工业流程
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工业流程
1．（2010上海高考）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：
完成下列填空： （1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。 A B （2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为： 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 （3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 。 碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是 。 （4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 （填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是： 。 （5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 滤液D加石灰水前先要加热，原因是 。 （6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： （注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
2．（2009宁德质检）利用天然气合成氨的部分工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列问题： （1）写出流程中一次转化的化学方程式： 。 （2）上述流程有二处循环，一是K2CO3(aq)循环，二是 循环（填化学式）。 （3）1998年科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+），实现了高温常压下高转化率的电解法合成氨。写出阳极反应式： 。 （4）一定温度下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入容积为 2 L的密闭容器中，发生
反应：N2（g）+ H2（g）NH3（g）△H＜0。达到平衡时，测得n（N2）= 13 mol ；n（NH3）= 6 mol。 ①该反应平衡常数的表达式：K = ； ②达到平衡时N2的转化率为 ； ③为了提高H2的转化率，可采取的措施是 。 A．增大的H2浓度 B．增大的N2浓度 C．使用催化剂 D．降低温度
3．（2009扬州调研）利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：
依据上述流程，完成下列填空： （1）图中CH4的第一次转化过程中的化学方程式是 。 （2）脱硫过程中，若有nmol Fe2O3·H2O转化，则生成S的物质的量为 mol（用含n的代数式表示）。 （3）整个流程有三个循环：一是K2CO3(aq)循环，二是N2和H2循环，第三个循环中被循环物质是 。 （4）改用过量NaOH溶液吸收天然气中的硫化氢，以石墨作电极电解吸收后所得溶液可回收硫，其电解总反应方程式(忽略氧气的氧化还原)为____________________，该方法的优点是____________。
4．（2009青岛质检）随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢， MnFe2O4的制备流程如下： （1）投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为___________。 （2）步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________； （3）利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
MnFe2O4MnFe2O4－x＋O2↑ MnFe2O4－x＋xH2O→MnFe2O4＋xH2↑ 请认真分析上述两个反应并回答下列问题： ①从理论上讲，该循环中，1 mol H2O能制 mol H2 ②若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分率为______。 ③针对MnFe2O4热化学循环制氢过程存在的不足，你认为热化学循环制氢还需要解决的化学问题是 。
5．（2008青岛质检）现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：①Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。 回答下列问题： （1）矿石用稀硫酸处理过程中Cu2O发生反应的离子方程式为： ； （2）“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是 。若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式 。 （3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式： 。 （4）“循环III”中反萃取剂的主要成分是 。
6．（2009上海联考）重晶石矿的主要成分为硫酸钡，纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”，在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化钡是可溶于水的盐。讨论用重日石矿制硫酸钡，设计流程如下： （1）写出步骤①的化学反应方程式 ，该反应产生的气体具有 、 等用途。 （2）为进行②反应先要分离出硫化钡溶液，采用的方法是 。在此之前要在溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液，其作用是 。 （3）若B物质在该生产过程中可循环使用，则③反应的化学方程式是： 。 （4）有人提出②反应产生了有臭有毒的气体，可采用改变反应物的方法使无该气体产生，则②反应的化学方程式是： 。 此时若要B物质还能循环使用，则C为 （写化学式）。 （5）BaSO4是因为具有 、 等性质而可用作“钡餐”的。
7．（2008南京一研）七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。 表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2 pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2 表2 两种盐的溶解度（单位为g／100g水） 温度/ ℃ 10 30 40 50 60 CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19 MgSO4·7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 / 硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题： （1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的是_ 。 （2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 （填化学式）等物质。 （3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是 ； （4）沉淀C的化学式是 。过滤II需趁热过滤的理由是
8．（2008南京二测）二氧化氯（ClO2）被称作第四代杀菌消毒剂。 （1）工业上用NaCl还原NaClO3生产ClO2的工艺流程如下图所示：
①反应器中发生反应的化学方程式为： 2NaClO3+2NaCl+2H2SO4=2ClO2↑+Cl2↑+2Na2SO4+2H2O 生产中将NaClO3和NaCl按物质的量之比1：1.05的混合水溶液加入反应器，NaCl稍过量的目的是 。 ②反应器中生成的ClO2和Cl2由通入空气驱出进入ClO2吸收塔，产生的混合液进入汽提塔，汽提塔排出的废液成分主要是 （填化学式，下同）。 ③以上生产流程中循环②循环利用的物质是 。 ④为提高ClO2的产量，可用亚氯酸钠（NaClO2）与反应器中Cl2反应生成ClO2，该反应的化学方程式为 。尾气中的Cl2可用SO2水溶液吸收，该反应的化学方程式为 。 （2）用阳离子交换膜分隔的电解池电解450g/L NaClO2溶液，可在阳极室产生ClO2，在阴极室产生H2和NaOH。下列有关说法正确的是 （填字母符号）。 A．电解时电子流向为：电源负极→导线→阴极，阳极→导线→电源正极 B．在电解过程中，Na+向阳极移动，ClO—2向阴极移动 C．在电解过程中阳极周围的pH基本不变
D．电解的离子方程式可表示为：2ClO—2+2H2O2ClO2↑+H2↑+2OH—
9．（2010潍坊适练）有两条途径可以使重晶石（BaSO4）转化为碳酸钡，如下图所示： 试回答下列问题： （l）反应I中发生的主要反应为：BaSO4 + 4C =BaS + 4CO，若1 mol BaSO4完全反应，电子转移的物质的量为 ; （2）Na2CO3溶液的pH大于10，用离子方程式说明其主要原因 ，其溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ; （3）已知反应IV中发生的反应为：BaSO4 ( s ) + CO3 2- BaCO3 ( s ) + SO42- ，写出此反应平衡常数表达式K = ；若KSP (BaSO4)为，KSP (BaCO3)为5×10-9，则K的值为 ； （4）若每次加入 1L2mol · L-1的Na2CO3溶液，至少需要 次可以将0.2mol BaSO4
转化为BaCO3。
10．（2010厦门二检）高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下：
废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行 H2SO4（l） SO3（g）+ H2 O（g） △H= +176kJ·mol－1 2SO3（g）2SO2（g）+ O2（g） △H= +196k·mol－1 为研究废硫酸的雾化和裂解情况，有关实验数据如下： 雾化后废硫酸液滴直径 废硫酸完全裂解所需时间 普通雾化器 800-1200μm 10 s以上 旋转式雾化器 600-850μm 8-10 s 压缩风雾化器 400-650μm 6-7 s 超声波雾化器 100-300μm 3.5-5 s （1）由上表数据可得出的结论是 ； （2）废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为 ； （3）在催化氧化室中发生反应： 2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g）△H= -196 kJ·mol－1 ① 某温度时，该反应的平衡常数K=3.5，平衡后再充入一定量气体测得 100 L的恒
