1、 化工流程專練1（12分）工業上生產高氯酸時，還同時生產了一種常見的重要含氯消毒劑和漂白劑亞氯酸鈉（NaClO2），其工藝流程如下：已知：NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大，適當條件下可結晶析出高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強酸，沸點90請回答下列問題（1）反應器中發生反應的化學方程式為 ，冷卻的目的是 ，能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是 （2）反應器中發生反應的離子方程式為 （3）通入反應器中的SO2 用另一物質H2O2 代替同樣能生成NaClO2，請簡要說明雙氧水在反應中能代替SO2的原因是 （4）Ca(ClO)2、ClO2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是

2、因為它們都具有 請寫出工業上用氯氣和NaOH溶液生產另一種消毒劑NaClO的離子方程式 2硫鐵礦燒渣是一種重要的化工生產中間產物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵的流程圖：（1）實驗室實現“操作I”所用的玻璃儀器有_、_和燒杯。（2）檢驗“酸溶”后的溶液中含有Fe2+試劑是_，現象是_。（3）“操作III”系列操作名稱依次為_、_、過濾和洗滌。洗滌的方法是_。（4）加入適量H2O2的目的是氧化Fe2+，寫出H2O2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式：_。3（16分）煉鋅廠產生的工業廢渣鋅渣（除了含Zn外，還含有Fe、Al、Cd和S

3、iO2等雜質），利用鋅渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金屬鎘是一個有益的嘗試，其流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氫氧化物完全沉淀時的pH分別為：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；鋅的金屬活動性比鎘強。試回答下列問題：（1）“浸出”時用到的“試劑X”為 (填名稱)。（2）寫出“氧化”過程的離子方程式 。（3）“調pH”過程可以選用 。（從以下選項選擇，填序號）AH2SO4 BZnO CNaOH“濾渣2”的主要成分是 (填化學式，下同)。（4）“試劑Y”是_（5）“操作1”是 ；在“操作1”時，必須采取的實驗措施是 。4（16分）某地煤矸石經預處

4、理后主要含SiO2（61%）、Al2O3（30%）和少量的Fe2O3、FeO及鈣鎂的化合物等。某實驗小組利用其提取Al(OH)3。（1）“酸浸”過程中發生的主要反應的離子方程式為 。為提高“酸浸”時鋁浸出率，可采取的措施之一是 。（2）“氧化”的目的是 。檢驗Fe3+已水解完全的方法是 。（3）濾渣的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和 。（4）上述流程中可循環利用的物質的化學式是 。“轉化”時主要反應的離子方程式為 。（5）Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2，Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得產品Al(OH)3，從氧化后的溶液開始，若只用純堿一

5、種試劑，后續操作是 。5（16分)鋅浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+，工業上可通過控制條件逐一除去雜質以制備超細活性氧化鋅，其工藝流程如下：（1）鋅浮渣利用硫酸浸出后，將濾渣1進行再次浸出，其目的是 。（2）凈化1是為了將Mn2+轉化為MnO2而除去，試寫出該反應的離子方程式 。（3）90時，凈化2溶液中殘留鐵的濃度受pH影響如圖。pH值中等時，雖有利于Fe2+轉化為Fe3+，但殘留鐵的濃度仍高于pH為34時的原因是 。（4）濾渣3的主要成份為 （填化學式）。（5）碳化在50進行,“前驅體”的化學式為ZnCO32Zn（OH)2H2O，寫出碳化過程生成“前驅體”的化

6、學方程式 ；碳化時所用NH4HCO3的實際用量為理論用量的1.1倍，其原因一是為了使Zn2+充分沉淀，二是 。6粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實驗室模擬工業從粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如圖：已知燒結過程的產物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。（1）寫出燒結過程中鋁元素轉化的化學方程式 。（2）操作a為冷卻、研磨，其中研磨的目的是 。（3）浸出過程中，NaFeO2可完全水解，水解反應的離子方程式為 。（4）操作b的名稱是 ，所用的玻璃儀器有 、 和燒杯。（5）“碳化”時生成沉淀的化學式為 。7（12分）以煉鉛廠

