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第三专题化学实验与工业流程习题学生

工业流程1、聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝Al 2(OH)n Cl 6-n ]本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。

其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al 2O 3(25%~34%)、SiO 2(40%~50%)、Fe 2O 3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分。

已知氧化铝有多种不同的结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸。

制备碱式氯化铝的实验流程如下:煅烧溶解搅拌、过滤 调节溶液pH 在4.2~4.5蒸发浓缩90℃~100℃高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO 3Al 2(OH )n Cl 6-n根据流程图回答下列问题:⑴“煅烧”的目的是_______________________________________________。

⑵配制质量分数15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸(密度约为1.15 g·cm -3)和_______ g 蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

⑶“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

⑷加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。

⑸“调节溶液pH 在4.2~4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是______________;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是__________。

2、将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO 4·2H 2O )转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。

以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO 4·2H 2O 、KCl 外,还需要 等原料 (2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO 3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。

(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH 4)2SO 4溶液。

检验滤液中含有CO 32-的方法是:。

(5)已知不同温度下K 2SO 4在100g 水中达到饱和时溶解的量如下表:温度(℃) 0 20 60 K 2SO 4溶解的量(g)7.411.118.260℃时K 2SO 4的饱和溶液591g 冷却到0℃,可析出K 2SO 4晶体 g(6)氯化钙结晶水合物(CaCl 2·6H 2O )是目前常用的无机储热材料,选择的依据是a 熔点较低(29℃熔化)b 能导电c 能制冷d 无毒(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是: 。

3、胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料。

现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。

有人设计了如下流程:pH值控制可参考下列数据物质开始沉淀时的pH值完全沉淀时的pH值氢氧化铁 2.7 3.7氢氧化亚铁7.6 9.6氢氧化铜 5.2 6.4请根据上述流程回答下列问题:(1)A物质可选用_____(填字母)。

a.稀H2SO4 b.浓H2SO4/ c.浓FeCl3溶液 d.浓HNO3(2)I中加H2O2的目的_____________________________________________。

(3)II中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________________;其优点是____________________________________________________________。

(4)III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为________________________。

(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了____________________________________________。

(6)V到VI的操作是(7)某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是__________。

如何改进___________________。

4、明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。

具体实验步骤如下图所示:根据上述图示,完成下列填空:(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。

配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28g 氨)__________mL,用规格为_______mL量筒量取。

(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。

检验NH4+的方法是_______________________________________________________。

(3)写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。

(4)滤液I的成分是水和______________。

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。

②___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。

③冷却、称重。

(6)若试样为mg ,沉淀的物质的量为nmol ,则试样中K 2SO 4的物质的量为:______mol (用含有m 、n 的代数式表示)。

5、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,用硝酸而不同硫酸的原因是 。

(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)CaO 2中一般含CaO 。

试按下列提示完成CaO 2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,用氢氧化钠标准溶液滴定。

6、 亚氯酸钠(NaClO 2)是一种重要的含氯消毒剂。

以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:已知:①NaClO 2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO 2·3H 2O 。

②ClO 2的沸点为283K ,纯ClO 2易分解爆炸,常用稀有气体或空气稀释防止爆炸性分解 ③HClO 2在25℃时的电离常数与硫酸的第二步电离常数相当,可视为强酸。

(1)160 g ·L -1NaOH 溶液的物质的量浓度为_______________。

若要计算该溶液的质量分数,还需要的一个数据是_______________。

(2)ClO 2发生器中所发生反应的化学方程式为_________________________________。

发生器中鼓入空气的作用可能是_______________(选填序号)。

(a)将SO 2氧化成SO 3,增强酸性;(b)稀释ClO 2以防止爆炸;(c)将NaClO 3氧化成ClO 2(3)吸收塔中为防止产生NaClO 2被继续还原成NaCl ,所用还原剂的还原性应适中。

除H 2O 2外,还可以选择的还原剂是____________(填序号) A .Na 2O 2B .Na 2SC .FeCl 2D .KMnO 4(4)在碱性溶液中NaClO 2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH 稍过量,判断NaOH 是否过量的简单实验方法是__________________________________________。

(5)从滤液中得到NaClO 2•3H 2O 粗晶体的实验操作依次是____________(选填序号)。

A .蒸馏B .蒸发C .灼烧D .过滤E .冷却结晶(6)从滤液中得到NaClO 2·3H 2O 晶体还必须进行的操作是____________(填操作名称)。

7、 蛇纹石矿可以看作由MgO 、Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2组成。

由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下:溶解 NaClO 3 H 2O 溶解稀H 2SO 4ClO 2发生器SO 2和空气混合气吸 收 160g/LNaOH H 2O 2过滤 滤液 NaClO 2·3H 2O(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg 2+外,还含有的金属离子是_____________。

(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH =7~8(有关氢氧化物沉淀的pH 见右表),Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致_____________溶解、_____________沉淀。

(3)从沉淀混合物A 中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A 中加入_________(填入物质的化学式),然后_____________________________(依次填写实验操作名称)。

(4)物质循环使用,能节约资源。

上述实验中,可以循环使用的物质是_________(填写物质化学式)。

(5)现设计一个实验,确定产品a MgCO 3·b Mg(OH)2·c H 2O 中a 、b 、c 的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):①样品称量 ②高温分解 ③_____________ ④_____________ ⑤MgO 称量 (6)18.2 g 产品完全分解后,产生6.6 g CO 2和8.0 g MgO ,由此可知,产品的化学式中:a =______,b =________,c =_______。

8、回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO 2、Mn(OH)2、Fe 、乙炔和黑炭等),由锰粉制取MnO 2的步骤如下图所示。

根据上图所示步骤并参考表格数据,回答下列问题。

(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含 有Mn 2+、Fe 2+等。

MnO 2与浓盐酸反应的离子方程式为 。

(2)锰粉经浓盐酸浸取,过滤I 除去不溶杂质后,向 滤液中加入足量H 2O 2溶液,其作用是____________。

(3)过滤I 所得滤液经氧化后,需加入NaOH 溶液调节pH 约为5.1,其目的是_____________。

(4)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H 2O 2溶液并加入NaOH 溶液调节pH 约为9,使Mn 2+氧化得到MnO 2,反应的离于方程式为 。

(5)实验室进行过滤操作时.需要用到的玻璃仪器有 。

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