1、工业流程性推断较难题工业流程推断工业流程性推断的小问题1判断物质2书写方程式3某步骤的意义（进行某操作的原因）4、某操作的原理5、试剂（1）检验某离子是否存在使用的试剂（2）洗涤沉淀所用的试剂6、基本实验操作（1）过滤，洗涤沉淀（2）蒸发浓缩冷却结晶（3）热过滤（4）萃取分液7、可以循环利用的物质8、控制反应物量的关系9、金属逐级沉淀工业流程性推断练习1、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如图下：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方
2、程式：Fe（OH）2_=Fe（OH）3Cl（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。Mg（OH）2Zn（OH）2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的pH10.5Ksp5.610126.81062.8109（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_（选填序号）。a大理石粉 b石灰乳 c纯碱溶液 d烧碱溶液（6）“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。（7）分析图中
3、数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于_。【答案】（1） 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分（2） （3）FeO（OH）（或其他合理答案）（4）8.0pH10.4（或其他合理答案）（5）b或（b和d）或d（6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其他合理答案）（7）（或其他合理答案）2利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺如下：其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。（1）实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的硫酸溶液，所用的
4、玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外，还需 。（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 、 。(写出两个措施)（3）H2O2的作用是将滤液中的Cr3+转化为Cr2O72，写出此反应的离子方程式： 。 （4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+开始沉淀时的pH2.7沉淀完全时的pH3.711.189（9溶解）加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72转化为CrO42。滤液中阳离子主要有 ；但溶液的pH不能超过8，其理由是 。（5）钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+nNaRMRnnNa+，利用钠离子交换树脂除去滤液中的金属阳离子是 。（6）写
5、出上述流程中用SO2进行还原的化学方程式 。【答案】（1）250mL容量瓶（1分）、量筒（1分）（2）升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等（3点中答到2点即给2分）（3）2Cr3+ + 3H2O2 + H2O Cr2O72+ 8H+（2分）（4）Na+、Mg2+、Ca2+（2分）pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO2，最终影响Cr(III)回收与再利用（2分）（5）Ca2+、Mg2+（2分）（6）3SO2 + 2Na2CrO4 + 12H2O 2CrOH(H2O)5SO4+ Na2SO4 + 2NaOH （2分，或3SO2 + 2CrO42 + 12H2O 2CrOH(
6、H2O)5SO4+ SO42 + 2OH）3（1）下列关于工业生产说法正确的是 。（填序号）A在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气B在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率C在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室D工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝E石油裂化属于化学变化，主要目的是为了获得短链不饱和气态烃（2）我国规定饮用水质量标准规定必须符合下表中要求：pHCa2+ 、Mg2+总浓度细菌总数6.58.5 0.004 5 molL-1 100个mL-1 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图：原水中含Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3
7、- 、Cl-等，加入石灰生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，写出其中的离子方程式（只要求写出两个）： ； 。FeSO47H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成 沉淀；通入二氧化碳的目的是 和 。气体A的作用是 ，下列物质中 可以作为气体A的代用品（填编号）。aClO2 b浓氨水 cK2FeO4 dSO2 e.漂白粉【答案】（15分）（1）BC（2分）（2）HCO3+OH-=CO32+H2O, Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2Ca2+ + HCO3+OH-=CaCO3+H2O （任选其二，其他合理写法也对，每空2分) 胶状Fe(OH)3 （2分）； 除去Ca2+ ； 调节pH （每空
8、2分）杀菌消毒 （1分） ； a c e （2分）4H2O2在工业、农业、医药上都有广泛的用途。（1）H2O2是二元弱酸，写出第一步的电离方程式 ，第二步的电离平衡常数表达式Ka2 。（2）许多物质都可以做H2O2分解的催化剂。一种观点认为：在反应过程中催化剂先被H2O2氧化（或还原），后又被H2O2还原（或氧化）。下列物质都可做H2O2分解的催化剂，在反应过程中先被氧化，后被还原的是 。I Fe3 Cu2 Fe2（3）用碱性氢氧燃料电池合成H2O2，具有效率高，无污染等特点。电池总反应为：H2 + O2 + OH H2O + HO2。写出正极反应式： 。（4）H2O2是一种环境友好的强氧化剂
9、。电镀废水（主要含Cu2、Ni2，还含少量Fe3、Fe2、Cr3 等）制备硫酸镍的一种流程如下：第（）步，加入H2O2反应的离子方程式 。第（）步，滤渣中的主要成分在医疗上的用途是 。为测定NiSO4n H2O的组成，进行如下实验：称取2.627g样品，配制成250.00 mL溶液。准确量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 molL1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定Ni2+（离子方程式为Ni2+ H2Y2NiY2+ 2H），消耗EDTA标准溶液25.00 mL。则硫酸镍晶体的化学式为 。【答案】（1）H2O2H + HO2（2分） 或（3分）（2）（2分）（3）O2 + H2