7、鉛鋅煙灰（主要成分為ZnO，還含有少量Fe2+、Mn2+及微量其他重金屬離子）為原料生產氯化鋅的工藝流程如下：（1）“酸浸”時一般控制溫度為30 ，溫度不宜過高的原因是 。（2）“氧化”時需控制溶液的pH為5。寫出KMnO4氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式 。實際生產中高錳酸鉀用量遠多于理論用量的原因是 。（3）物質A的化學式是 。（4）寫出流程中省略的操作步驟： ，若操作不當則會產生雜質Zn(OH)Cl，欲降低產品中該雜質的含量，可以采取的方法是 。8（12分）氫氧化鎂廣泛用作阻燃劑和填充劑。以白云石（化學式：MgCO3·CaCO3）為原料制備氫氧化鎂的工藝流程如下：（1）根據流

8、程圖，白云石“輕燒”分解的化學反應式是 。（2）“研磨”的目的是 。（3）加入氨水時反應的化學方程式為 ；檢驗Mg(OH)2沉淀是否洗滌干凈的方法是 。（4）本流程中可以循環利用的物質是 。（5）傳統工藝是將白云石高溫分解為氧化鎂和氧化鈣后提取，而該工藝采用輕燒白云石的方法，其優點是 。9（15分）含苯酚的工業廢水的方案如下圖所示：回答下列問題：（1）設備進行的是 操作（填寫操作名稱），實驗室這一步操作所用的儀器是 。（2）由設備進入設備的物質A是 。（3）在設備中發生反應的化學方程式為 。（4）在設備中，物質B的水溶液和CaO反應，產物是CaCO3、 和水，再通過過濾得產物。（5）上圖中，能

9、循環使用的物質是C6H6、CaO、NaOH水溶液、 。（6）寫出同時滿足下列條件的苯酚的一種同分異構體的結構簡式是 。核磁共振氫譜只有一個峰 分子中無碳碳雙鍵10(12分)工業上用碘酸鹽(碘酸為強酸)制備高碘酸(H5IO6，屬于弱酸)，并用高碘酸在酸性介質中氧化Mn2生成MnO4，其流程如下圖所示：（1）反應是將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na2H3IO6，該反應的化學方程式為_。反應得到的是不溶于水的黑色Ag5IO6，過濾的濾液呈_(填“酸”、“堿”或“中”)性。（2）無色氣體的名稱為_。白色濾渣的化學式為_。（3）工業上為降低成本，減少對環境的污染，整個流程需要控制加入氯氣和硝酸銀的物質的量之比

10、為n(Cl2)n(AgNO3)_。（4）氧化Mn2過程中，消耗1 mol H5IO6時，轉移2 mol電子，則該反應的離子方程式為_。11（12分）利用硫酸渣（主要含Fe2O3、FeO，雜質為Al2O3和SiO2等）生產鐵基顏料鐵黃（FeOOH）的制備流程如下：（1）“酸溶”時，Fe2O3與硫酸反應的化學方程式為 。（2）濾渣的主要成分是FeS2、S和 （填化學式）；Fe3+被FeS2還原的離子方程式為 。（3）“氧化”中，生成FeOOH的離子方程式為 。（4）濾液中溶質是Al2(SO4)3和 （填化學式）；“洗滌”時，檢驗鐵黃表面已洗滌干凈的操作是 。12（14分）用工業FeCl3粗品(含C

11、a、Mn、Cu等雜質離子)制取高純鐵紅，實驗室常用萃取劑X(甲基異丁基甲酮)萃取法制取高純鐵紅的主要實驗步驟如下：已知：HCl(濃)+FeCl3 HFeCl4試回答下列問題：（1）用萃取劑X萃取，該步驟中：Ca、Mn、Cu等雜質離子幾乎都在 (填“水”或“有機”)相。若實驗時共用萃取劑X 120 mL，萃取率最高的方法是 (填字母)。a一次性萃取，120 mL b分2次萃取，每次60 mL c分3次萃取，每次40 mL（2）用高純水反萃取，萃取后水相中鐵的存在形式是 (寫化學式);反萃取能發生的原因是 。（3）所得草酸鐵沉淀需用冰水洗滌，其目的是 。（4）測定產品中鐵的含量需經酸溶、還原為Fe

