高三化学 第1讲工艺流程实验Word下载.docx

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（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是__________________

___________________________________________________________________________。

（5）副产品的化学式为________________。

该联合生产工艺中可以循环使用的物质是________________________________________________________________________。

例3Ⅰ.某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物。

为了保护环境和综合利用，可采用氨—碱两级吸收法。

此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点，其吸收工艺流程如下：

（1）排空物质的主要成分为____________________________________________________。

（2）进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是______________________________________。

（3）从吸收塔排出的混合液的用途之一为_______________________________________。

Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。

研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法，将其转化为硫酸和硝酸，工艺流程如下：

各室中发生的反应如下：

氧化室：

NO2（g）＋SO2（g）＋H2O（l）===H2SO4（l）＋NO（g）

ΔH＝akJ·

mol－1。

清除室：

NO（g）＋NO2（g）===N2O3（g）　ΔH＝bkJ·

mol－1；

N2O3（g）＋2H2SO4（l）===2NOHSO4（s）＋H2O（l）

ΔH＝ckJ·

分解室：

4NOHSO4（s）＋O2（g）＋2H2O（l）===4H2SO4（l）＋4NO2（g）　ΔH＝dkJ·

回答下列问题：

（1）物质①和②分别为（写化学式）________、________。

（2）写出SO2、O2与H2O反应生成H2SO4的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

五、演练方阵

A档（巩固专练）

1.下列各项中“操作或现象”能达到预期“实验目的”的是（）

选项

实验目的

操作或现象

A

检验碳与浓硫酸反应后的气体产物

将产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液

B

证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性

向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，有沉淀析出；

再把沉淀加入蒸馏水中

C

检验溴乙烷中的溴元素

将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后,向上层清液中加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液

D

证明溶液中存在平衡:

Fe3++3SCN-

Fe（SCN）3

将1mLKSCN溶液与1mL同浓度FeCl3溶液充分混合；

再继续加入KSCN溶液，溶液颜色加深

2.下列实验过程中，始终无明显现象的是（）

A.Cl2通入Na2CO3溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中

C.NH3通入AgNO3溶液中D.SO2通入Ba（NO3）2溶液中

3.强电解质甲、乙、丙、丁分别溶于水，电离出NH4＋、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO3－

SO42－（每种溶液中溶质电离出的离子各不相同）。

已知：

①甲溶液分别与其它三种溶液混合，均产生白色沉淀；

②0.1mol·

L－1乙溶液中c（H＋）>

0.1mol·

L－1；

③向丙溶液中滴入AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。

下列结论不正确的是（）

A.四种物质中一定有共价化合物

B.四种物质中一定有Ba（OH）2

C.丙溶液中含有NH4+

D.丁溶液中含有HCO3-

4.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（）

实验操作

现象

解释或结论

溶液中加入HCl无现象，再滴加BaCl2溶液

有白色沉淀生成

原溶液中有SO42－

Agl沉淀中滴入稀KCl溶液

有白色沉淀出现

AgCl比Agl更难溶

向CH3CH2X中加入少量AgNO3溶液，加热

有浅黄色沉淀生成

CH3CH2X中含有Br-

向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu（OH）2浊液，加热，

没有红色沉淀生成

淀粉没有水解成葡萄糖

5．下述实验能达到预期目的的是（）

编号

实验内容

将SO2通入酸性KMnO4溶液中，紫色褪去

证明SO2具有漂白性

在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaC12溶液

后红色褪去

证明Na2CO3溶液中存在水解平衡

向1mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/L的MgCl2溶液产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1mol/L的FeCl3溶液，又生成红棕色沉淀

证明在相同温度下，氢氧化镁的溶解度大于氢氧化铁的溶解度

测定等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH，后者较大

证明非金属性S＞C

6．下列关于各装置图的叙述不正确的是（）

A．装置①中，c为阳极，d为阴极

B．装置②可定量测定H2O2的分解速率

C．关闭活塞a，从b处加水，可以检查装置③的气密性

D．装置④可用于收集并吸收多余的氨气

7．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

⑴制取无水MgCl2时必须在HCl（g）存在的条件下进行，原因是：

_______________________________________________________________。

⑵若在空气中加热MgCl2·

6H2O，生成的是Mg（OH）Cl，写出相应的化学方程式：

________________________________________________________。

⑶若在Mg（OH）2沉淀中混有Ca（OH）2，应怎样除去？

______________________________________________________________。

8．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

⑴步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br—，其目的为　　　　　。

⑵步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为　　　　，由此反应可知，除保护环境外，在工业生产中还应解决的主要问题是　　　　　　　　。