10、O + 2e HO2+ OH （3分）（4）2H+ 2Fe2+ H2O2 2Fe3+ 2H2O（3分）尿糖的检测（2分） NiSO46H2O （3分）5某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）制备纯净的CuSO45H2O。工艺流程如下（部分操作和条件略）：I取工业硫酸铜固体，用稀硫酸溶解，过滤。II向滤液中滴加H2O2溶液，稍加热。III向II的溶液中加入CuO粉末至pH4。IV加热煮沸，过滤，滤液用稀硫酸酸化至pH1。V蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得晶体。已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp（25）如下表：物质Fe(OH)3Fe (OH)2Cu(OH)2开始沉淀时pH2.77.6
11、4.7完全沉淀时pH3.79.66.7Ksp4.010388.010162.21020（1）II中发生反应的离子方程式是 。（2）II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是 。（3）用K3Fe(CN)6（铁氰化钾）验证II中Fe2+是否转化完全的现象是 。（4）III中发生反应的离子方程式是 。通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全_(提示：当溶液中某离子浓度小于1.0105 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。（5）应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因 。【答案】（1）2Fe2+ +H2O2+2H+2Fe3+2H2O （2分） （2）在调节pH4时，只将Fe3+转
12、化为沉淀除去，而不会使Cu2+转化为沉淀。（表述合理即可得分） （2分）（3）若有蓝色沉淀生成，说明Fe2+没有完全转化；若没有蓝色沉淀生成，说明Fe2+已经完全转化。（只答出其中一种情况，表述正确得满分。） （1分）（4）Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ CuO+2H+Cu2+ H2O （或只书写第二个反应也可得分）或2Fe3+3CuO+3H2O2Fe(OH)3+3Cu2+ （2分）c(Fe3+)4.0108 molL11.0105 molL1，故Fe3+沉淀完全 （2分）（5）用稀硫酸酸化至pH1，可以抑制Cu2+在加热过程中水解，以获得纯净的硫酸铜晶体。（表述合理即可得分） （1分
13、）6（本题共12分）硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO47H2O的流程如下：根据题意回答：1实验中需用0.8mol/L的硫酸800 mL，若用98%的浓硫酸（= 1.84 g/mL）来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为 A10 mL B20 mL C50 mL D100 mL2加入的NaClO可与Mn2+反应：Mn2+ + ClO- + H2O MnO2 + 2H+ + Cl-，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程
14、式为 。3滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有 。4在“除钙”前，需检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法 。5已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：温度（）40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤 。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶， ，便得到了MgSO47H2O。6实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO47H2O为172.2 g，则MgSO47H2O的产率为 。【答案】（共12分）1C（
15、2分）22Fe2+ + ClO- + 2H+ 2Fe3+ + Cl- + H2O（2分）3MnO2，SiO2（2分，答出一个给1分，多答或答错不给分）4取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。（2分）5蒸发浓缩，趁热过滤（1分） 过滤（或过滤洗涤）（1分）670%（2分）7工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿（FeOCr2O3）冶炼铬，简要流程如下：（1）完成下列化学方程式（在横线填写物质的化学式及系数）：2FeOCr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。（2）操作包括过滤与洗涤
16、，在实验室中进行洗涤沉淀的操作_。操作可选用的装置（部分夹持装置略去）是_（填序号）（3）写出能够完成操作的相关反应的化学方程式：_。（4）化学需氧量（COD）可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7做强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量（以mg/L计）。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量（COD）过程如下：I.取amL水样置于锥形瓶，加入1000mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液；II。III加指示剂，用c mol的硫酸亚铁铵 （NH4）2Fe（SO4）滴定，终点时消耗b mL（此步骤的目的是用
17、Fe2把多余的Cr2O72转化为）Cr3。I中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_；计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1molCr2O72 需消耗_molFe2，1molCr2O72相当于_ molO2。【答案】（1）7NaNO2（2分） （2）向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作23次（2分） D（2分） （3）2C2O34Cr3O2或2AlC2O32CrAl2O3（2分，其它答案合理也给分）（4）酸式滴定管或移液管（1分） 6 1.5（每空1分，共2分）8环境中常见的重金属污染物有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-，常用的方法为还原沉
18、淀法，该法的工艺流程为CrO42-Cr2O72-Cr3Cr(OH)3。其中第步存在平衡2CrO42- (黄色)2HCr2O72- (橙色)H2O。(1)写出第步反应的平衡常数表达式 。(2)关于第步反应，下列说法正确的是 。A通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态B该反应为氧化还原反应C强酸性环境，溶液的颜色为橙色(3)第步中，还原0.1 mol Cr2O72-，需要 mol的FeSO47H2O。(4)第步除生成Cr(OH)3外，还可能生成的沉淀为 。(5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3(aq)3OH(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp1032，