12、2+，然后在酸性條件下用標準K2Cr2O7溶液滴定，已知鉻的還原產物為Cr3+，寫出該滴定反應的離子方程式，并用單線橋標出電子轉移的方向和數目 。13四氯化鈦（TiCl4）是制取航天航空工業材料鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦（主要成分是FeTiO3）制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意圖如下：回答下列問題：（1）往中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發生：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+2 TiO2+（無色）+ Fe + 4H+= 2Ti3+（紫色）+ Fe2+2 H2OTi3+（紫色）+ Fe3+ H2O = TiO2+（無色）+ Fe2+2H+加入鐵屑的作用是

13、 。（2）在工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質顆粒直徑大小在范圍。（3）若把中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質，還可制得鈦白粉。已知25°C時，KspFe(OH)3 =2.79×10-39，該溫度下反應Fe(OH)3+3H+ Fe3+3H2O的平衡常數K= 。（4）已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl 4(l)+O2(g) H+140kJ·mol12C（s）+O2（g） 2CO（g） H221kJ·mol1寫出中TiO2和焦炭、氯氣反應生成液態TiCl 4和CO

14、氣體的熱化學方程式： 。（5）上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優點。依據綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是 （只要求寫出一項 ）。（6）依據表格信息，要精制含少量SiCl 4雜質的TiCl 4，可采用 方法。TiCl4SiCl4熔點/-25.0-68.8沸點/136.457.614鈦被稱為“二十一世紀金屬”，工業上用鈦鐵礦制備金屬鈦的工藝流程如下：請回答下列問題：（1）鐵在元素周期表中的位置為 。（2）寫出TiO2+水解的離子方程式： 。加入過量鐵粉的作用是： ； 。（3）操作 的實驗步驟為：_，過濾。（4）副產品主要成分的化學式為 。（5）寫出TiO2轉化成TiCl4的化學

15、方程式： 。15（14分）硼及其化合物在工業上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題：（1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式_。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_（寫出兩條）。（2）利用 的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質是_（寫化學式）。（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_。然后再調節溶液的pH約為5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要雜質是 （填名稱）

16、。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_。（6）單質硼可用于生成具有優良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程_。16（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質），實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下:（1）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是 。實驗室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的 。a燒杯 b容量瓶 c玻璃棒 d滴定管（2）Ca2+Mg2+Fe3+開始沉淀時的pH11.99.11.9完全沉淀時的pH13.911.13.2

17、加入NH3·H2O調節pH=8可除去 （填離子符號），濾渣中含 （填化學式）。加入H2C2O4時應避免過量，原因是 。已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9（3）利用簡潔酸堿滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行。已知：2CrO42+2H+=Cr2O72+H20 Ba2+CrO42=BaCrO4步驟I：移取xml一定濃度的Na2CrO4溶液與錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用b mol·L1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0mL。步驟II：移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟相

18、同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL。滴加鹽酸標準液時應用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的 （填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的濃度為 mol·L1，若步驟中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將 （填“偏大”或“偏小”）。17（14分）從鋁土礦（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質）中提取兩種工藝的流程如下：請回答下列問題：（1）流程甲加入鹽酸后生成Al3+的方程式為_（2）流程乙加入燒堿后生成SiO32的離子方程式為_（3）驗證濾液