⑶某化学研究性学习小组为了了解从工业溴水中提纯溴的方法，查阅了有关资料，知道：

Br2的沸点为59℃。

微溶于水，有毒性和强腐蚀性。

他们参观了有关生产过程后，设计了如下装置简图在实验室模拟工业提纯过程：

①图中仪器B的名称是　　　　　　　　　　。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是：

　　　　　　　　。

③若实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中需精确控制温度计（填“a”或“b”）的温度为°

C，此时收集的馏分即为纯溴。

④C中所得液体的颜色为。

为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。

9．工业上以卤水为原料提取溴的部分过程如下（Br2的沸点是59℃）：

⑴Ⅰ中通入氯气的目的是（用离子方程式表示）。

⑵Ⅱ中通入空气的目的是。

⑶Ⅲ中用SO2的水溶液吸收Br2（g）的离子方程式；

用SO2的水溶液吸收Br2（g）的目的是。

⑷操作a的名称是。

10．海带中含有丰富的碘。

为了从海中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

⑴步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 

（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。

A．烧杯 

B．坩埚C．表面皿D．泥三角E．酒精灯F．干燥器

⑵步骤③的实验操作名称是 

；

步骤⑥的目的是从含碘的苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是 

。

⑶步骤④反应的离子方程式是 

⑷步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是：

⑸请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质的简单方法：

B档（提升精练）

1．为了预防碘缺乏症，国家规定每千克食盐中应含40～50mg碘酸钾KIO3。

KIO3是一种白色结晶粉末，无臭无味，常温下稳定（加热至560℃开始分解），但在酸性溶液中，KIO3是一种较强的氧化剂，能与氢碘酸、SO2等还原性物质作用，被还原为单质碘；

在碱性溶液中，KIO3能被Cl2、HClO等强氧化剂氧化为高碘酸钾KIO4。

工业生产KIO3的流程如下：

⑴碘、氯酸钾和水混合后的反应为：

I2+KClO3+H2O→KH（IO3）2+KCl+Cl2↑

（未配平），已知反应时两种还原产物所得电子数目相同，请写出配平后的该反应的化学方程式：

若有1molI2完全反应，则该反应中转移电子的数目为_____（设NA表示阿伏加德罗常数）。

⑵混合反应后，用稀酸酸化的作用是，用硝酸而不用氢碘酸，其原因可能是________________________________。

⑶步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为：

⑷写出用KOH调节pH的化学方程式：

⑸参照下表KIO3的溶解度，步骤

得到KIO3晶体，你建议的方法是

温度/℃

10

20

40

60

80

KIO3g/100g水

4.60

6.27

8.08

12.6

18.3

24.8

2．工业上以锂辉石（Li2O·

A12O3·

4SiO2，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂Li2CO3。

其部分工艺流程如下：

①Li2O·

Al2O3·

4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3·

4SiO2·

H2O↓

②某些物质的溶解度（S）如下表所示。

T/℃

S（Li2CO3）/g

1.33

1.17

1.01

0.85

S（Li2SO4）/g

34.2

32.8

31.9

30.7

⑴从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。

则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是____________。

⑵已知滤渣2的主要成分有。

向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）_________________________________。

