化学无机化工流程专题
训练
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化学工业流程专题训练
1．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。

以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

⑴KMnO
4
稀溶液是一种常用的消毒剂。

其消毒机理与下列物质相同的是______（填代号）。

a．84消毒液（NaClO溶液）b．双氧水c．苯酚d．75%酒精
⑵高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_______（填代号）。

a．浓硝酸b．硝酸银c.．氯水d．烧碱
⑶上述流程中可以循环使用的物质有______________、______________（写化学式）。

⑷若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO
2可制得__________molKMnO
4。

⑸操作Ⅰ的名称是_____________；操作Ⅱ是根据KMnO
4和K
2
CO
3
两物质在__________（填
性质）上差异，采用____________（填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO
4
粗晶体的。

2．将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO
4·2H
2
O）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。

⑴本工艺中所用的原料除CaSO
4·2H
2
O、KCl外，还需要等原料。

⑵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：
⑶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。

⑷过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH
4)
2
SO
4
溶液。

检验滤液中含有CO
3
2－的方法是：。

⑸已知不同温度下K
2SO
4
60℃时K
2SO
424
g。

⑹氯化钙结晶水合物（CaCl
2·6H
2
O）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
⑺上述工艺流程中体现绿色化学理念的是：。

⑻以上生产流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作的名称是。

3．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：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。

回答下列问题：
⑴欲制备10.7gNH
4
Cl，理论上需NaClg。

⑵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。

⑶“冷却结晶”过程中，析出NH
4
Cl晶体的合适温度为。

⑷不用其它试剂，检查NH
4
Cl产品是否纯净的方法及操作是。

⑸若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。

4．工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。

⑴电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。

离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是 。

电解槽中的阳极材料为 。

⑵本工艺流程中先后制得Br 2、CaSO 4和Mg(OH)2，能否按Br 2、Mg(OH)2、CaSO 4的顺序制备？ ，原因是 。

⑶溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因
是 。

5．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：
⑴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 。

⑵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。

⑶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)。

⑷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)。

⑸现设计一个实验，确定产品aMgCO 3·bMg(OH)2·cH 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。

⑹18.2g 产品完全分解后，产生6.6gCO 2和8.0gMgO ，由此可知，产品的化学式中：
a ＝_________，
b ＝_________，
c ＝_________。

6．金属钛（Ti ）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。

以钛铁矿（主要成分FeTiO 3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
回答下列问题：
⑴钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO 4，反应中无气体生成。

副产品甲是。

⑵上述生产流程中加入Fe 屑的目的是，检验副产品甲是否变质的实验方法是。

⑶上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入溶解后除去。

⑷最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功。

写出电解乙制取金属钛的化学方程式 。

7．重晶石矿（主要成分为硫酸钡）因为含有Fe 2O 3、MnO 及炭质等杂质而常呈深褐色。

工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热（即“漂白”），再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，广泛用作纸张、油漆等的填充剂。

重晶石填料的生产工艺流程为：
⑴在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有。

⑵硫酸起到了“漂白”的作用。

请写出硫酸直接．．
起到该作用时的化学方程式：。

⑶铝粉也起到了“漂白”的作用。

你认为，铝粉是如何起到该作用的？。

⑷有同学认为，既然两次水洗，那么铝粉的作用就不大。

你的解释是：。

⑸煅烧的主要目的是。

⑹将煅烧后的固体磨细，使用的是加有刚玉（氧化铝）球的振动磨。

这说明刚玉具有很高的。

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1．⑴ab ；⑵d ；⑶MnO 2；KOH ； ⑷3
2；⑸过滤溶解度浓缩结晶；
2．⑴CaCO 3NH 3H 2O
⑵CaSO 4+CO 32－→CaCO 3↓+SO 42－
⑶CaSO 4
⑷滤液中滴加盐酸产生气泡 ⑸54g ⑹AD
⑺碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中） ⑻过滤后未洗涤 3．⑴11.7 ⑵蒸发皿
⑶35℃（33~40℃均可）
⑷加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。

⑸重结晶
4．⑴阳离子（或Na +）钛（或石墨）
⑵否如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO 4沉淀，产品不纯
⑶四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重
5．⑴Fe 3+、Al 3+；⑵Al(OH)3，Mg(OH)2；⑶NaOH ，过滤、洗涤、灼烧；⑷CO 2；⑸③用浓硫酸
吸水；④称量碱石灰吸收CO 2前后的质量；⑹3、1、3。

6．⑴FeSO 4·7H 2O⑵防止Fe 2＋
KSCN 溶液，观察溶液是否变为血红色⑶稀盐酸⑷TiO ＋O 2↑
7．⑴重晶石和铝都使用粉末；加热。

⑵Fe 2O 3+3H 2SO 4==Fe 2(SO 4)3+3H 2O ；MnO+H 2SO 4==MnSO 4+H 2O
⑶把Fe 3+还原为Fe 2+，达到漂白的作用。

（或与酸溶液反应生成氢气，而氢气使得Fe 3+还原为Fe 2+，从而达到漂白的作用。

）
⑷水洗不可能将Fe 3+全部除去，而用Al 粉可以将深色的Fe 3+转化为浅色的Fe 2+，即使没有完全洗去，对产品的颜色影响也不大，较好地起到漂白的作用。

⑸除去炭质 ⑹硬度。