgNO3溶液，若沒有白色沉淀，說明蒸餾海水為淡水CH4·8H2O3(本題共11分，每空1分) I、V 蒸發皿 玻璃棒 (本題答案不分先后順序) 電解產生的氯氣用于生產HCI(合理答案均給分)(2)C 活潑(3)完全反應后生成的固體的質量 有 充分反應后生成的氫氣的

13、質量(體積)30.（共15分）【問題討論】： 過濾（1分） NaOH+HCl=NaCl+H2O 或 Na2CO3 + 2HCl2NaCl+H2O+CO2（2分） 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 （2分） NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四種中的任意兩種（2分），（寫名稱或名稱符號混寫也可。只寫1個且正確給1分，只要寫錯1個就不給分） A、B（2分），（選對1個給1分，只要選錯1個不給分）【組成確定】：NaCl（1分）【含量測定】（除計算過程3分外，其余每空1分。）合格（1分）解：設Na2CO3的質量為xNa2CO3+ CaCl2CaCO3+2NaCl （1分） 1

14、06 100 x 10.0g 106 100 = x10.0g 解得： x= 10.6g （1分）10.6g/10.8g ×100%=98.1%（或98.14%或98.15%或98.2%） （1分）若用關系式解答：Na2CO3 CaCO3 （1分）106 100 x 10.0g 106 100 = x10.0g 解得： x= 10.6g （1分）10.6g/10.8g ×100%=98.1%（或98.14%或98.15%或98.2%） （1分）（解、設不寫不扣分。）【總結反思】等質量的碳酸鈉與BaCl2反應產生的沉淀質量大，稱量時的（相對）誤差小（1分，其他意思相近的表述，也可得分）。30【討論交流】(1)過濾； 漏斗；CO2； (3)CO2+NH3+H2O=NH4HCO3 【硫酸銨化肥等級測定】(1)鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)或硝酸(HNO3)等；實驗設計：(2)； 防止