高二化学 工业流程题-学生版.docx

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工业流程题

一、工业流程题

1．(五氧化二钒)可作为化学工业中的催化剂，广泛用于冶金化工等行业，工业上以石煤(含有等)来制备的一种工艺流程如下：

已知：①(偏钒酸铵)是白色粉末，微溶于冷水，可溶于热水

②沉淀生成和溶解的如表所示：

物质

溶液

开始沉淀

完全沉淀

沉淀开始溶解

沉淀完全溶解

2.2

5.1

7.1

8.1

3.3

4.7

8.7

12.8

(1)写出基态V原子价电子轨道表示式：_______。

(2)“钠化焙烧”过程中会转变为偏钒酸钠，同时有黄绿色气体生成，其化学方程式为_______。

(3)“调”分两步操作完成：第一步向水浸后溶液中加入稀硫酸“沉铝”，调节的范围为_______，过滤；第二步继续向滤液中滴加稀硫酸，调节的范围为_______，过滤得到粗。

(4)“沉钒”时加入精制溶液，若温度超过以后沉钒率将会下降，其原因是_______。

(5)已知：室温下，，向偏钒酸铵的悬浊液中加入，当溶液中时，溶液中的_______。

(6)测定产品中的纯度：称取2.5g产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入溶液()。最后用酸性溶液滴定过量的至终点，消耗溶液的体积为(假设杂质不参与反应)。

①达到滴定终点的现象是_______。

②产品中的质量分数是_______%。

2．钠及其化合物的生产、应用，是化工生产与研究的重要组成部分。

I.碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题：

已知：①

②

(1)反应的_______

II.工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(Na2S2O3，能溶于水)的工艺流程如下：

(2)反应I的化学方程式是_______。

(3)关于上述流程，下列说法不正确的是_______(填字母)。

A．氨气溶于水使溶液呈碱性的原因是：

B．在空气中灼烧发生反应的化学方程式为

C．该流程中，CO2可以循环使用

D．溶液乙经过蒸发结晶得到五水硫酸铜晶体

(4)Y溶液中含有阳离子有Na+、H+和离子X。检验离子X的方法是_______。

(5)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为_______。

(6)反应III包含多步反应：第一步：……；第二步：

为了减少产品Na2S2O5中的杂质含量，理论上需控制第一步反应中气体反应物与固体反应物的物质的量之比为_______；若通入气体量不足，则会导致产品中杂质含量增加。检验产品中是否含有碳酸钠杂质，所需试剂是_______(填编号)。

①酸性高锰酸钾溶液②品红溶液③澄清石灰水④饱和碳酸氢钠溶液⑤NaOH溶液⑥稀盐酸

3．铬盐是一种重要的战略资源，广泛用于电镀、涂料、木材防腐等领域。其中，红矾钠(即重铬酸钠晶体Na2Cr2O7?2H2O)作为铬盐的母系产品，常用于制造其他铬系产品。铬的主要自然资源则是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)，生产红矾钠的主要流程如图所示：

(1)已知Fe(CrO2)2中铁元素为+2价，则铬元素的化合价为____价，其基态原子的价电子排布式为____。

(2)①中的主反应为：4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；其中一个副反应为：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2，写出另一个副反应的化学方程式____；③中滤渣2的主要成分是____。

(3)进入步骤④酸化的气体过量，该反应的离子方程式为____；该反应在不同温度下反应进行2小时，测得反应温度对反应转化率的影响如图所示：

60～80℃条件下，反应转化率降低的原因可能是____。

(4)用含FeCr2O4为40%的铬铁矿1000kg，酸化反应在60℃条件下进行2小时，其余各步均完全转化，最终制得红矾钠(M=298g/mol)的质量为____kg。(保留整数)

(5)Cr2O3为重要铬系产品，我国科学家采用Cr2O3(SG)和H－SAPO－34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2和H2在催化剂Cr2O3(SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H－SAPO－34作用下产生乙烯、丙烯示意图如图。

①二氧化碳→甲醇过程中，____的生成是决速步骤(填化学式)。

②H－SAPO－34具有氧八元环构成的笼状结构，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测、短链烯烃选择性提高的原因是_____。

4．菱镁矿的主要成分为MgCO3，还含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3。工业上利用菱镁矿冶炼镁的具体工业流程如下图。

回答下列问题：

(1)“煅烧”时，需将菱镁矿粉碎，这种操作的目的为_______。

(2)“浸出”操作中溶解氧化镁的离子方程式为_______。

(3)“沉镁”操作中温