19、B含Fe3+，可取少量濾液并加入_（填試劑名稱）。（4）濾液E、K中溶質的主要成份是_（填化學式），寫出該溶液的一種用途_（5）已知298K時，Mg（OH）2的溶度積常數KSP=56×1012，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達到沉淀溶液平衡，測得PH=1300，則此溫度下殘留在溶液中的c（Mg2+）=_18鋰被譽為 “金屬味精”， 以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業上常以-鋰輝礦 （主要成分為LiAlSi2O6， 還含有FeO、 MgO、 CaO等雜質） 為原料來制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下：已知： 部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時的pH：Li

20、2CO3在不同溫度下的溶解度如下表：請回答下列問題：（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的組成： _。（2）反應加入碳酸鈣的作用是_。（3）寫出反應中生成沉淀A的離子方程式： _。（4）洗滌所得Li2CO3沉淀要使用_ （選填 “熱水” 或 “冷水”）， 你選擇的理由是_。（5）電解熔融氯化鋰生產鋰時， 陽極產生的氯氣中會混有少量氧氣， 原因是_。19(12分) ZrO2常用作陶瓷材料，可由鋯英砂（主要成分為ZrSiO4，也可表示為ZrO2·SiO2，還含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質）通過如下方法制取。已知：ZrO2能與燒堿反應生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2Z

21、rO3與酸反應生成ZrO2+。部分金屬離子在實驗條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表。金屬離子Fe3+Al3+ZrO2+開始沉淀時pH1.93.36.2沉淀完全時pH3.25.28.0（1）熔融時ZrSiO4發生反應的化學方程式為 ，濾渣I的化學式為 。（2）為使濾液I的雜質離子沉淀完全，需用氨水調pH=a，則a的范圍是 ；繼續加氨水至pH=b時，所發生反應的離子方程式為 。（3）向過濾III所得濾液中加入CaCO3粉末并加熱，得到兩種氣體。該反應的離子方程式為 。（4）為得到純凈的ZrO2，Zr(OH)4需要洗滌，檢驗Zr(OH)4是否洗滌干凈的方法是 。20(16分)硅孔雀石是一種含銅礦石

22、，含銅形態為CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O，同時含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質。以其為原料制取硫酸銅的工藝流程如圖：（1）完成步驟中稀硫酸與CuSiO3·2H2O反應的化學方程式:CuSiO3·2H2O+H2SO4CuSO4 +_+H2O；雙氧水的作用是_ 。（2）步驟調節溶液pH，可以選用的試劑是_。ACuO BFe2O3 CAl2O3 DCu(OH)2（3）有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3來Fe(OH)2Cu(OH)2開始沉淀的pH3.31.56.54.2沉淀

23、完全的pH5.23.79.76.7步驟中，調節pH=4時，所得濾渣B的成分的化學式為 ，濾液B中除Cu2+外, 還含有的金屬陽離子是 。（4）將濾液B通過 、 ，過濾等操作可得到硫酸銅晶體。測定硫酸銅晶體結晶水的含量時，應將其放入_中灼燒。加熱失水后,若在空氣中冷卻稱量，測定結果_ _(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。21（14分）堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4可用作凈水劑、媒染劑、顏料和藥物。工業上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等），生產堿式硫酸鐵的部分工藝如下：已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：（1）反應I中發生的氧化還原反應的離子方程式是_。（2）反應II中加入Na

24、HCO3調節體系的pH在_范圍內。（3）反應III中生成的氣體遇空氣變紅棕色，則III中發生反應的離子方程式是_ 。（4）反應III中通入氧氣可減少NaNO2的用量，若消耗1mol氧氣可節約n(NaNO2)=_mol。（5）用硫酸可知體系的pH。若硫酸加入量過小，溶液生成沉淀；若硫酸加入量過大，不利于產品形成，用化學平衡移動原理分析其原因是_。（6）堿式硫酸鐵溶于水后生成的Fe(OH)2+離子可發生水解生成Fe2(OH)42+聚合離子，該水解反應的離子方程式是_。22（14分）聚合氯化鋁(化學式為Al2(OH)nCl6-nxH2Om)晶體是一種高效無機水處理劑，下圖是實驗室模擬工業制備聚合氯化

