高中化学十大工艺流程

高中化学十大工艺流程汇总

1.从铝土矿中提炼铝

流程I:

⑴涉及反应（写出并配平化学方程式）

①AI2O3+HCI=2AICI3+3H2O

Fe2O3+HCI=2FeCI3+3H2O

②AICI3+NaOH=NaAIO2+3NaCI+2H2O

FeCI3+NaOH=Fe（0H）3J+3NaCI

HCl+NaOH=NaCI+H2O

（3）NaAIO2+H2O+CO2=AI（OH）34,+NaHCO3

NaOH+CO2=NaHCO3

（4）AI（OH）3△AI2O3+3H2O

⑤AI2O3（熔融）电解4AI+3O2T

（2）问题探讨（思考并回答问题）

①步骤①加入过量盐酸后的实验操作是什么？

提示：过滤。

②步骤②能否用氨水代替NaOH溶液？

提示：不能；原因是AI3+与过量氨水反应生成AI(OH)3沉淀，达不到分离AI3+、Fe3+的

目的。

③步骤③中若将C02的量改为"少量"，得到的产物还是NaHCO3吗？

提示：不是NaHCO3而是Na2CO3。

流程口：

⑴涉及反应

①AI2O3+NaOH=2NaAIO2+H2O

SiO2+NaOH=Na2SiO3+H2O

②Na2SiO3+HCI=H2SiO3J+2NaCI

NaAIO2+HCI=NaCl+AICI3+2H2O

NaOH+HCI=NaCl+H2O

(3)AICI3+NH3-H2O=AI(OH)3J+NH4a

HCI+NH3-H2O=NH4CI+H2O

(2)问题探讨

①步骤②中将盐酸改为"C02"合适吗？为什么？

提示：不合适；因为过量C02与NaAIO2、Na2SiO3反应生成AI(OH)3和H2SiO3沉淀，达不

到分离SiO和A10的目的。

②步骤③中将氨水改为"NaOH溶液"合适吗？

提示：不合适；因为AI(OH)3能溶于NaOH。

③冶炼金属铝能否用氯化铝代替氧化铝？

提示：不能；因为AICI3属于共价化合物。

2.硅的制备

石英砂①焦炭高温粗硅②CI2加热四氯化硅③H2高温纯硅

⑴涉及反应

①SiO2+C高温Si+CO个

②Si+CI2加热SiCI4

③SiCI4+H2高温Si+4HCI

(2)问题探讨

①步骤①中石英砂与焦炭高温下反应时为什么要隔绝空气？

提示：高温下，焦炭和空气中的。2发生反应。

②用石英砂和焦炭制备粗硅的反应中，焦炭的作用是什么？

提示：提供能量，作还原剂。

③粗硅与HCI完全反应后,经冷凝得到的SiCI4(沸点57.6°C)中混有少量的SiHCI3(沸点33℃),

提纯SiCI4采用的方法是什么？

提示：蒸馆。

④由SiO2与C高温下反应得到的粗硅中可能含有什么杂质？

提示：SiO2、C、SiC等。

3.氯碱工业

⑴涉及反应

①2NaCl+H2。电解,2NaOH+H2个+CI2个

②CI2+NaOH=NaCI+NaCI0+H20

(3)CI2+Ca(OH)2=CaCI2+Ca(CIO)2+2H2O

④H2+CI2点燃,2HCI

(2)问题探讨

①食盐中含有Ca2+、Mg2+、S。等杂质离子，如何设计实验方案除去这些杂质离子？

②工业上电解食盐水制烧碱时，食盐水为什么必须要精制？

提示：精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子，以防Mg2+

与0H一结合生成Mg(0H)2堵塞隔膜电解槽中的隔膜，造成电解失败。

③用惰性电极电解饱和食盐水时，为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室？

提示：电解时，阳极产生a2,阴极产生H2,若无隔膜，二者混合光照时会发生爆炸，隔膜

的作用是将H2和a2隔开，以防发生危险。

④步骤③制取漂白粉时是将CI2通入澄清石灰水中吗？

提示：不是；原因是澄清石灰水中Ca(0H)2的含量低，不适合工业大量生产，应改为石灰乳。

4.工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸

⑴涉及反应

①FeS2+O2高温Fe2O3+SO2

②SO2+O2催化剂△S03

(3)SO3+H2O=H2SO4

(2)问题探讨

①殿烧黄铁矿要在沸腾炉中进行，其中矿石要粉碎，从炉底鼓入空气，炉中的粉末状固体

就像沸腾的液体一样，煨烧时为什么要将矿石粉碎成粉末状？

提示：增大矿石和氧气的接触面积，提高燃烧效率。

②在接触室中通入过量的氧气，能否将S02全部转化成S03?

