高中化学工艺流程练习题(3)

专题工艺流程综合题1(2024届·天津河西·统考二模)铋(Bi)及其化合物在电子材料等领域有着广泛作用。

以某铋矿(主要成分为Bi x O y、MnSO4，主要杂质Fe2O3和SiO2)制取Bi x O y并回收锰的工艺流程如下：按要求回答下列问题。

(1)元素Bi较同主族N的周期数大4，写出基态Bi原子的价层电子排布式。

(2)回收Mn时，Mn2+被还原为Mn的过程中，电子填入原子轨道的名称是。

(3)滤渣1的主要成分的晶体类型为。

(4)“还原”步骤中Bi粉的作用为。

(5)已知BiCl3在2.0<pH<11.0的环境中，易水解成BiOCl沉淀。

写出该反应的化学方程式：。

若实验室配制BiCl3溶液，需用的试剂有BiCl3、蒸馏水、。

(6)已知：常温下，K sp Fe OH2=5×10-17；“沉Bi”步骤得到BiOCl沉淀。

此“沉Bi”步骤控制溶液的pH范围为。

(7)Bi x O y(相对分子质量为Mr)的立方晶胞结构如图所示(棱长为apm)。

Bi x O y的化学式为；晶胞密度为g/cm3(用含a、Mr、N A的代数式表示；N A为阿伏伽德罗常数的值)。

【答案】(1)6s26p3(2)4s(3)共价晶体(4)将Cu2+还原成Cu，Fe3+还原成Fe2+(5)BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl浓盐酸(6)小于6.5×1030(7)Bi2O32Mra3N A【分析】含铋烧渣先水浸除锰，另加入少量稀硫酸可促进MnS溶解，同时MnSO4溶于水通过过滤分离；用浓盐酸处理浸出固体后过滤，二氧化硅不反应得到滤渣1为SiO2，铋、铁、铜元素反应进入滤液，滤液中含有Fe3+、Cu2+、Bi3+；氧化性：Fe3+>Cu2+>Bi3+，则加入Bi粉处理滤液，Cu2+被还原成Cu，Fe3+被还原成Fe2+，过滤滤渣2中含有Cu以及过量的Bi，滤液中含有Fe2+、Bi3+；加入NaOH使得铋转化为沉淀过滤分离出来，沉淀加入氢氧化钠溶液脱氯处理得到Bi2O3。

高中化学工艺流程题
《高中化学工艺流程》
高中化学课程中，学生将学习化学工艺流程，这是一个重要的主题，涵盖了化学原理在实际生产中的应用。

化学工艺流程是指将化学原料转化成最终产品的整个过程，它涉及到许多化学反应、控制条件、设备和安全措施。

首先，化学工艺流程需要确定原料和产物的化学成分和结构，然后设计和选择合适的反应条件和催化剂，以提高反应效率和产物纯度。

同时，需要考虑到反应的热力学和动力学条件，以便进行反应控制和优化。

其次，化学工艺流程需要设计和选择合适的反应设备，确保反应可以高效进行，并且保障操作人员的安全。

例如，需要考虑反应器的尺寸、材料、加热和冷却方式等因素。

随后，化学工艺流程还需要考虑产物的分离和纯化，以及废物处理。

这包括蒸馏、结晶、萃取、膜分离等技术，以及废物的处理和回收利用。

最后，化学工艺流程还需要考虑生产规模、成本和环境影响等因素。

这需要对生产过程进行经济性分析和环境评估，以找到合适的生产规模和工艺条件。

总的来说，化学工艺流程是化学学科的一个重要内容，它涉及到化学原理、工程技术和经济管理等多个方面。

通过学习化学
工艺流程，学生可以更好地理解化学在工业生产中的应用，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

工艺流程图专项训练（三）1、铝和铝合金是一类重要的金属材料、工业上用铝土矿（含有Al2O3 和SiO2，不考虑其它杂质）制取金属铝的基本流程如下：已知：①SiO2 是一种难溶于水，也不与盐酸、硫酸反应的物质．②铝盐与氨水反应，生成氢氧化铝沉淀和铵盐．请回答下列问题：（1）滤液I 的溶质有(写化学式)。

（2）该流程中涉及到的基本化学反应类型有和分解反应。

（3）写出滤液II 中溶质的一种用途。

2、硫酸钙转化为K2SO4和CaCl2·6H 2O 的工艺流程如图：（1）蒸氨过程中涉及的反应类型(填编号)。

A．复分解反应B．化合反应C．分解反应D．置换反应（2）操作Ⅲ制取CaCl2·6H 2O 晶体，包含一系列操作：蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

