1、高中化学工艺流程练习题(3)6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl26H2O的一种新工艺流程如下图:已知:钴与盐酸反应的化学方程式为:Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110120时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀完全沉淀请回答下列问题:在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 。加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 。操作包含3
2、个基本实验操作,它们是 、 和过滤。制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是 。为测定产品中CoCl26H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100,其原因可能是 。在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl26H2O,采用的方法是 。答案减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度,防止产品分解样品中含有NaCl杂质;烘干时失去了部分结晶水将产品溶于乙醚过滤后,再蒸馏【例10】 某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2S
3、O4,其工艺流程如下。回答下列问题:(1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程式: 。(2)a和b分别是 (填序号)。A足量CO2、适量NH3 B足量NH3、适量CO2C适量CO2、足量NH3 D适量NH3、足量CO2(3)上述流程中,可以循环使用的物质有 (写化学式)。(4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是 。(5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是 。A提供制备所需的氮元素 B增大CO的浓度促进反应发生 C作反应的催化剂 D生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3答案(1)化肥 CaSO4
4、2NH3CO2+ H2OCaCO3(NH4)2SO4(2)B (3) CO2、NH3 (4) 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 (5)ABD【例11】 医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl22H2O的质量分数为%)的主要流程如下:(1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为,其目的有:防止Ca2+在蒸发时水解; 。(3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取 g样品,溶解
5、,在250 mL容量瓶中定容;b.量取 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用 molL-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为 mL。上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。 计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为 。若用上述方法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有 ; 。答案(1)取上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全(2)中和Ca(OH)2;防止溶液吸收空气中的CO2(3)酸式滴定管 % 样品中存在少量的NaCl; 少量CaCl22H2O失水【例12】 海水是巨大的资源宝库,从海水中
6、提取食盐和溴的过程如下:(1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:过滤,加过量NaOH溶液,加适量盐酸,加过量NaCO3溶液,加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是 。A B C D(2)请写出氯碱工业的核心反应的化学方程式 。(3)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br-,其目的为 。(4)步骤用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,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如右装置简图,请你参与分析讨论: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 。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。C中液体产生颜色为 。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 。答案(1)C(2)2NaCl+2H2O= 2NaOH+H2+Cl2(3)富集溴元素(4)Br2+SO2+2H2O=4H+2Br-+SO2-4 强酸对设备的严重腐蚀(5)Br2腐蚀橡胶 控制温度计b的温度,并收集59时的馏分深红棕色 分液(或蒸馏)