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1、优秀学习资料欢迎下载化学工业流程实验【工业流程分离实验】1、柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含 K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程：请根据以上流程，回答相关问题：（1）操作需要的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、_。（2）操作的名称：。（3）对上述操作后的无色溶液进行除杂提纯，甲同学提出新的方案。其方案如下：【设计除杂过程】（i ）若在操作结束后发现溶液E略有浑浊，应采取的措施；（ii ）试剂 X是（填
2、化学式）。【获取纯净氯化钾】（）对溶液E加热并不断滴加l mol L一 1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=5时停止加盐酸，得到溶液F。（）将溶液F 倒入（填仪器名称）中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到，停止加热。【问题讨论】精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载（）进行操作前，需先加热，使沉淀颗粒增大，便于过滤；该操作中控制溶液pH=12可确保 Mg2+除尽，根据提供的数据
3、计算，此时悬浊液D中 Mg2+物质的量浓度 mol/L 。（已知 Ksp(MgCO3)= 3.5 10一 5 KspMg （OH ）2= 1.610一 11）2、海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg （以 MgCl2形式存在）和 Br2（以 NaBr 的形式存在）及综合利用的生产流程简图：请回答：（1）Mg(OH)2中加入盐酸中，要获得MgCl2? 6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为；（2）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是；A精制饱和食盐水进入阳极室 B纯水（加少量NaOH ）进入阴极室C阴极产物为氢氧化钠和
4、氢气 D电解槽的阳极用金属铁网制成（3）母液中常含有MgCl2、NaCl、 MgSO4、KCl 等，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到60以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是；过滤上述晶体后，将滤液降温到30以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的晶体。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载3、海水中溶解了大量的气体物质和各种
5、盐类。人类在陆地上发现的100 多种元素，在海水中可以找到80 多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题： 蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议。 使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式。 空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）： 反应的离子方程式为； 从反应后的溶液中分离出单
6、质溴的方法是。 苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、 MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中MgCl2的含量（g/L ），测定过程中应获取的数据有；精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载【1】（1） 漏斗（2） 蒸馏（3） ( ) 更换滤纸，重新过滤；( ) K2CO3 ( ) 蒸发皿；出现较多晶体，剩余较少水时( ) 1.6 10一 7mol/L 【2】（1）蒸发、冷却结晶、过滤
7、（2）D （3）MgSO4、NaCl；KCl 【3】 充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源 CH2 CHCOONa SO2Br22H2O4H2BrSO42 蒸馏 苦卤样品的体积、加入NaOH 溶液后生成的Mg(OH)2的质量、加入BaCl2溶液后生成的BaSO4的质量4、明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al 2O36H2O ，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 22
8、 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2(SO4)33S 2Al 2O3_；该反应的氧化剂是_；该反应中被氧化的元素与被还原的元素的质量比是。（2）“溶解”时反应的离子方程式为_。（3）“调节pH后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是_。（4）“母液”中可回收的物质是_。（5）工业上常用氢氧化铝脱水后的产物X熔融电解冶炼金属铝，则该反应的化学方程式为。5、为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下图所示实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4 7H2O）和胆矾晶体。请
9、回答：（1）步骤 I 、II 、III中均需进行的实验操作是。（2）溶液 D中的离子主要有；试剂 X是。（3）进行步骤II时，该小组用右图装置及试剂将制得的CO2通入溶液 A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的Al(OH)3沉淀逐渐减少，其原因是（用离子方程式表示）；为了避免Al(OH)3沉淀减少，根据右图所示，改进的措施是。（4）从氧化还原反应和环保角度考虑，用F 制备 CuSO4时需要氧气和硫酸共同参与，对应的化学方程式是。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页
10、，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载6、业炼铝是用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的主要原料氧化铝，然后进行电解。工艺流程如下图：（1）滤液 1 中要加入稍过量的原料B，原料 B的化学式是。写出步骤有关反应的离子方、。（2）如果省去步骤，即溶解铝土矿从直接加入原料B开始，则最终会对氧化铝的生成有什么影响？。（3）步骤是在铝电解槽中进行，电解槽的两极材料均用石墨，其中极的材料随反应的进行需要不断补充，为什么？（4）铝粉与三氧化二铁粉末在引燃剂作用下常用来焊接钢轨，主要是利用了该反应，而且该反应焊接速度快、设备简易，适
11、于野外作业。【4】（1）9SO2（2 分） Al2(SO4)3（2 分） 1 2（1 分）（2）Al2O3 2OH2AlO2H2O（2 分）（3）取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净。（2 分）（4）K2SO4 Na2SO4（各 2 分）（5）2Al2O3 ( 熔融 ) 4Al+3O2(2 分，不写冰晶石也给分) 【5】（1）过滤（2）；稀硫酸精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 22 页 - - - - - - -
12、 - - - 优秀学习资料欢迎下载（3）； 在装置 I 、II之间增加一个盛有饱和溶液的洗气瓶（4）【6】（1）NaOH （1 分）Al3+4OH=AlO2+2H2O （1 分） Fe3+3OH=Fe(OH)3（ 1 分）（2）用 NaOH 溶液直接溶解将导致SiO2生成 NaSiO3，通 CO2后生成硅酸和氢氧化铝沉淀，从而加热后生成氧化铝中含有杂质二氧化硅。（2 分）（ 3）阳（ 1 分）阳极生成的氧气会与石墨反应生成CO2而消耗，因此需要不断补充（2 分）（4）放出大量的热（1 分）7、二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：2MnO2+Zn+2H2O=2MnO
13、OH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载某软锰矿的主要成分为MnO2，还含 Si（16.27%）、 Fe（5.86%）、 Al （ 3.24%）、 Zn（2.68%）和 Cu（ 0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH
14、及部分硫化物的Ksp（均为 25时）见下表，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 沉淀物CuS ZnS MnS FeS Ksp8.5 10451.2 10231.4 10153.7 1014（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为 MnSO4，酸浸时发生的主要化学方程式为：。（2）滤渣 A的主要成分为。（3）加入 MnS的目的是除去杂质。（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应式为。（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有（写两种）8、七水硫酸镁（MgSO4? 7
15、H2O）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 ）3Fe（OH ）3Fe（ OH ）2Mn （ OH ）2Mg （OH ）2pH值5.2 3.2 9.7 10.4 11.2 表 2 两种盐的溶解度（单位为g100g 水）温度/ 10 30 40 50 60 CaSO40.19 0.21 0.21 0.20 0.19 精品p d f 资料 - - -
16、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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pH56，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9、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 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - -
