内容正文:
(十七)化学工艺流程
1.(2021·莆田一中高三9月)海洋中储有大量的化学物质,储量可观的化学元素就有80多种,其中70多种可以被人类提取利用,全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、铁、溴、碘、钾等有用物质,海水被誉为“液体工业原料”。从海水中提取食盐、镁和溴的流程如图所示。回答下列问题:
(1)从海水中得到的粗盐中含Mg2+、Ca2+、SO等杂质离子,如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液,除去杂质离子,则加入试剂的顺序是________。
(2)氨碱工业的主要反应是电解饱和氯化钠溶液,写出反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(3)MgCl2·6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁,因此工业上常使MgCl2·6H2O晶体在________气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。
(4)第⑤步是用热空气将Br2吹入SO2溶液中,写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(5)电解无水MgCl2可得金属镁和氯气,利用副产品氯气还可制备漂白粉,其反应的化学方程式为________。
(6)步骤④中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是________。含高浓度Br2的水溶液经过蒸馏可得到Br2,蒸馏的温度为80~90 ℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.(2021·邢台一中高三10月)天然铝土矿主要成分是Al2O3杂质主要为SiO2、Fe2O3、 MgO等,工业上用天然铝土矿生产铝的工艺流程如图:
已知部分氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀时的pH (离子初始浓度为0. 01 mol·L-1)
2.2
3.7
9.6
完全沉淀时的pH (离子浓度<10-5mol·L-1)
3.2
4.7
11.1
请回答下列问题:
(1)为了加快铝土矿和盐酸的反应速率,可以采取的措施为________________(填一种即可)。
(2)固体A的主要成分是________(填化学式),溶液E中的金属离子主要为________(填化学式)。
(3)“溶液C”调节pH的范围为________。
(4)为了验证“溶液C”中是否含有Fe3+,可取少量“溶液C”于试管中,向其中加入________溶液(填试剂名称),溶液变成血红色,则证明“溶液C”中有Fe3+,其离子反应方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)生产中,若“溶液B”在调节pH时不当,造成同时生成了Fe(OH)3和Al(OH)3悬浊液,则其中c(Al3+) ∶c(Fe3+)=_____________________________________________。
(6)操作⑤反应的化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
3.(2022·黄冈中学高三开学考试)铁红(Fe2O3)和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)为加快钛铁矿在稀硫酸中的溶解,可采取的措施有________________________________________(任写一种)。
(2)操作1为________。
(3)FeSO4溶液与NH4HCO3溶液反应的离子方程式是__________,该反应温度应控制在35 ℃以下,其原因是________________________________________________________。
(4)固体FeCO3在空气中煅