第四章 化学与自然资源的开发利用
2．对原料预处理的常用方法 (1)研磨——减小固体颗粒的体积，增大固体与液体或气体间的 接触面积，加快反应速率。 (2)水浸——与水接触反应或溶解。 (3)酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液， 不溶物通过过滤除去。 (4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提 取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。 (5)煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高 温下氧化、分解，如煅烧高岭土。
第四章 化学与自然资源的开发利用
答案：(1)将 Fe3＋还原为 Fe2＋ 析出绿矾(FeSO4·7H2O) (2)绿矾(FeSO4·7H2O) 生石灰(或碳酸钙、废碱) (3)防止高温下 Mg 或 Ti 与 O2、N2 等反应
第四章 化学与自然资源的开发利用
4．碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为 从海带中制取碘的工艺流程。
第四章 化学与自然资源的开发利用
(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知 t1 ℃时，MgSO4 和 KCl 的溶解度分别为 M、N，则它们溶解度大小的关系为 ________；将盐卤加热到 t2 ℃以上，根据溶解度曲线，首先析 出的晶体应是________。
第四章 化学与自然资源的开发利用
第四章 化学与自然资源的开发利用
(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方 法。 甲：电解氯化镁溶液 乙：电解熔融的氯化镁 其 中 同 学 ________( 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ”) 能 够 成 功 地 制 备 金 属 镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则 100 g 卤水可制备镁 ________g。
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3．解答化工流程题的方法——目标分析法 制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都 有其具体的目标、任务。
第四章 化学与自然资源的开发利用
要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：
第四章 化学与自然资源的开发利用
我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水 为原料的盐化工是我国重要的产业。盐卤是海水晒盐后的富含 镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。 盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤 有关的题目： (1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式： ________、________。
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解析：(1)合成氨的原料之一氮气来源于空气，分离方法是将空 气液化后分离出氧气，获得氮气。 (2)工业合成氨的条件是高温、高压和催化剂。 (3)“产品”是硫酸铵，反应物是硫酸钙悬浊液、二氧化碳、氨 等，产物除硫酸铵外，还有碳酸钙沉淀。 (4)氨溶于水显碱性，实验室中可以用湿润的红色石蕊试纸检 验，或利用氨与氯化氢化合为氯化铵的反应进行检验等。 (5)分析框图中各物质的关系可知“副产品”为氧化钙，能循环 使用的物质是二氧化碳。
第四章 化学与自然资源的开发利用
2．能源“非石油化”是战略目标，发展以 CH4、CO2 等为原料 的“C1 化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含 有 H2S 等有毒气体，如图为天然气合成氨的工艺流程。
第四章 化学与自然资源的开发利用
(1)合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物 质是________。 (2)①处加入 Fe2O3·H2O 的目的是_______________________。 (3)②处 CH4 与 H2O(g)反应生成 CO2、H2，反应的化学方程式 是___________________________________。 (4)③处一般加入 K2CO3 溶液以吸收 CO2，K2CO3 溶液与 CO2 反 应 生 成 碳 酸 氢 钾 (KHCO3) ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _____________________________________。 (5)该流程中参与循环的物质是________。
TiO2 ―→ TiCl4 ―8―00―M℃―g，――Ar→ Ti 反应 TiCl4＋2Mg===2MgCl2＋Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是 ____________________。
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解析：(1)分析框图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将 ＋3 价 Fe 转化为＋2 价 Fe，降温减小 FeSO4·7H2O 的溶解度， 有利于绿矾结晶析出。 (2)水浸后发生的离子反应为 TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋ 2H＋，废液主要呈酸性，所以应加入 CaO、CaCO3 或碱。 (3)反应时 Ti 和 Mg 易与空气中 O2、N2 等反应，故应在 Ar 气 氛中进行。
第四章 化学与自然资源的开发利用
答案：(1)向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将 漏斗倒转过来，检查玻璃塞处是否漏水 (2)液体分上下两层， 下层呈紫红色 (3)AB (4)5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3I2↓＋3H2O 过滤 (5)碘易升华，会导致碘的损失
第四章 化学与自然资源的开发利用
(4)制备金属镁应该电解熔融的 MgCl2，如果电解氯化镁溶液， 则得到的不是镁，而是氢氧化镁；根据卤水中镁元素守恒，可
以得出电解所得到的镁的质量为
100
g×
142.5 1 000
×
24 95
＋
100
g×1600.000×12240＝3.6 g＋1.2 g＝4.8 g。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第四章 化学与自然资源的开发利用
请回答下列问题： (1)工艺操作①②分别为________________________________、 _____________________。 (2)工业合成氨的化学方程式为__________________________。 (3)写出生成“产品”的离子方程式：_____________________。 (4)在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨的方法 是_________________________________________。 (5)“副产品”的化学式为________。该联合生产工艺中可以循 环使用的物质是________。
已知：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。 请回答下列问题： (1)分液漏斗使用前需要检漏，检漏方法为________________。 (2)步骤 X 中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是___________。
第四章 化学与自然资源的开发利用
(3)下列有关步骤 Y 的说法中正确的是________(填字母)。 A．应控制 NaOH 溶液的浓度和体积 B．将碘单质转化成碘离子进入水层 C．主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 D．NaOH 溶液可以用乙醇代替 (4)向“上层”中加入 H2SO4 溶液，发生反应的化学方程式为 __________________， 操作 Z 的名称为________。 (5)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是________________。
[ 答 案 ] (1)NaCl MgCl2 (2)M ＝ N MgSO4 (3) 过 滤 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发、结晶 就地取材， 节约资源，降低成本 (4)乙 4.8
第四章 化学与自然资源的开发利用
【突破训练】 1．“低碳”既是时尚，也是环保要求。“低碳”在工业生产中 意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不 同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几个 工厂利用废气、废渣(液)联合生产化肥硫酸铵的工艺：
第四章 化学与自然资源的开发利用
答案：(1)空气 (2)除去 H2S (3)CH4＋2H2O(g)===CO2＋4H2 (4)K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3 (5)Fe2O3·H2O
第四章 化学与自然资源的开发利用
3．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前 最好的白色颜料。制备 TiO2 和 Ti 的原料是钛铁矿，我国的钛 铁储量居世界首位。利用含 Fe2O3的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3) 制备 TiO2 的流程如下：
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无机化工流程题
第四章 化学与自然资源的开发利用
【专题解读】 1．无机化工流程题的主线 化学工艺流程题就是把化工生产过程中的重要生产工序和主要 流程用框图形式表示出来，并围绕生产流程中涉及的有关化学 知识和原理设置问题，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试 题。其流程主线可表示为 原 对原料的 核心化 产品的提 目标 料 ―→ 预处理 ―→ 学反应 ―→ 纯分离 ―→ 产物
第四章 化学与自然资源的开发利用
(1)步骤①加 Fe 的目的是__________；步骤②冷却的目的是 ______________________。 (2)上述制备 TiO2 的过程中，可以利用的副产物是__________； 考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入______处理。 (3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤为
(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：
“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称 是 ________ 。 氢 氧 化 镁 与 试 剂 B 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________________。 操作②的名称是________。该方法的优点为______________。
第四章 化学与自然资源的开发利用
答案：(1)将空气液化后分离出氧气，获得氮气 过滤 催化剂
(2)N2＋3H2 高温、高压 2NH3 (3)CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH4＋＋SO24－ (4)将湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明 有 NH3(或其他可行的方法) (5)CaO CO2
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