⑶向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是。

⑷工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。

a．将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。

b．电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。

①a中，阳极的电极反应式是_________________________________。

②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是________________________。

3．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：

保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3。

Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。

阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用。

某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图如下：

⑴实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。

此时，应向污水中加入适量的。

a．BaSO4b．Na2SO4c．NaOHd．CH3CH2OH

⑵电解池阳极的电极反应分别是①；

②4OH－4e－＝2H2O＋Ｏ2↑。

⑶电极反应①和②的生成物反应得到Fe（OH）3沉淀的离子方程式是：

。

⑷该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。

已知负极的电极反应是CH4+4CO32-8e－=5CO2+2H2O。

①正极的电极反应是；

②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。

A物质的化学式是。

⑸实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4（标准状况）L。

4．铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。

⑴铜可采用如下方法制备：

火法炼铜：

Cu2S+O2高温2Cu+SO2

湿法炼铜：

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

上述两种方法中，铜元素均被__________（填“氧化”或“还原”）成铜单质。

⑵印刷电路板上使用的铜需要回收利用。

方法一：

用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·

2H2O，实验室模拟回收过程如下：

①证明步骤1所加FeCl3溶液过量的方法是。

②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是。

A．HNO3B．H2O2C．KMnO4

③步骤3的目的是使溶液的pH升高到4.2，此时Fe3+完全沉淀，可选用的“试剂1”是。

（写出一种即可）

④蒸发浓缩CuCl2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是：

（用化学方程式并结合简要的文字说明），再经冷却、结晶、过滤得到CuCl2·

2H2O。

方法二：

用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，其热化学方程式是：

Cu（s）+H2O2（l）+H2SO4（aq）=CuSO4（aq）+2H2O（l）△H1=-320kJ/mol

又知：

2H2O2（l）==2H2O（l）+O2（g）△H2=-196kJ/mol

H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）△H3=-286kJ/mol

则反应Cu（s）+H2SO4（aq）==CuSO4（aq）+H2（g）的△H=。

⑶欲实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）。

5.硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。

某研究小组设计SnSO4制备路线如下：

查阅资料：

Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。

Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡

（1）锡元素原子的核电荷数为50，与碳元素属于同一主族，锡元素在周期表中的位置是。

（2）操作Ⅰ是。

（3）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因。

（4）加入Sn粉的作用有两个：

①调节溶液pH②。

（5）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是。

（6）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是。

（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：

①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：

Sn+2HCl===SnCl2+H2↑；

②加入过量的FeCl3溶液；

③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+，发生的反应为：

6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O

取1.226g锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/LK2Cr2O7溶液32.0mL。

锡粉中锡的质量分

6.“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。

（1）宇航员所穿航天服是我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，下列相关叙述中不正确的是____（填字母）；

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

A．它耐高温，抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆

C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料

（2）火箭升空需要高能的燃料，经常是用四氧化二氮和联氨（N2H4）作为燃料，工业上利用氮气和氢气可以合成氨气，氨又可以进一步制备联氨等。

N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol

N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（g）△H=－534.0kJ/mol

NO2（g）

N2O4（g）△H=－26.35kJ/mol

①写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式；

②用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合可生成联氨，该反应的化学方程式为；

（3）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用氢氧化钾为电解液，燃料电池放电时的负极反应式为；

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为mol；

（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量器，是安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。

下列有关说法中正确的是（填字母）；

A．Li2NH中N的化合价是－3B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂

C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

（5）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去CO2，还要求提供充足的O2。

某种电化学装置可实现如下转化：

2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应为：

4OH－－4e－=O2↑+2H2O，则阴极反应式为。

7.海水中含有丰富的镁资源。

工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg，流程如下图所示：

（1）工业制取镁的方法是__________________法。

（2）试剂Ⅰ一般选用_________（填化学式）。

（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）。

①由图可知Mg与卤素单质的反应均为_________（填“放热”或“吸热”）反应；

推测化合物的热稳定性顺序为MgI2______MgF2（填“＞”、“＝”或“＜”）。

②依上图数据写出MgBr2（s）与Cl2（g）反应的热化学方程式__________。

（4）金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl，CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。

写出CH3MgCl水解的化学方程式___________________________________。

（5）向Mg（OH）2中加入NH4Cl溶液，可使沉淀溶解，请结合平衡原理和必要的文字解释原因______________________________________________。

8.工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：

（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_______。

（2）在膜反应器中发生反应：

2HI（g）

H2（g）＋I2（g）∆H>

0。

若在一定条件密闭容器中加入1molHI（g），n（H2）随时间（t）的变化关系如下图所示：

①该温度下，反应平衡常数K＝_______，若升高温度，K值将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。

（3）电渗析装置如下图所示：

①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。

②该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。

（1）上述工艺流程中循环利用的物质是_______。

9.用芒硝（Na2SO4·

10H2O）制备纯碱、铵明矾[NH4Al（SO4）2·

12H2O]的生产工艺流程图如下所示：

（1）溶液C中的溶质主要是。

（2）铵明矾的溶液呈性，铵明矾可用于净水，用离子方程式说明原理

（3）过程Ⅰ反应温度不能超过40℃，主要原因是。

（4）运用化学平衡原理解释Na2SO4溶液稍过量的原因

（5）若将Al2（SO4）3直接加入滤液A中，将产生大量白色沉淀和气体，导致铵明矾产量降低请用离