题目内容

用芒硝（Na2SO4 °10H2O）制备纯碱、明矾铵[（NH4）2Al（SO4）2°12H2O]的生产工艺流程如下图：

（1）溶液C中的溶质主要是_____________
（2）明矾铵的溶液呈_____性，明矾铵可用于净水，用离子方程式说明其原理______________________
（3）过程Ⅰ中的反应温度不能超过40℃，其原因是______________________________
（4）运用化学平衡原理解释Na2SO4稍过量的原因                                              
（5）若将Al2（SO4）3加入到A中会产生大量的沉淀和气体,导致明矾铵的产量降低,请用离子方程式解释产生该现象的原因是___________________________________________
（6）溶液E中的溶质离子为__________________
（7）已知明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大，过程Ⅱ中得到明矾铵的系列实验操作是:             、             、过滤、洗涤、干燥。


(1) NH4HCO3
（2）酸  Al3+  +  3H2OAl(OH)3  +  3H+
（3）NH4HCO3易受热分解
（4）HCO32—（aq）+  Na+（aq）NaHCO3(s)，Na+浓度增大平衡向正反应方向移
（5）Al3+ + 3HCO32— =Al(OH)3↓ +  3CO2↑
（6）NH4+  、SO42—
（7）蒸发浓缩、冷却结晶

解析试题分析：该题为工业流程题，经过一系列反应，提纯、结晶得到。（1）CO2与氨水反应生成NH4HCO3或(NH4)2CO3；（2）由于Al3+ 与NH4+水解使溶液呈现酸性，明矾铵可用于净水，是因为铝离子水解产生氢氧化铝胶体所致，Al3+  +  3H2OAl(OH)3  +  3H+；（3）NH4HCO3易受热分解，故反应应控制温度；（4）在平衡体系中增加一种反应物的浓度，反应正向进行，提高另外反应物的转化率；（5）双水解反应；（6）A为(NH4)2SO4和剩余的硫酸盐和碳酸盐，B主要为NH4HSO4，D主要为剩余的NH4HSO4、Al2(SO4)3，E为(NH4)2SO4；（7）明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大，故采用降温结晶的方法分离，因滤液浓度低，所以需要浓缩，方法为蒸发浓缩、降温结晶（冷却结晶）。
考点：以工业流程为背景，考查流程中物质转化、条件的控制、分离操作等有关问题。

练习册系列答案
相关题目

从海水制备金属镁的流程如图所示：

（1）为了节约成本，充分利用海滩资源，用贝壳经过一系列反应可以制得石灰乳，请写出有关反应的化学方程式：__________；__________。
（2）向石灰乳中加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤、洗涤。写出该反应的化学方程式：__________。
（3）从熔点与硬度方面来看，镁合金与镁相比较，其特点有__________。

高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①  2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
②  6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
③  2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在             （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式                                   ；
（3）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因                            ；
（4）与MnO2 －Zn电池类似，K2FeO4 －Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为_____。
（5）在“反应液I ”中加KOH固体的目的是①            ，②               ；
（6）从“反应液II ”中分离出K2FeO4后，副产品是              （写化学式）。

二氧化钛（TiO2）广泛应用于各类结构表面涂料、纸张涂层等，二氧化钛还可作为制备钛单质的原料。
Ⅰ．二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：TiCl4水解生成TiO2·xH2O，过滤、水洗除去其中的Cl－，再烘干、焙烧除去水分得到胶体TiO2，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（1）① TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_______________________________   ；
②检验TiO2·x H2O中Cl－是否被除净的方法是______________________________     
方法2：可用含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：

（2）钛铁矿粉末中加硫酸反应得TiO2+的离子方程式为                                          
（3）溶液甲中加入Fe的作用是                                      
（4）若要加热FeSO4．7H2O晶体得无水硫酸亚铁，除酒精灯、玻璃棒外，还要用到的两种硅酸盐质仪器是                              
Ⅱ二氧化钛可用于制取钛单质，涉及到的步骤如下图：
反应②的方程式是                        ，该反应需要在Ar气氛中进行，请解释原因：                                _                  

世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀
有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO2的流程如下：

（1）ClO2中所有原子_____________（填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用_________
A．饱和食盐水    B．碱石灰    C．浓硫酸    D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是(   )
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
C．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备。化学反应方程式为_____________________________。缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备，化学方程式是 ___________________，此法相比欧洲方法的优点是____________________________。
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸
钠，化学反应方程式为______________________________________________________。
此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是 _________________________________。

锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_______。
(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______ (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。
(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。如下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内的主要产物。

①请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：______。
②试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：______。
(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成____________。
(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是______。

工业利用精炼镁渣（含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等杂质）回收MgCl2的工业流程如下：

已知：25℃时有关物质的溶度积如下：

物质
CaCO3
MgCO3
BaCO3
Mg(OH)2
Fe (OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
5.1×10－9
5.61×10－12
2.64×10－38
 
回答下列问题：
（1）写出溶解时的离子方程式                                     
（2）溶解时温度不能太高，也不宜太低，要求控制在35℃左右，其理由是             
（3）操作I包含多个操作，分别为                     过滤，洗涤，烘干。烘干时需要减压烘干，原因是                                                       。
（4）为减少Na2CO3的用量和提高产品质量，在中和工序（中和后溶液接近中性）结束前要检验溶液中是否存在      离子，选择检验该离子的原因是                   。
（5）母液的主要成分                      。

酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1） SnCl2用盐酸而不用水直接溶解的原因是                                 ，加入锡粉的作用是                                                         。
（2） 反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：
                                                                         。
（3） 检验沉淀已经“洗涤”干净的操作是：                                     。
（4）反应II硫酸的作用之一是控制溶液的pH。若溶液中c(Sn2+)=1.0mol·L－1，则室温下应控制溶液pH              。（已知：Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10－26）
（5）酸性条件下，SnSO4还可用作双氧水的去除剂，试写出所发生反应的离子方程式：
                                                                        。
（6）潮湿环境中，镀锡铜即使锡层破损也能防止形成铜绿，请结合有关的原理解释其原因：                                                                。

在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室。按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为              (　　)。

A．SO2　　　　　B．SO3，O2C．SO2，O2D．SO2，SO3

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