25、鋁晶體的工藝流程，制備原料主要是鋁加工行業的廢渣鋁灰，主要含Al2O3、Al，含有SiO2等雜質（1）試劑X（寫名稱）是_，操作2包含過濾、_和干燥。（2）生產過程中操作1的操作步驟_。（3）當m=1時，制備Al2(OH)nCl6-nxH2Om的離子方程式：_生產中要嚴格控制溶液中pH，過小，則氯化鋁水解不完全，且m值偏小，產品產量質量會降低而pH過大，產量也會降低，其原因是_（4）工業上采用電解裝置制取活潑金屬鋁，若陽極產生的氧氣全部與石墨電極反應生成CO和CO2氣體，若生產中每生成81 gAl，陽極損失石墨30g，則理論上產生CO的物質的量是_。23（14分）硅及其化合物在工業上有廣泛用途

26、，以硅粉、鎂粉等原料制備硅烷的工業流程如下：反應釜中發生反應：4NH4Cl+Mg2 Si 4NH3+SiH4+2MgCl2 H<0（1）工業上可用硅烷和氨氣生產一種能耐高溫的材料Si3 N4，Si3 N4應屬于 晶體；NH3、Si3 N4和SiH4三種物質的熔沸點由高到低的順序是 。（2）上述生產硅烷的過程中反應釜抽真空的原因是 。（3）液氨參與循環的作用是 。（4）氨氣也是重要的工業原料，1mol氨氣在一定溫度下（T>150）發生催化氧化反應能釋放出2265kJ的熱量，該反應的熱化學方程式是 。（5）三硅酸鎂（Mg2Si3O8·nH2O）難溶于水，在醫藥上可做抗酸劑。它

27、可以中和多余胃酸（主要成分鹽酸），生成的難溶物還可覆蓋在有潰瘍的胃表面，保護其不再受刺激。三硅酸鎂與胃酸反應的化學方程式是 。若將184g三硅酸鎂加到50mL 10mol/L鹽酸中，充分反應后，濾去沉淀，以甲基橙為指示劑，用l0mol/L NaOH溶液滴定剩余的鹽酸，消耗NaOH溶液30mL，則Mg2Si3O8·nH2O中n的值是 。24（18分）以鋁灰（主要成分為Al、Al2O3，另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3雜質）為原料，可制得液體聚合氯化鋁 Alm(OH)nCl3mn，生產的部分過程如下圖所示（部分產物和操作已略去）。（1）Al2O3與鹽酸反應的離子方程式是_。（

28、2）濾渣I是_。濾渣2為黑色，該黑色物質的化學式是_。（3）向濾液2中加入NaClO溶液至不再產生紅褐色沉淀，此時溶液的pH約為3.7。其中NaClO的作用是_。該過程發生反應的離子方程式為_。（4）將濾液3的pH調至4.24.5，利用水解反應得到液體聚合氯化鋁。該反應的化學方程式為_。（5）Na2S溶液呈堿性的原因是_（用離子方程式表示）。該溶液中c(Na)_。25（13分）氯化鐵是一種重要的化學試劑和化工原料，工業上以黃鐵礦（主要成分為FeS2）為原料在制備硫酸的同時，利用其煅燒后爐渣的主要成分Fe2O3可制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O），其工藝流程如下（雜質不參與反應）：回答下列問題：（1）高溫煅燒時，黃鐵礦要粉碎成細小的顆粒,其目的是 。（2）黃鐵礦高溫煅燒時發生反應的化學方程式 。（3）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是 、 。（4）系列操作包括:蒸發濃縮、 、 、洗滌等。蒸發與過濾時玻璃棒的作用分別是： 、 。（5）取a g黃鐵礦，按上述流程制得FeCl3·6H2O晶體，將該晶體溶于水，再將所得溶液蒸干、灼燒，得到b g固體產物（整個過程中的損耗忽略不計），黃鐵礦的純度為 （用含a、b的表達式表示）。26(16分)利用明礬石(主要成分：K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O