化工流程
1、四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要 步骤如下： 水 浓硫酸 铁粉 剩余铁粉 硫酸处理后过滤 过滤 钛铁矿渣 滤液Ⅰ A:FeSO4?7H2O 的矿物 控温 过滤 滤液Ⅱ
滤液Ⅲ
调节pH为0.5 过滤 煅烧 加热 二氧化钛 水合二氧化钛 请回答下列问题： (1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。 (2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：
、 。
(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水
解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用： 。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、 、 、 (填化学式)，减少废物排放。
2、氟硅酸(H2SiF6)是湿法磷肥厂的副产品，可用于制氟化铝、氟硅酸钠或氟化钠。氟化
钠是一种重要的氟盐，在水中溶解度为4g（20℃），主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。下图所示以氟硅酸为原料制取氟化钠的流程图：
（1） 已知流程中的反应⑴为：在溶液中两种物质反应生成了一种铵盐和三种氧化
物，写出反应⑴发生的反应方程式： 写出反应⑵的化学方程式：___________________________ （2））图中A、B是2种产品，分别是_________、 _________(写化学式)，另一种
产品白炭黑的化学成分是 (写化学式)。
（3）流程中C、D步骤的操作名称分别是C 、D 。 （4）流程中NH4HCO3的用量必须过量，为什么？
对另一反应物NaCl的用量有什么要求？ （5）NaF也可以用萤石(CaF2)和纯碱熔融制备：
①写出反应方程式；
②如何分离得到产品；
③比较两种制备的NaF产品的市场竞争力。 2、某化学兴趣小组全体同学进入一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，工厂负责人向同学们展示两个处理方案，并向同学们提出下列问题： 方案甲：
足量稀硫酸、加热 在空气中灼烧 蓝色溶液及不溶物 黑色固体及残留物 含铜废料 ② ①
过滤 过滤 加铁屑
红色粉末 滤液 浅绿色溶液及红色沉淀物 ③ 方案乙：
粉碎 加入足量稀硫酸 蓝色溶液及不溶物 碎铜、碎电缆皮、其他杂质 含铜废料 通入空气并加热
过滤 过滤 加铁屑 红色粉末 滤液 浅绿色溶液及红色沉淀物
（1）两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？ ；
（2）写出方案甲中的②③步骤反应的离子方程式：
； （3）工厂负责人指出，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，你认为这么说的道理是： ；
（4）用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑 如果有，请你提出合理的处理方案
（5）为了增加经济效益,该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。
3、纯净的过氧化钙（CaO2）是白色的结晶粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常温下较为稳定，是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。 已知：① 在潮湿空气中CaO2能够发生反应：
CaO2＋2H2O → Ca(OH)2＋H2O2 2CaO2＋2CO2 → 2CaCO3＋O2 ② CaO2与稀酸反应生成盐和H2O2：CaO2＋2H+ →Ca2+＋H2O2 在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O，再经脱水制得CaO2。CaO2·8H2O在0℃时稳定，
在室温时经过几天就分解，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。其制备过程如下：
根据以上信息，回答下列问题： （1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是 ；
（2）为了控制沉淀温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法是 ； （3）该制法的副产品为 （填化学式），为了提高副产品的产率，结晶前要将溶液的pH调整到合适范围，可加入的试剂是 （A．盐酸 B．氨水） （4）为了检验“水洗”是否合格，可取少量洗涤液于试管中，再滴加 。 （5）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是： 第一步，准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液，充分反应。 第二步，向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步，逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。
【已知：I2+2S2O32－→ 2I－+S4O62－（无色）】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是 ； ②CaO2的质量分数为 (用字母表示)；
4、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：
提取粗盐 ①硫酸酸化 含Br2的 ③空气吹出 含Br2的 海水 苦卤 海水 ②氯气氯化 空气 ④SO2吸收 ⑦ 冷凝 溴水 ⑧ 分离 吸收液 液溴 溴蒸气 ⑥ 蒸馏 ⑤ 氯化 混合物 粗溴水
(1) 溴在周期表中位于_________周期，_________族。
(2) 步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，为什么？ 。 (3) 步骤④的离子方程式：________________________________________ 。 (4) 步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在80—900C。温度过高或过低都不利
于生产 ，请解释原因:_______________________________________。
(5) 步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大
的特点进行分离。分离仪器的名称是_____________，分离时液溴从分离器的_____(填“上口”或“下口”)排出。
（6）为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”： 。 1、【答案】 (1) TiO2 + 2H2SO4 = Ti2(SO4)2 + 2H2O 或 TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O
(2) Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ (少一反应方程式得一半分) (3) 加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H+浓度促进钛盐水解 (三个全部答出可得满分 ) ；H2O FeSO4 H2SO4 （ 三者全部得出可得满分) 2、（1）H2SiF6＋6NH4HCO3＝6NH4F＋SiO2↓＋6CO2↑＋4H2O NH4F＋NaCl＝NaF↓＋NH4Cl
（2）A：NaF B：NH4Cl SiO2
（3）过滤洗涤、蒸发浓缩
（4）必须保证H2SiF6能全部反应，以免有杂质混入NaF中影响NaF质量；NaCl要求和滤液中的NH4F物质的量比为1︰1
（5）①CaF2＋Na2CO3＝2NaF＋CaCO3 ②用水浸出 ③题干方法产品纯度高，成本低，具有市场优势。
3、答案.．(16分)（1）CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O = CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 或：CaCl2+H2O2+2NH3·H2O +6H2O = CaO2·8H2O↓+2NH4Cl （3分） （2）冰水浴冷却（或将反应容器浸泡在冰水中） （3）NH4Cl A （4）稀硝酸酸化的硝酸银溶液
（5）①溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复。 36cV?10?3② （3分）
a（1）乙 。甲方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。
（2）② CuO + 2 H+=== Cu2+ + H2O （2分） ③ Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu 。 （3）确保Cu完全置换出来
（4）可用磁铁检验是否含铁屑（或取样品加入盐酸看有没有气泡产生）；
将所得铜粉用稀盐酸或稀硫酸清洗后再洗涤、干燥。 （5）蒸发浓缩 、过滤。 4、（4）温度过高，大量水蒸气随水排除出，溴气中水增加； 温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低。 （2分）
（5）分液漏斗 下口 （2分）
（6）氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏原料，产品成本高。(2分) “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程。（2分）
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