高中化学_工艺流程试题分析

生产工艺流程试题分析

一、化工生产工艺流程

例1.（96年上海）某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe 3+

)反应制取硝酸银.步骤如下:

依据上述步骤,完成下列填空:

(1)溶解银的硝酸应该用 硝酸(填浓或稀).原因是 .

(a)

减少过程中产生NO x 的量 (b)减少原料银的消耗量 (c)节省硝酸物质的量 (2)步骤B 加热保温的作用是 .

(a)有利于加快反应速度 (b)有利于未反应的硝酸挥发 (c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中[H +] (3)步骤C 是为了除去Fe 3+、Cu 2+等杂质.冲稀静置时发生的化学反应是 ; (a)置换反应 (b)水解反应 (c)氧化—还原反应 产生的沉淀物化学式: .

〖分析〗本题通过硝酸银的制取工艺，综合考查了实际生产中的原料利用，反应条件、尾气处理等问题。 【参考答案】(1)稀a 、c (2)a 、c (3)b Fe(OH)3 Cu(OH)2

例2（98年上海）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH 的工艺流程示意图如下：

10%NaOH.16%NaCl 溶液 沉渣 NaCl 晶体

50%NaOH 溶液 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 值 （选填：不变、升高或下降）

(2)工业食盐含Ca 2+、Mg 2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 ，

(3)如果粗盐中SO -24含量较高，必须添加钡式剂除去SO -

24，该钡试剂可以是 a Ba(OH)2 b Ba(NO 3)2 ｃ BaCl 2

(4)为有效除去Ca 2+、Mg 2+、SO -

24，加入试剂的合理顺序为 （选填a ，b ，c 多选扣分） a 先加NaOH ，后加Na 2CO 3，再加钡试剂 b 先加NaOH ，后加钡试剂，再加Na 2CO 3 c 先加钡试剂，后加NaOH ，再加Na 2CO 3

(5)脱盐工序中利用NaOH 和NaCl 在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填写操作

化 盐 精 制 电 解 脱 盐

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Cl

2

与NaOH反应；采用无隔膜

电解冷的食盐水时，Cl

2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H

2

，相应的化学方程式

为。

〖分析〗本题以氯碱厂电解水制取的工艺流程为载体，综合考查了物质的除杂、电解原理及物质分离等化学知识。

【参考答案】(1)2Cl--2e→Cl2升高（2）Ca2++CO 2

3

→CaCO3↓ Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓ (3) a c

例3.（2001年上海）利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：

依据上述流程，完成下列填空：

（1）天然气脱硫时的化学方程式是

（2）n mol CH

4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H

2

mol（用含n的代数式表示）

（3）K

2CO

3

（aq）和 CO

2

反应在加压下进行，加压的理论依据是（多选扣分）

（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理

（4）由KHCO

3分解得到的CO

2

可以用于

（写出CO

2

的一种重要用途）。

（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)

3循环，二是K

2

CO

3

（aq）循环，请在上述流程图中标出

第三处循环（循环方向、循环物质）。

〖分析〗本题用天然气合成氨的工艺流程考查了元素化合物知识，化学计算以及化学基础理论，且通过第三处循环巧妙的考查了合成氨工业中分离氨气后，未反应的氮气和氢气进行重复利用的过程。该题设计新颖，不落俗套，很好的考查了学生的思维能力。

【参考答案】

（1）3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O（2）2.7n（3）b

（4）生产纯碱（或作制冷剂等）

（5）第三处循环为合成氨工业中N2和H2的循环利用，循环过程如上图。

例4.（2002年上海）Ag/α－Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂，其中Ag起催化作用，α－

Al

2O

3

是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为：

6AgCl ＋Fe 2O 3→3Ag 2O ＋2FeCl 3

阅读上述实验流程，完成下列填空：

（1）Ag/α－Al 2O 3加酸溶解应该选用装置 （选填a 、b 、c ）。

（2）在实验操作（Ⅱ），如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程

式

。

（3）实验操作（Ⅳ）所需玻璃仪器为 （填写三种）。

（4）实验操作（Ⅶ）从AgNO 3溶液获得AgNO 3晶体需要进行的实验操作依次为： （多选扣分）。

（a ）蒸馏 （b ）蒸发 （c ）灼烧 （d ）冷却结晶

（5）已知：NO ＋NO 2＋2NaOH →2NaNO 2＋H 2O ；2NO 2＋2NaOH →NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O

NO 和NO 2的混合气体的组成可表示为NO x 。该混合气体通入NaOH 溶液被完全吸收时，x 的值为 （a ）x ＜1.5 （b ）x ＝1.2 （c ）X ≥1.5

（6）已知Ag/α－Al 2O 3中Ag 的质量分数，若计算Ag 的回收率，还必须知道的实验数据为

和 。

【参考答案】（1）a （2）Ag ＋

＋Cl －

→AgCl ↓（3）漏斗、烧杯、玻棒（4）b 、e 、d （5）c （6）催化剂的质量，AgNO 3的质量

二、物质提取工艺流程

例5.（97年上海）在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：

试回答： （1）乙、丁中溶质的分

子式：

乙 ，丁

（2）第④步操作中用稀H 2SO 4浸洗的目的是 （填写字母编号）

a 、除去未反应的NO 3—

b 、除去未反应的I -

c 、除去未反应的Fe

d 、 除去碱性物质