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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。

〖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 23→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 CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2mol(用含n的代数式表示)(3)K2CO3(aq)和 CO2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KHCO3分解得到的CO2可以用于(写出CO2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K2CO3(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-Al2O3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 2ONO 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Fed 、 除去碱性物质(3)第⑦步操作可供提纯的两种方法是 和 (不要求写具体步骤)。

实验室检验I 2 的方法是 (5)甲物质见光易变黑,其原因是(用化学方程式表示)〖分析〗本题通过碘的提取工艺,考查了物质的推断、分离、提纯等内容。

【参考答案】(1)FeI 2 FeCl 3(2)c (3)升华 萃取 (4)将I 2加在淀粉溶液中,溶液显蓝色 (5)2Ag2Ag+I 2三、水处理工艺流程例6(99年上海)含苯酚的工业废水处理的流程图如下图:苯酚 A B 苯二氧化碳 苯酚(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是 操作(填写操作名称)。

实验室里这一步操作可以用 进行(填写仪器名称)。

(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A 是 ,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B 是 。

(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为: 。

(4)在设备Ⅳ中,物质B 的水溶液和CaO 反应后,产物是NaOH 、H 2O 和 。

通过 操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。

(5)上图中,能循环使用的物质是C 6H 6、CaO 、 、 。

〖分析〗本题通过对含苯酚废水的处理流程,重点考查了化学实验基础知识,处理过程为:在设备Ⅰ中用苯萃取苯酚、分液,把苯与苯酚的混合液导入设备Ⅱ。

混合液中加入NaOH 溶液,苯酚反应得到苯酚钠溶液,分液,苯可循环使用。

设备Ⅲ里苯酚钠溶液中通入CO 2得到NaHCO 3和苯酚。

设备Ⅳ NaHCO 3溶液中加入CaO ,生成的NaOH 溶液可循环使用,同时得到CaCO 3沉淀,CaCO 3高温分解生成CaO 和CO 2,二者均可循环使用。

【参考答案】(1)萃取(或萃取、分液) 分液漏斗 (2)C 6H 5ONa 、NaHCO 3(3) C 6H 5ONa+CO 2+H 2O → C 6H 5OH+NaHCO 3 (4) CaCO 3 过滤 (5)NaOH 水溶液 CO 2例pH 值6.5-8.5 Ca 2+,Mg 2+总浓度 <0.0045mol/L 细菌总数<100个/mL以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图设备Ⅰ 设备Ⅱ 设备Ⅲ 设备Ⅳ设备Ⅴ 曝气池 一级沉降池 二级沉降池过滤池自来水源水→ 加入石灰 加入凝聚剂 通入CO 2 通入气体A光⑴源水中含Ca2+、Mg2+、3HCO、Cl-等,加入石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中一个离子方程式⑵凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程__________(填写编号,多选倒扣)①只有物理过程②只是化学过程③是物理和化学过程FeSO4·7H2O常用的凝聚剂,它在水中最终生成___________沉淀。

⑶通入二氧化碳的目的是_________________和_____________。

⑷气体A的作用是__________。

这种作用是基于气体A和水反应的产物具有______________性。

⑸下列物质中,______________可以作为气体A的代用品。

(填写编号,多选倒扣)①Ca(ClO)2②NH3(液) ③K2FeO4④SO2〖分析〗本题摘取国家对自来水的质量标准,提供了源水处理成自来水的生产流程图,让考生在解题中参考应用,使试题提供的条件不拘泥于统一的模式,而具有试题条件开放性特征,能全面考查学生的能力。

【参考答案】(1)HCO3-+OH-→CO32-+H2O Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ca2++HCO3-+OH-→CaCO3↓+H2O (2)③胶状Fe(OH)3(3)除去Ca2+调节PH值(4)杀菌消毒强氧化(5)①③。

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