化工练习题

1化工练习题1、难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO2－4＋2H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因：________________________________________________________________________。(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入__________溶液调滤液pH至中性。(4)不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见下图。由图可得，随着温度升高，①________________，②__________________。(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s)＋CO2－3CaCO3(s)＋SO2－4已知298K时，Ksp(CaCO3)＝2.80×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。2、KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：(1)反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是___________________________________________________________________________________________________；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是2________________________________________________________________________。(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，________________________________________________________________________。(4)整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有________(填化学式)。3、铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示：请回答下列问题：(1)固体a的化学式为________，Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为________，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。(3)以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3，需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84g·cm－3)________L(保留一位小数)。(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。4、镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是________________________________________________________________________。(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、______(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。3(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A的作用是____________________________________________________。(4)写出过程④中发生反应的化学方程式___________________________________。5、工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)步骤Ⅰ是在反射炉中进行的。把黄铜矿和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是____________________、________________。(2)步骤Ⅱ是在转炉中发生的。冰铜含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)，在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O。生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的泡铜，该过程发生反应的化学方程式分别是______________________、__________________。气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收(填字母)。a．浓硫酸b．稀硝酸c．NaOH溶液d．氨水(3)步骤Ⅲ是由泡铜冶炼粗铜的反应，反应方程式为___________________________________________________________________________________________________(4)用稀硝酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈血红色，说明溶液中存在________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是________________________________________________________________________________(注明试剂、现象)。6、实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下。(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填字母序号)。4A．品红溶液B．紫色石蕊试液C．酸性KMnO4溶液D．溴水(2)过程①中，FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________。(3)过程③中需加入的物质是________________。(4)过程④中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要________________。(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填序号)A．稀硫酸B．CaCO3C．NaOH溶液7、钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。(1)写出反应①的化学方程式：___________________________________________。(2)反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂________________________________________________________________________。(3)如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有________________________________________________________________________。(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为________。(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2＋CH4\s\up7(高温(高温)=====高温2CO＋2H2，CH4＋H2O\s\up7(高温(高温)=====高温CO＋3H2。含甲烷体积分数为80%的aL(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为________(铜的相对原子质量为96)。