工业流程实验题

——化工流程实验题什么是化工流程实验题？化工流程实验题——就是以化工流程为背景素材，将工业生产中的真实情况以信息的形式给出，运用中学化学中涉及到的元素化合物知识、化学反应原理、化学实验技能解决化工生产中的有关实验问题。【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入_____▲_____（填字母），以除去溶液中的Fe3+。A.锌粉B.铁屑C.KI溶液D.H2（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是▲。（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是▲。（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为▲。过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO4过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO41.配制原理1、配制原理：FeSO4溶液配制，既要防水解，又要防氧化，故要加少量硫酸，又要加少量的铁屑。(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入_____▲_____（填字母），以除去溶液中的Fe3+。A.锌粉B.铁屑C.KI溶液D.H2B【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：2.反应原理2、反应原理：由反应物和部分产物可知该反应是非氧化还原反应。FeSO4+2NH4HCO3→(NH4)2SO4+FeCO3↓+CO2↑+H2O2HCO3-H2CO3+CO32-【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO4（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是▲。Ksp(BaSO4)=1.07×10-10Ksp(FeCO3)=3.07×10-11（2）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是▲。过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO43.控温原因3、控温原因：如果温度过高会导致NH4HCO3分解，同样也会加速Fe2+的水解，这样会使原料利用率降低。【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是▲。过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO44.加酸原因4、加酸原因：加入稀H2SO4是为了除去过量的NH4HCO3，2NH4HCO3+H2SO4→(NH4)SO4+2CO2↑+H2O(NH4)2SO4【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：5.反应原理5、反应原理：（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是▲。(NH4)2SO4+2KCl→K2SO4+2NH4Cl(NH4)2SO4降低K2SO4溶解度。过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO4(NH4)2SO4+2KCl→K2SO4↓+2NH4Cl6、电极反应式书写：（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8（过二硫酸铵）。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为▲。阴极：2H++2e→H2↑此题实质是电解溶液.阳极失电子氧化反应是，阴极得电子还原反应是。(NH4)2SO4H+(NH4)2SO4OH-SO42-阳极：4OH--4e→O2↑+2H2O阳极：2SO42-—2e→S2O82-过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO46.电极反应式书写7.反应原理7、反应原理：同铁元素价态的改变可知道空气中氧气作为氧化剂，反应方程式为：4FeCO3+O2→2Fe2O3+4CO2【1】.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：过滤FeSO4溶液反应ⅠNH4HCO3溶液CO2CO2反应ⅡFeCO3(固)空气中煅烧Fe2O3(固)反应Ⅲ反应ⅣKCl过滤K2SO4(固)NH4Cl溶液(NH4)2S2O8溶液H2(气)稀H2SO4【2】.“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+Fe3+Mn2+等杂质离子）若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。轻质氧化镁工艺流程图表1化学试剂价格表试剂价格（元/t）漂液（含NaClO25.2%）H2O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）卤块（MgCl2，30%）45024002100600310表2生成氢氧化物沉淀的pH值物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)22.77.68.39.63.79.6Ω9.811.1请填写以下空白：⑴在步骤②加入试剂X，最佳选择应是，其作用是。⑵在步骤③加入的试剂Y应是，之所以要控制pH=9.8，其目的是。⑶在步骤⑤时发生的化学反应方程式是：。1.配制原理1、配制原理：加盐酸是抑制Mg2+Fe2+Fe3+Mn2+等阳离子的水解。【2】.“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+Fe3+Mn2+等杂质离子）若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。⑴、在步骤②加入试剂X，最佳选择应是，其作用是。3.X选择3、X选择：通常我们均会选H2O2，它不会引杂质。此题为什么选漂液？表1化学试剂价格表试剂价格（元/t）漂液（含NaClO25.2%）H2O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）卤块（MgCl2，30%）45024002100600310“只用对的，不用贵的”——漂液Mg2+Fe2+Fe3+Mn2+【2】.“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+Fe3+Mn2+等杂质离子）若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。⑴、在步骤②加入试剂X，最佳选择应是，其作用是。⑵、在步骤③加入的试剂Y应是，之所以要控制pH=9.8，其目的是。4.Y选择4、Y选择：表1化学试剂价格表试剂价格（元/t）漂液（含NaClO25.2%）H2O2（30%）NaOH（固98%）Na2CO3（固99.5%）卤块（MgCl2，30%）45024002100600310纯碱比烧碱便宜得多，为什么不选烧碱？由于纯碱的碱性明显小于烧碱，要使其PH升到9.8必须加大纯碱的用量，就会形成碳酸盐沉淀，所以加氢氧化钠为宜。该用贵的，不用也不对。NaOH(除去Fe3+Mn2+等杂质离子）Mg2+Fe3+Mn2+⑵、在步骤③加入的试剂Y应是，之所以要控制pH=9.8，其目的是。NaOH(除去Fe3+Mn2+等杂质离子）表2生成氢氧化物沉淀的pH值物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)22.77.68.39.63.79.6Ω9.811.1PH=9.8时，也会生成Mg(OH)2沉淀，Mg2+不就损失了吗？由于卤块价格低廉，这点不可避免的损失还是可以承受的，其结果是保证了产品的纯度。Mg2+Fe3+Mn2+5.Z选择5、Z选择：Z为什么不选择烧碱，而选用纯碱？(2)Mg(OH)2是胶状的，会造成过滤困难.(5)发生的反应为：MgCO3+H2O→Mg(OH)2↓+CO2↑，由于CO2的产生，使沉淀变得疏松，灼烧沉淀后得到的是轻质的MgO。Mg2+——Na2CO3MgCO3(4)只能得到重质氧化镁。(1)纯碱价格较低，(3)MgCO3呈颗粒状，易过滤，⑶在步骤⑤时发生的化学反应方程式是：。MgOMg(OH)2MgCO3+H2O→Mg(OH)2↓+CO2↑25【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：（1）溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_______。（2）操作Ⅱ的目的是___，溶液A（溶质是共价化合物）是___。（3）写出检验滤液中是否含铁离子方程式：_____________。（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式。写出滤液B的一种用途：_________________________（5）CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管实验步骤：①_；②加入_；③加入酚酞，用NaOH标准溶液滴定。（6）若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL溶液为25滴），则相对误差为______251.试剂选择（1）溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_______。1、溶解原理：(1)硫酸钙微溶于水Ca(NO3)2Fe(NO3)3[水溶、酸溶（盐酸、硫酸、硝酸）、碱溶]【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：25（2）操作Ⅱ的目的是___，溶液A（溶质是共价化合物）是___。2.物质提纯2、除杂原理Ca(NO3)2Fe(NO3)3除去溶液中Fe3+氨水——将Fe3+变成Fe(OH)3沉淀除去【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：25【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：（3）写出检验滤液中是否含铁离子方程式：_____________。3.离子检验3、反应原理——Fe3+与SCN-的络合反应显色Fe3++SCN-→[Fe(SCN)]2+25【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式。写出滤液B的一种用途：_________________________Ca(NO3)2Fe(NO3)3Ca(NO3)2NH4NO34.反应式书写Ca2++CO32-→CaCO3↓作化肥、炸药4、化学用语使用NH4NO32525用标准NaOH溶液反滴过量的标准盐酸一定量、过量的标准盐酸【3】.上海09-27:实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：（5）CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管实验