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高中化学工业流程试题答案与解析（三）

1．高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

（1）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为。当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是。

（2）有关物质的熔沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

熔点/℃

1410

-70.4

-126.5

-122

-118

-114.2

-185

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

-30.4

-84.9

-111.9

（3）还原炉中发生的化学反应方程式为：。

（4）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有。

（5）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为。

（6）若还原炉中有氧气混入，会造成的不良后果有(答一点即可)。

2．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。

（1）合成塔中发生反应的化学方程式是。

（2）氨分离器中压强约为，温度约为，分离氨应用了氨的性质，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是。

（3）工业上制硝酸的关键一步便是的催化氧化，可用下图装置模拟氧化炉中的催化氧化。玻璃管中发生的催化氧化反应，化学反应方程式。为保证在装置2中观察到红棕色气体，装置1应装入(填试剂名称)。

（4）氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键，海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。

（5）有氧时，在硝化细菌作用下，可实现过程④(如上图)的转化，将离子方程式补充完整：。

3．工业上用硫化镍矿(主要成分为NiS，含有ZnS、CuS、FeS等杂质)制备的工艺流程如下：

（1）将硫化镍矿粉碎的目的是，煅烧NiS生成NiO和的化学方程式为。

（2）向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于水的硫化物沉淀而除去、等杂质，则除去的离子方程式为，该反应的化学平衡常数为(已知，，)。

（3）往滤液Ⅲ中加入溶液反应的离子方程式为。

（4）滤液Ⅲ中溶质的主要成分是，加过滤后得到沉淀，再加适量稀硫酸溶解又生成，这两步操作的目的是。

（5）用惰性电极电解溶液时，在极得到单质镍，另一电极的电极反应式为：。

4．工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。

（1）酸浸：

①用H2SO4溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，H2SO4溶液的用量不宜过量太多，其原因是。

②浸渣的主要成分为(填化学式)。

（2）氧化：

①用溶液将氧化为，反应的离子方程式为。

②实际用量比理论上多的原因是(用化学方程式解释)。

（3）沉淀：用Na2CO3溶液调节pH，将Al3+、Fe3+转化为沉淀。溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。

①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH最佳为(填字母)。

A．4.0左右B．5.0左右C．6.0左右

②检验Fe3+沉淀完全的实验方法为。

（4）碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出Fe(OH)3的实验操作为(填名称)。

（5）碳分：向