XXXX工艺流程及实验练习

平时如战时高效，战时像平时淡定。1工艺流程题和实验探究题专题训练320钟启宇319周永辉工艺流程题以工艺流程为载体将与实验、元素化合物及化学反应原理等知识融合在一起，很好的考察了学生的化学素养。学生之所以怕无机化工信息题往往是被陌生情景和专业术语吓倒，或者是因不能完全理解流程图的含义而无从下手。解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。图中一般会出现超纲知识，但题目中蕴涵了提示或者提问时不涉及，所以一定要关注题目的每一个字眼，尽量弄懂流程图但不必要将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有联带效应，即前一步问题不会回答没关系，一般不影响后面回答问题。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。工艺流程基本知识积累【知识积累一】化工生产主要解决六方面问题：1、解决将原料转化为产品的生产原理；2、除去所有杂质并分离提纯产品；3、提高产量与产率；4、减少污染，考虑“绿色化学”生产；5、原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；6、生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题【知识积累二】常见与工业生产有关的化学反应——传统工业不能丢①工业制粗硅②制漂白粉③工业制硫酸④合成氨工业⑤工业制硝酸⑥氯碱工业⑦工业制玻璃⑧工业制纯碱【知识积累三】常见与生产生活相关的物质相关物质化学式或名称加碘食盐中含碘物质半导体材料光导纤维硅酸盐工业饮用水净水剂饮用水消毒剂常用漂白剂大气污染物KIO3SiGeSeSiO2玻璃、水泥、陶瓷明矾活性炭、SO2、HClO、H2O2、Na2O2、O3Cl2、ClO2、漂白粉、O3、H2O2、NaClOCO、SO2、NO2、NO【知识积累四】工业流程题中常用的关键词原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金平时如战时高效，战时像平时淡定。2（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物：调节PH促进水解（沉淀）控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度【知识积累五】化工生产的主要操作：过滤、结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。其中结晶应注意：（1）当溶液是单一溶质时①所得晶体不带结晶水（如NaCl、KNO3）：蒸发、结晶②所得晶体带结晶水（如CuSO4.5H2O、摩尔盐即硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]）：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要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤绿色化学理念：（1）环境污染问题；（2）原子的经济性；（3）节约能源（包括使用催化剂）；（4）原料应是可再生的（或者可循环使用）；（5）工艺的安全性【练习】1、（安徽池州）（14分）MgSO4·7H2O医药上用作泻剂。工业上用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分。主要工艺如下：（1）用硫酸调整溶液pH到1~2，硫酸的作用是。（2）加次氯酸钠溶液至pH=5~6并加热煮沸约5~10分钟，滤渣中主要含MnO2和另两种沉淀，另两种沉淀是（写化学式）。其中次氯酸钠溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为：。（3）若除杂后过滤，发现滤液发黄，需采取的措施是。（4）过滤后晶体常用丙酮或乙醇代替蒸馏水洗涤的目的是。平时如战时高效，战时像平时淡定。3（5）晶体中结晶水含量的测定：准确称取0.20gMgSO4·7H2O样品，放入已干燥至恒重的瓷坩埚，置于马弗炉中，在200℃脱水1小时。为准确确定脱水后的质量，还需要经过的操作有：冷却（干燥器中）至室温→。（6）硫酸根离子质量分数的测定：准确称取自制的样品0.50g，用200mL水溶液，加入2mol·L-1HCl溶液5mL，将溶液加热至沸，在不断搅拌下逐滴加入5~6mL0.5mol·L-1BaCl2溶液，充分沉淀后，得沉淀0.466g，则样品中w（SO24）=。2、（安徽池州）（14分）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用一定量的FeBr2与FeI2的混合溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成制取Cl2时的化学反应方程式，该反应中盐酸所显示的性质是；（2）请完成过量Cl2与FeBr2溶液反应的离子方程式；（3）请设计实验，对吸收后溶液中剩余的溶质离子进行如下探究【提示：已知氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，Fe2+与铁氰化钾溶液反应可生成蓝色溶液，Fe3+与亚铁氰化钾溶液反应也可生成蓝色溶液】①提出合理假设：假设1：三种离子均有剩余；假设2：剩余和；假设3：只剩余。②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：0.01mol/LNH4SCN溶液、氯水、四氯化碳、0.01mol/L亚铁氰化钾溶液、0.01mol/L铁氰化钾溶液实验目的实验步骤预期现象和结论除去吸收中Cl2后的溶液中的Br2、I2。步骤1：取吸收Cl2后的溶液适量，用四氯化碳多次萃取，直到四氯化碳液体不再变色。取萃取后的水溶液适量分别置于A、B、C试管中。证明假设1是否正确步骤2：向试管A中加入后，振荡、静置、观察证明假设2是否正确步骤3：若步骤2中没有出现预期现象，向试管B中加入后，振荡、静置、观察证明假设3是否正确步骤4：若步骤2、步骤3中均没有出现预期现象，向试管C中加入后，振荡、静置、观察3．（09北京高考）（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：平时如战时高效，战时像平时淡定。4（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4+11O2高温2Fe2O3+8SO2（2）接触室中发生反应的化学方程式是。