2012年高考总复习专项训练——化学工业流程
1.明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:酒不治秃 整理
根据上述图示,完成下列填空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.00g氨)需要取浓氨水(每升含有250g氨)__________mL,用规格为_______mL量筒量取。
(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。
检验NH4+的方法是_______________________________________________________。
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
(4)滤液的成分是水和______________。
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。②_______、______、干燥(填实验操作名称)。③冷却、称重。
(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为n mol,则试样中K2SO4的物质的量为:______(用含有m、n的代数式表示)。
【答案】(1)78;100(2分) (2)取滤液少许,加入NaOH,加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3分) (3)Al(OH)3;Al2O3;Fe2O3(3分)(4)K2SO4;(NH4)2SO4(2分) (5)BaCl2(其他合理答案也给分);过滤;洗涤;(3分) (6)m-132n42mol(2分)
2.钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶过程中会产生CO2、硫酸钡、硅酸。
①二氧化碳与水作用形成的碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;次氯酸在水中的电离常数Ka=4.7×10-8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入二氧化碳发生反应的离子方程式 ;
②硫酸钡是重晶石的主要成分。工业上可以用碳来对重晶石进行处理得到BaS,最终转化成BaCl2。
已知:BaSO4(s)+4C(s)==4CO(s)+ BaS(s) △H=571.2KJ/mol
BaSO4(s)+2C(s)==2CO2(s)+ BaS(s) △H=226.2KJ/mol
则:C和CO2在高温下反应的热化学方程式为:
(2)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为 。
(3)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸的原因是
。
(4)该厂结合本厂实际,选用的X为 (填化学式);中和Ⅰ使溶液中 (填离子符号)的浓度减少(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。
(5)上述流程中洗涤的目的是 。
【答案】24.(14分)(1)①ClO-+ CO2 + H2O ===HClO+ HCO3-(2分 )
②C(s)+CO2(g)== CO(g) △H=+172.5KJ/mol(2分)
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(2分)
(3)防止反应速度过快 浓HNO3 易挥发、分解(2分)
(4)BaCO3 (2分) Fe3+ 、 H+(2分)
(5)减少可溶性钡盐对环境的污染(2分)
3.为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下: