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工业盐类制取的工艺流程试题选粹 江苏南京江宁桃红中学 耿龙荣 1．精制碳酸钙 【例题1】2010江苏苏州中考第35题 用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。  已知：a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O， CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2； b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解： Ca(HCO3)2  CaCO3↓+ H2O + CO2↑； c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。 试填空： (1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。 请写出反应①和④的化学方程式： ① ；④ ；操作Ⅱ包括 等工序。 (2)制轻质碳酸钙时，D为 (选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是： 。 (3)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是： ；操作I包括搅拌和微热等工序。 2．侯氏制碱法 【例题2】2008江苏镇江中考第30题 某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。 【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品──纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为： NaCl（饱和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。 【生产流程】  【相关资料】⑴ NH4Cl  NH3↑+HCl↑ ⑵ 已知20 ℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）
【问题讨论】 ⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名称为 。 ⑵ 反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式： 。 ⑶ 反应③中得到纯碱的化学方程式为： 。 ⑷ 溶液B中的溶质有 （至少写出两种）。 ⑸ 上述生产流程中可循环使用的是 （填序号）。 A．挥发性气体C B．溶液D C．氢氧化镁 D．化肥NH4Cl 【组成确定】 ⑴ 称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化； ⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 （写化学式）。
【含量测定】称取纯碱样品10．8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10．0g，请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为 计算过程： 【总结反思】某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl2溶液改为BaCl2溶液，测定误差会减小，其理由是 。 3．摩尔盐的制备 【例题3】2010福建龙岩中考第15题 摩尔盐（硫酸亚铁铵晶体）具有重要用途，下图为制取摩尔盐过程的示意图。  请回答下列问题： （1）实验前，先用碳酸钠溶液浸泡废铁屑表面油渍。碳酸钠溶液可除去油渍是因为碳酸钠溶液的pH 7（填“>”、“<”或“=”）。 （2）废铁屑的主要成分是铁，同时含有少量氧化铁。步骤①中有多个化学反应，请写出其中一个反应的化学方程式， 。 （3）根据步骤③可知，摩尔盐溶解 （填“能”或“不能”）于酒精。 （4）步骤②所得滤液含有未反应的FeSO4、(NH4)2SO4，可采用如下流程回收利用。  滤液N中一定含有的溶质是 ，试剂Y是 。 4．硫酸钠的制备 【例题4】2010广东广州中考第25题 硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：  回答下列问题： （1）用NaOH和Na2CO3除杂时，反应的化学方程式分别为 、 。  （2） NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可加入适量 溶液除去。（3）“后续处理”的主要操作时蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至 （填序号）。 A．完全蒸干时停止加热 B．快干时停止加热，利用余热蒸干 C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液 （4）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。40 ℃时， 100g蒸馏水中溶解 g硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90 ℃，观察到的现象是 。 5．硫酸铵的制备 【例题5】2009江苏镇江中考第30题 某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备(NH4)2SO4的工艺流程。  【工艺流程及原理】 沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 【讨论交流】 (1)操作a的名称是 ，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要 。 (2)经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用。Y的化学式为 。 (3)沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为 。 【硫酸铵化肥等级测定】 (1)判断(NH4)2SO4化肥中有无NH4HCO3：取少量试样溶于水，滴加足量的 ，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3。 (2)化肥中氮元素含量的测定(已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质)： 查阅资料： ①已知：(NH4)2SO4+2NaOH  Na2SO4+2NH3↑+2H2O氨气极易溶于水，其水溶液为氨水。氨水呈碱性，不稳定，易挥发。 ②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下：
实验设计：按右图所示装置进行实验。 (1)实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3。  (2)烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是 (填序号)；①水 ②浓盐酸 ③稀硫酸 ④NaOH溶液 烧杯中干燥管的作用是 。 交流讨论： 实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况。 (1)甲同学认为：应在实验装置A、B之间增加一个装有 (填“浓硫酸"或“碱石灰”)的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高。 (2)乙同学认为：在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，理由是 。  实验测定经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实验。 取硫酸铵化肥样品13．5 g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示。请通过计算判断该化肥的等级。 计算过程： 该化肥的等级为 品。 6．硫酸铜的制备 【例题6】2010广东汕头中考第21题 硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。以下是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。  (1) B的化学式为 ，操作a的名称是 。 (2)②的反应基本类型为 ；反应①、③的化学方程式分别为： ① ；③ 。 (3)已知：Cu+2H2SO4 (浓)  CuSO4+ SO2↑+2H2O。从环保和经济的角度分析， 对比途径I、Ⅱ，途径I的优点有：不产生有害气体和 。 【参考答案】 1．（1）① CaCO3  CaO + CO2↑ ④Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH 搅拌、过滤（2）悬浊液 澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，生产效率很低 （3）利用产生的二氧化碳比另外加碳酸钠溶液更经济，生产成本更低； 若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于“节能减排” 2．【问题讨论】 ⑴ 过滤 ⑵ NaOH + HCl = NaCl + H2O 或 Na2CO3 + 2HCl＝2NaCl + H2O + CO2↑ ⑶ 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2↑ ⑷ NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种中的任意两种（写名称或名称符号混写也可） ⑸ A、B 【组成确定】NaCl 【含量测定】合格 解：设Na2CO3的质量为x Na2CO3 + CaCl2 ＝ CaCO3↓+2NaCl 106 100 x 10．0 g 106∶ 100 = x∶10．0 g 解得： x= 10．6g 10．6g/10．8g ×100%=98．1%（或98．14%或98．15%或98．2%） 若用关系式解答： Na2CO3 ∽ CaCO3 106 100 x 10．0g 106∶ 100 = x∶10．0g 解得： x= 10．6g 10．6g/10．8g ×100%=98．1%（或98．14%或98．15%或98．2%） 【总结反思】等质量的碳酸钠与BaCl2反应产生的沉淀质量大，称量时的（相对）误差小（其他意思相近的表述也可）。 3．（1）> （2）Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 （写出其中一个即可） （3）不能 （4）硫酸钠（化学式也可） 硫酸（化学式也可） 4．（1） 2NaOH + MgCl2 = 2NaCl + Mg(OH)2↓ CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 ↓+ 2NaCl （2）稀盐酸 （3）C （4）50 ，溶液中有晶体析出 5．【讨论交流】(1)过滤； 漏斗；CO2； (3)CO2 + NH3 + H2O = NH4HCO3 【硫酸铵化肥等级测定】(1)盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)或硝酸(HNO3)等； 实验设计：(2)③； 防止倒吸； 交流讨论： (1)碱石灰； (2)缺少赶尽反应装置中残留氨气的装置（或有氨气残留在装置中)计算过程： 解：增重的3．4g为氨气的质量。 设13．5g样品中含有(NH4)2SO4的质量为x。 (NH4)2SO4+2NaOH Na2SO4+ 2NH3↑+2H2O 132 34 x 3．4g 132：34=x：3．4g 解得：x=13．2g 28／132×13．2g=2．8 g 2．8 g／13．5g×100％=20．7％ 该化肥的等级为合格品 6．(1) CuO 过滤 (2) 化合反应 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O (3) 硫酸的利用率高 (合理答案均可) (责任编辑：admin) |
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