（3）可循环利用的物质除了NH3 外，还有(填化学式)。

3、下图为某化工厂用废硫酸制备K2SO4 的流程如下：（1）生产上将CaCO3 研成粉末的目的是。

（2）上述流程中，可循环使用的物质是。

(填写化学式)（3）洗涤反应③所得晶体不用水而用饱和K2SO4 溶液的目的是。

4、海水是一种取之不尽、用之不竭的资源宝库．请围绕科学利用海水资源，填写空格：用海水“晒盐”的方法得到的粗盐中，除氯化钠外，还含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。

将此粗盐提纯的部分实验方案如下：（1）加入过量氢氧化钠溶液的目的是。

（2）过滤后得到的沉淀成分有：氢氧化镁、碳酸钙、。

（3）请设计实验，能通过清晰可见的现象，准确控制在少量滤液样品中加入稀盐酸，至恰好完全反应：。

5、高纯碳酸钙广泛应用医药、生活生产中。

如图是由工业副产品氯化钙(含有氯化亚铁和氯化镁)制取高纯碳酸钙的工艺流程图。

有关资料：①氯化铵受热会分解；②在室温下，氯化铵的溶解度随氯化钙的质量分数的变化关系如图如示；回答下列问题：（1）工艺流程中操作1 的名称是；（2）向工业氯化钙溶液中加入氧化钙，氧化钙与水发生反应的基本反应类型是，所需氧化钙为粉末状，其目的是。

31．下列事实及其解释不正确的是A．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应B．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO332．北京奥运会开幕式上的焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”让奥运更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。

下列说法中正确的是A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．NaC1与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色33．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。

下列分析不正确的是A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应34．海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。

下图为海洋中碳循环的简单原理图。

下列说法错误．．的是A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能B ．钙化释放CO 2的离子方程式：2HCO 3-+Ca 2+=CaCO 3↓+CO 2↑+H 2OC ．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等D ．光合作用，每生成0.1mol(CH 2O)x 转移电子数为4N A (N A 表示阿伏伽德罗常数)35．为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度，现将w 1 g 样品加热，其质量变为w 2 g ，则该样品的纯度（质量分数）是A ．211845331w w w -B ．12184()31w w w -C ．211734231w w w -D ．2111158431w w w - 36．侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。

高中化学工艺流程题高中化学工艺流程题：制备硝酸铵硝酸铵（NH4NO3）是一种重要的化学品，在农业、炸药、火箭燃料等领域有广泛的应用。

本文将介绍硝酸铵的制备工艺流程。

首先，制备硝酸铵的原材料是铵盐和硝酸。

一般来说，使用的铵盐是氨水（NH3）和氮气（N2）的反应生成的铵盐。

制备硝酸铵的流程如下：1. 反应槽：准备一个反应槽，反应槽内部应具有耐腐蚀性，可用不锈钢或玻璃材料制成。

2. 加入铵盐：在反应槽中加入足够的铵盐，一般以氯化铵（NH4Cl）为例，用来生成硝酸铵。

保持反应槽内的温度在适宜的范围内，一般为30-40摄氏度。

3. 加入硝酸：慢慢地向反应槽中加入浓硝酸（HNO3），并保持搅拌。

高浓度硝酸对反应原料有很强的腐蚀性，所以在操作过程中要格外小心。

4. 反应反应：铵盐和硝酸之间会发生反应生成硝酸铵。

反应过程中会产生大量的热量，反应槽中的温度会升高。

5. 催化剂：为了加快反应速度，可以添加一些催化剂。

常用的催化剂有碱式碳酸铵（NH4HCO3）或偏铵盐（NH4NO2）。

催化剂能够提高反应速度，并且会参与到反应中，消耗掉一些废物。

6. 过滤：反应完成后，将反应物进行过滤，将产生的硝酸铵溶液和未反应的铵盐分离。

利用滤纸或其他适合的过滤材料进行过滤。

7. 结晶：将过滤后的溶液进行结晶，除去多余的水分和杂质。

可利用加热和冷却的方法萃取结晶。

8. 干燥：最后，将结晶的硝酸铵晾干，去除残留的水分。

通常可以将其置于干燥器中进行干燥。

这样，通过以上的步骤，就可以成功地制备硝酸铵了。

需要注意的是，硝酸铵是一种危险品，我们在制备过程中要注意安全操作，使用化学实验室中的安全设备，并且需要储存和处理硝酸铵时要遵守相应的规定和法律要求。

综上所述，硝酸铵的制备工艺流程是一个复杂的过程，需要仔细控制各个环节。

通过科学的仪器和操作，可以安全、高效地制备出所需的硝酸铵。

专题强化练(一)物质的分离、提纯、反应条件的控制1．某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下：请回答下列问题：操作1主要包括：__________、____________、_______。