提示：不能；原因是S02催化氧化成S03的反应是可逆反应。

③依据化学反应速率和化学平衡原理，增大压强对S02催化氧化成S03的反应是十分有利

的，而工业生产上为什么不采用高压而采用常压下进行反应？

提示：常压下，S02催化氧化成S03的转化率己经很高，增大压强，即增加了设备的投资,

得不偿失。

④吸收塔中发生的是S03与水的反应，为什么吸收S03气体时用98%的浓硫酸而不用水吸

收？

提示：用水吸收S03易形成硫酸的酸雾，影响吸收效率。

⑤硫酸工厂的尾气中含有大量的S02,写出用氨水吸收S02的化学方程式。

提示：SO2+NH3H2O=NH4HSO3,2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O»

5.工业制硝酸

⑴涉及反应

①NH3+O2催化齐N0+H20

②N0+02=N02

③NO2+H2O=HN03+N0

（2）问题探讨

①步骤③吸收塔中为什么N02被水吸收过程中要补充一定量的空气？

提示：因N02与水反应生成HN03时只有的N02转化成HN03,通入空气的目的是使N02

与02作用完全转化成HN03,方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。

②工业制硝酸时，能否将工业尾气直接排入大气中？工业尾气中有害气体的主要成分是什

么？

提示：不能；N0和N02«

③已知：@NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

@2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

硝酸工厂的尾气可用NOx（NO与N02的混合气体）表示，用NaOH溶液可吸收尾气，为使NOx

完全被NaOH溶液吸收x的取值范围是什么？如何操作才能保证NOx完全被NaOH溶液吸

收？

提示：1.54x<2；通入一定量的空气（或。2）后，再被NaOH溶液吸收。

6.工业上制纯碱

⑴涉及反应

NH3+H2O+CO2+NaCI=NaHC03J+NH4CI

2NaHCO3△Na2cO3+H2O+CO2个

(2)问题探讨

①工业制纯碱时为什么先通入NH3后通入C02?

提示：NH3在水中的溶解度大，形成的NH3H2O呈碱性，更容易吸收C02,得到更多的

NaHC03；若先通入C02,得到的HCO浓度小，不利于NaHC03的生成。

②工业上制备的纯碱中可能混有哪些杂质？

提示：依据制备反应：NH3+H2O+CO2+NaCI=NaHC03J+NH4a可知混有的杂质为NaCI

和NH4CL

③“碳酸化"后过滤获得的物质是什么？

提示：NaHC03。

④过滤得到的母液为NH4CI,加入熟石灰获得循环使用的物质是什么？

提示：NH3。

⑤设计实验证明纯碱产品中混有NaCI?

提示：取少量样品于一试管中，加水配成溶液，加入足量硝酸酸化的AgN03溶液，若有白

色沉淀生成说明纯碱样品中混有NaCL

7.从工业废水中回收硫酸亚铁和铜的工艺流程

工业废水中含有大量的FeS04,较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝，回

收硫酸亚铁和金属铜的工艺流程如下。

⑴涉及反应

①CuS04+Fe=FeS04+Cu

@Fe+H2SO4=FeSO4+H2个

⑵问题探讨

①步骤②中加入过量稀H2s。4的目的是什么？

提示：除去Cu中残留的铁。

②步骤①中如何将Fe、Cu与FeS04溶液分离？

提示：过滤。

③步骤③中如何从FeS04溶液中获得硫酸亚铁晶体？

提示：将FeS04溶液加热浓缩、冷却结晶，过滤得FeSO4-7H2O。

8.从海水中提取镁

⑴涉及反应

①MgSO4+Ca(OH)2=Mg(0H)2J+CaS04

@Mg（OH）2+2HCI=MgCI2+2H2O

（3）MgCI2-6H2OHCI气流中△MgCI2+6H2O

@MgCI2（熔融）电解Mg+CI2个

（2）问题探讨

①步骤③中加热MgCI2-6H2O制取无水MgCI2时，为什么要在HCI的气流中进行？

提示：防止MgCI2水解。

②从海水中提取镁的工艺流程中，涉及哪些反应类型？

提示：分解反应、复分解反应、氧化还原反应。

③步骤④用电解法冶炼镁时，能否用MgO代替MgCI2?

提示：不能；原因是Mg。的熔点高，浪费能源。

9.从海水中提取溟

⑴涉及反应

①2Br-+CI2=Br2+2CI-

（3）Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr

（2）问题探讨

①从海水中提取溟的工艺流程中为什么要设计两步（步骤①、④）将Br一氧化，Br2的过程?

提示：将滨富集。

②步骤⑤蒸播的过程中，温度应控制在80〜90°C,温度过高或过低都不利于生产，请解

释原因。

提示：温度过高，大量水蒸气随浪排出，澳蒸气中水量增加，温度过低，漠不能完全蒸出,

回收率低。

③步骤②中用热空气吹出的澳也可以用饱和Na2CO3溶液吸收漠，写出反应过程的化学方

程式。

提示：Br2+H2O=HBr+HBrO,Na2CO3+2HBr=2NaBr+H2O+CO2个。

10.海带中碘的提取

⑴涉及反应：

2I-+CI2=I2+2CI-

(2)问题探讨

①步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选

出所需的仪器，将标号