（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)。a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎b．过量空气能提高SO2的转化率c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每160gSO3气体与H2O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是。（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是。②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)，该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果：铵盐质量为10.00g和20.00g时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变。计算：该铵盐中氮元素的质量分数是％；若铵盐质量为l5.00g，浓硫酸增加的质量为。（计算结果保留两位小数）4、（安徽东至）（16分）聚合硫酸铁（SPFS）是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂，其化学组成可表示为[Fe2(OH)n(SO4)32n]m。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解，对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程（已知SO3的熔点为16．8℃）。试剂：1.0mol·L-1的盐酸、1.0mol·L-1的KMnO4溶液、0．lmol·L-1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。（1）聚合硫酸铁中铁元素的化合价是。（2）固体产物成分的探究【实验设计】实验步骤现象步骤1：取适量的固体产物于试管中，加入足固体溶解，没有观察到气泡，溶液呈黄色平时如战时高效，战时像平时淡定。5量1.0mol·L-1的盐酸，充分振荡使固体完全溶解步骤2：取少量步骤1所得溶液于试管中，加入适量20%的KSCN溶液，振荡溶液呈血红色步骤3：另取少量步骤1所得溶液于试管中，滴入少量1.0mol·L-1的KMnO4溶液，振荡KMnO4的紫红色不褪去【思考与判断】根据上面的信息，可以确定固体产物的成分是____；步骤1中发生反应的离子方程式为。（3）气体产物成分的探究（不考虑水蒸气）【提出假设】假设1：所得气体的成分是SO3；假设2：所得气体的成分是SO2、O2；假设3：所得气体的成分是。【设计实验方案，验证假设】按下表的实验步骤写出预期现象与结论。实验操作预期现象与结论步骤1：将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中，观察溶液的颜色变化，然后加热再观察溶液的颜色变化①若有现象，则____成立②若有现象，则____成立步骤2：将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管（如右图），然后在U形管中加入适量0.1mol·L-1的BaCl2溶液，充分振荡结合上述步骤1的有关结论___(填①或②)①若有现象，则____成立②若有现象，则____成立5．某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以+4NH和32NHHO的形式存在，该废水的处理流程如下：（1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收。①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：。②用化学平衡原理解释通空气的目的：。（2）过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，+4NH经过两步反应被氧化成3NO。两步反应的能量变化示意图如下：①第一步反应是反应（选填“放热”或“吸热”），判断依据是平时如战时高效，战时像平时淡定。6。②1mol+4NH（aq）全部氧化成3NO(aq)的热化学方程式是。（3）过程Ⅲ：一定条件下向废水中加入3CHOH，将3HNO还原成2N。若该反应消耗32g3CHOH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。．(16分)6在高一化学教材中，介绍了过氧化钠与二氧化碳及水的反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑然而，过氧化钠与其他非金属氧化物（如：NO、NO2等）的反应能否发生呢？为此，某校化学兴趣小组设计了以下实验进行探究：步骤一：NO、NO2的制备①本实验所用的NO由饱和硫酸亚铁溶液与浓硫酸和粉末状硝酸钾反应制备，在酸性环境中硝酸根离子被还原为NO，得到的NO的纯度约为98%；反应的化学方程式为：②NO2由硝酸铅受热分解得到：2Pb(NO3)2=2PbO+4NO2↑+O2↑使生成的气体通过（从以下选项中选择最佳方案）可以使NO2得以净化。A.装有H2O的洗气瓶B.置于冰水中的U形管（NO2沸点21℃）C.装有浓硫酸的洗气瓶D.装有Na2SO3溶液的洗气瓶步骤二：操作（如下图，b、c为弹簧夹）①先打开b关闭c，通入（从所给选项选出）5分钟；目的是A．空气B．O2C．CO2D．N2②然后，再分别从a处通入NO或NO22分钟。现象：当通入NO时，B中靠近A侧浅黄色固体变成黄色，气囊未见鼓起；当通入NO2时，B中靠近A侧浅黄色固体变成白色，气囊也未见鼓起；步骤三：产物检验分别取出B中黄色固体或白色固体进行检验，得知两种固体均为盐。结论：请写出NO2与Na2O2反应的化学方程式：7．（2011北京高考）（14分）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。（1）溶液A的溶质是。（2）电解饱和食盐水的离子方程式是。（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：（4）电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2+、Mg2+、平时如战时高效，战时像平时淡定。7NH4+、SO42-、[c(SO42-)＞c(Ca2+)]。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是。②过程I中将NH4+转化为N2的离