19、当c(Cr3)降至105 mol/L，认为c(Cr3)已经完全沉淀，现将第步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr3是否沉淀完全(请写出计算过程)： 。【答案】(1)K(2)AC(3)0.6(4)Fe(OH)3(5)当pH调至4时，c(OH)1010 mol/L，c(Cr3)1032/c3(OH) 102 mol/L105 mol/L，因此Cr3没有沉淀完全9（12分）碱式硫酸铁Fe(OH) SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
20、沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：（1）加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的 沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是 。（2）在实际生产中，反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作 。若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为 。（3）碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为 。（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有
21、Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为 。A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液【答案】（1）Al3+ 加快反应速率（2）氧化剂 2mol（3）2Fe(OH)2+2H2OFe2(OH)42+2H+（4）D 10工业上用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程如下：请回答下列问题。（1）操作、操作、操作都用到的玻璃仪器有_。（2）写出由溶液B生成Al(OH)3的离子方程式：_。（3）工艺流程中涉及氧化还原反应的化学方程式为_。（4）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_(填化学式)。用此法制取铝的副产品是_(填化
22、学式)。【答案】（1）烧杯、漏斗、玻璃棒（2）2AlO2-CO23H2O=2Al(OH)3CO32-（3）2Al2O3(熔融) 4Al3O2（4）CaO和CO2Fe2O3和O211工业上生产硫酸的流程图如下： 请回答下列问题： （1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是 。 （2）在气体进入催化反应室前需净化的原因是 。 （3）在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以 ，从而提高生产效率 。（4）工业生产中常用氨酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染，废物利用的目
23、的。用化学方程式表示其反应原理： 。（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是 。 【答案】（1）以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高（2）防止催化剂中毒（3）使平衡向正方向移动；有利于提高SO2的转化率（4）SO2NH3H2ONH4HSO3；NH4HSO3H2SO4(NH4)2SO42H2O2SO2或SO22NH3H2O(NH4)2SO3；(NH4)2SO3H2SO4(NH4)2SO4H2OSO2（5）A D12分子筛具有吸附能力强，热稳定性高等优良性能，使得分子筛获得广泛应用，某种型号分子筛的工业生产流程可表示如下：在滴加氨水调节pH=9的过程中，
24、若pH控制不当，会有Al(OH)3生成，假设生产过程中铝元素、硅元素均没有损失，钠原子利用率为10%。（1）分子筛的直径为4A(1A=1010m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得6A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为465A)和异丁烷(分子直径为56A)应该选用_型分子筛。（2）Al2(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为_（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH外，主要还有 等离子。检验其中金属阳离子的操作方法是 ；（4）加NH3H2O调节pH后，加热到90并趁热过滤的原因可能是 。（5）该生产流程
25、中所得分子筛的化学式为 。（用氧化物形式表示）【答案】（1）5A（2）2Al3+3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3（3）Na+,NH4+,SO42-;将铂丝（或铁丝）在酒精灯上加热至无色，蘸取待测溶液放在酒精灯外焰上灼烧，若火焰呈黄色，则待测液中含有Na+;（4）加热能促使胶体凝聚，趁热过滤可防止其它杂质晶体析出。（5）Na2OAl2O310SiO26H2O13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、
26、 、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式程为 ，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)【答案】 （1）Ca(OH)2或CaO Na2CO3（2）溶解 过滤 蒸发 过滤 （3）有晶体析出(或出现浑浊) 碳酸钠溶
27、解度比碳酸氢钠大（4）NH4Cl 取样，加硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，有白色沉淀产生，证明该阴离子是氯离子(5)NH4+OH=NH3H2O 防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)w(NaHCO3) (设加热前质量为m1，加热后m2 )14高锰酸钾是一种重要的化工产品。如图是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与(填字母)相似。A75%酒精 BO3 C二氧化硫 D漂白粉（2）写出上述流程中反应2的化学方程式:_ （3）上述流程中可以循环使用的物质有CO2、 和 。(填化学式)（4）若不考虑制备过程中的损失和整套装置的物质循环，则1 molMn
28、O2可制得_gKMnO4。 【答案】（1）BD（2分）（2）2CO23K2MnO4=2KMnO42K2CO3MnO2（2分）（3）MnO2；KOH（各1分）（4）105.33（2分）15海水是宝贵的自然资源利用海水水可以得到一系列产品也可以进行废气处理。（1）利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气的流程如下：“吸收装置”中发生反应的离子方程式是 .上述流程中循环利用的物质是 。（2）利用海水脱硫可以有效地解决煤燃烧排放的SO2造成的一系列环境问题。其工艺流程如图所示：天然海水吸收含硫的烟气后需要用氧气进行氧化处理其反应原理的化学方程式是 ；氧化后的海水需要加入氢氧化钠与之混合后才能排放该操作的主要目的是 。（3）从海水中捉纯粗盐后的母液中含有K+、