洗涤CuSO4·5H2O 粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤，原因是_____________________________________ ______________________________________________________________________________。

答案蒸发浓缩冷却结晶过滤冰水既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以减少晶体的损失2．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀pH 2.27.47.60.1 4.07.6完全沉淀pH 3.28.99.2 1.1 5.29.2(1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有______________(写出一种合理方法即可)。

(2)沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、____________，“浸出液”调节pH的范围为________，调节pH选用的试剂可以是________(填字母)。

a．铁b．氨水c．碳酸钠溶液d．稀硫酸(3)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是_______________，____________，过滤，洗涤。

答案(1)适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末)(2)Al(OH)3 5.2≤pH<7.6 bc(3)蒸发浓缩 冷却结晶解析 (2)金属电极芯中的主要成分是Co 、Ni ，还含少量Fe 、Al 等，加入稀硫酸酸浸时，金属单质都转化为金属离子(Ni 2＋、Co 2＋、Fe 2＋、Al 3＋)，浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子，由流程图中最终产物可知，调节pH 的作用是除去溶液中的Fe 3＋、Al 3＋，故沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；为了保证Fe 3＋、Al 3＋沉淀完全而Ni 2＋、Co 2＋不沉淀，由表格数据可知，要调节pH 的范围为5.2≤pH<7.6；调节pH 时不能加入铁，因为铁能还原铁离子为亚铁离子，不能加入稀硫酸，因为要将溶液的pH 调大，由流程图中后续所加试剂可知，调节pH 选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液。

专练22化学工艺流程题授课提示：对应学生用书43页1．[2023·辽宁卷]某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋）。

实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_（答出一条即可）。

（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），1molH2SO5中过氧键的数目为_。

（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为_（H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO2、_（填化学式）。

（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。

SO2体积分数为_时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn（Ⅱ）氧化速率减小的原因是_。

（5）“沉钴镍”中得到的Co（Ⅱ）在空气中可被氧化成CoO（OH），该反应的化学方程式为_。

（6）“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全（25℃），需控制pH不低于_（精确至0.1）。

答案：（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积（2）N A（3）H2O＋Mn2＋＋HSO－5===MnO2＋SO2－4＋3H＋Fe（OH）3（4）9.0%SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn（Ⅱ）氧化速率（5）4Co（OH）2＋O2===4CoO（OH）＋2H2O（6）11.1解析：在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，发生反应H2O＋Mn2＋＋HSO－5===MnO2＋SO2－4＋3H＋，Fe3＋水解同时生成氢氧化铁，“沉钴镍”过程中，Co2＋变为Co（OH）2，在空气中可被氧化成CoO（OH）。

（1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积。

化工流程题的解题策略1．一个完整的无机化工生产流程一般具有下列进程：2．各进程涉及的考点：（1）对原料进行预处置的常常利用方式及其作用：①研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加速反映速度。

②水浸：与水接触反映或溶解。

③酸浸：与酸接触反映或溶解，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的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。

⑤煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。

（2）核心化学反映要掌握：① 元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的进程，也是物质经历彼此转化的进程。

理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。

一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识②还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等；③化学反映原理：化工生产中把原料转变成产品的进程就是化学反映的进程，从化学反映原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的大体思路。

化学反映原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反映速度、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反映的情况。

（3）化工生产进程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学大体实验的原理紧密联系，包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等大体实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。

（4）对整个工艺流程能进行评价:①表现绿色化学思想（利用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备线路，原料的循环利用，副产物综合利用，节能，等）；②高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等）（5）化学计算：纯度，转化率、产率计算，有效数字的取舍2．解答大体步骤（1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么”一般采用“首尾分析法”：通过阅读题头，了解流程图之外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示用意中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料动身，要取得最终产品，必需除去什么元素、引进什么元素。