化学工艺流程综合题VIP免费

化工流程题1．无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为____________________________________________________________(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃57.6180(升华)300(升华)1023①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是________(只要求写出一种)。②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________。③已知：Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－12AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)ΔH2＝＋1169.2kJ·mol－1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________。④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________。⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。解析：(1)Al3＋水解生成Al(OH)3和H＋。(2)①水分减少可防止Al3＋的水解，气孔数目增多，增大了接触面积，可以加快反应速率；②焦炭能还原矿石中的铁；③根据盖斯定律，将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式；④尾气中存在Cl2和CO2，故与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、Na2CO3；⑤根据工艺流程示意图可知液态混合物中含有FeCl3杂质，因此加入铝粉可除去FeCl3，提高AlCl3的纯度。答案：(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率②铁或Fe③Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋174.9kJ·mol－1④NaCl、NaClO、Na2CO3⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度2．七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：1(1)煅粉主要含MgO和____________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶；若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_________________。(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成_________________，从而导致CaCO3产率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为____________。(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为____________。(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。解析：(1)碳酸钙和碳酸镁受热均易分解，生成氧化镁和氧化钙，因此另一种物质为氧化钙；根据溶度积常数可计算出氢氧根离子浓度为1×10－3mol/L，因此氢离子浓度为1×10－11mol/L，所以pH应大于11；如果用硫酸铵代替硝酸铵，钙离子与硫酸根离子能形成硫酸钙沉淀。(2)滤液Ⅰ中的阴离子包括加入硝酸铵引入的硝酸根离子，水电离生成的氢氧根离子。如果只通入二氧化碳，可能会生成碳酸氢钙，从而导致碳酸钙的产率降低。(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。(4)阳极上为铝失电子生成铝离子，阴极上为氢离子得电子生成氢气，其电解总反应方程式为2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑。(5)因为没有其他离子放电，因此负极反应式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl。答案：(1)CaO11易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低(2)NO、OH－Ca(HCO3)2(3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(4)2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑(5)Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl3．工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NH、Fe3＋、AsO、Cl－。为除去杂质离子，部分操作流程如下：请回答问题：(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9g·L－1，则该溶液中的pH约为_______________________________________________________________...