化工生产及流程题专项训练

化工生产及流程题专项训练

1、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式。

（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。

________________________________________________________________________

。

（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：

溶解时：_________________________________________________________；

过滤时：_________________________________________________________；

蒸发时：_________________________________________________________。

2、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列填空：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为；与电源负极相连的电极附近，溶液PH （选填：不变、升高或下降）。

（2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为：

。

（3）如果精盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是（选填：a、b、c）；a．Ba(OH)2b．Ba(NO3)2c．BaCl2

（4）为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-加入试剂的合理顺序为（选填：a、b、c）；

a．先加NaOH，后加NaCO3，再加钡试剂b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3

c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3

（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、（填操作名称）除去NaCl。

（6）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式

为。

3、氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：

（1）制备氧化铜:

①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是： 。

②步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：滴加H 2O 2溶液，稍加热；当Fe 2+完全转化后，慢慢加入Cu 2(OH)2CO 3粉末，搅拌，以控制pH =3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是： 。

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO 4·5H 2O 固体，操作是： 、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是： 。

(2)探究氧化铜的性质:

①取A 、B 两支试管，往A 中加入适量的CuO 粉末，再分别向A 和B 加入等体积3% H 2O 2溶液，只观察到A 中有大量气泡，结论是： 。

②为探究试管A 中的反应速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：

。

4、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其使用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低，该Mg(OH)2的生产工艺如下：

（1）精制卤水中的MgCl 2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2－n Cl n ·mH 2O ]，反应的化学方程式为 。

（2）合成反应后，继续在393K ～523K 下水热处理8h ，发生发应：

Mg(OH)2－n Cl n ·mH 2O ＝(1-n/2)Mg(OH)2＋n/2MgCl 2＋mH 2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。

（3）阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是 。

（4）已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)＝MgO(s)＋H 2O(g)；ΔH 1＝＋81.5kJ/mol

Al(OH)3(s)＝1/2Al 2O 3(s)＋3/2H 2O(g)；ΔH 2＝＋87.7kJ/mol

①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。 ②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果最好的是 ， 原因是 。

（5）常用阻燃剂主要有三类：A ．卤系，如四溴乙烷；B ．磷系，如磷酸三苯酯；C ．无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是______（填代号），理由是 。

5、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

NH 4NH 4Cl

产品

20304050

60

70温度/ ℃溶解度/ g 80

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：

石灰乳 精制卤水 →合成 →水热处理 →过滤 →水洗 →表面处理 →过滤水洗 →干燥

工业碳酸钠

母液 Na 2CO 3·

H 2O

趁热过滤 (1)欲制备10.7g NH 4Cl ，理论上需NaCl g 。

(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

(3)“冷却结晶”过程中，析出NH 4Cl 晶体的合适温度为 。

(4)不用．．

其它试剂，检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。

(5)若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。

6、碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca 2+、

Mg 2+、Fe 3+、Cl -和SO 42-等杂质，提纯工艺路线如下：

已知碳酸钠的溶解度（S ）随温度变化的

曲线如下图所示： 回答下列问题：

（1）滤渣的主要成分为

。

（2）“趁热过滤”的原因是

。

（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是

（写出1种）。

（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是

。

（5）已知：Na 2CO 3·10H 2O(s)=Na 2CO 3(s)+10H 2O(g) ΔH 1= +532.36 kJ ·mol -1

Na 2CO 3·10H 2O(s)=Na 2CO 3·H 2O(s)+9H 2O(g) ΔH 2= +473.63 kJ ·mol -1

写出Na 2CO 3·H 2O 脱水反应的热化学方程式 。

7、硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl 3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl 3制备高纯硅的化学反应方程式 。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl 3遇水剧烈反应生成H 2SiO 3、HCl 和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；H 2还原SiHCl 3过程中若混O 2，可能引起的后果是 。

（2）下列有关硅材料的说法正确的是 （填字母）。

A 、碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B 、氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C 、高纯度二氧化硅可用于制造高性能通讯材料—光导纤维

D 、普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E 、盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出Na 2CO 3·H 2O