工藝流程強化訓練
1．(12分) 以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料製取超細α-氧化鋁，既降低環境汙染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為al2o3（含少量雜質sio2、feo、fe2o3），其製備實驗流程如下：
（1）鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為
（2）圖中「濾渣」的主要成分為填化學式)。
（3）加30%的h2o2溶液發生的離子反應方程式為
（4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發生的主要反應為：
4[nh4al(so4)2·12h2o] 2al2o3 + 2nh3↑+ n2↑+ 5so3↑+ 3so2↑+ 53h2o,將產生的氣體通過下圖所示的裝置。
①集氣瓶中收集到的氣體是填化學式)。
②足量飽和nahso3溶液吸收的物質除大部分h2o（g）外還有填化學式)。
③kmno4溶液褪色（mno4－還原為mn2+），發生的離子反應方程式為
2. （12分）某工廠利用褐煤菸灰（主要成分為碳、二氧化鍺，還有少量氧化鋁和二氧化矽）製取純geo2的主要流程如下：
已知：geo2是一種難溶於水的偏弱酸性的兩性氧化物，gecl4的沸點是83.1℃。
（1）寫出二氧化鍺與碳酸鈉焙燒時發生反應的化學方程式：
（2）用水浸取焙燒物長達2小時的目的是
（3）「酸化」至溶液中鹽酸濃度為5.3 mol·l－1時有利於生成四氯化鍺，寫出該反應的化學方程式
（4）若濾液「酸化」時酸度不夠，溶液會出現明顯的渾濁，原因是
（5）操作「x」的名稱為
（6）四氯化鍺與高純水反應的化學方程式為
3.（15分）甲酸鈣廣泛用於食品、化工、石油等工業生產上，300～400℃左右分解。ⅰ、實驗室製取的方法之一是：
ca(oh)2 +2hcho + h2o2 = ca(hcoo)2 + 2h2o + h2↑。
實驗室製取時，將工業用氫氧化鈣和甲醛依次加入到質量分數為30-70%的過氧化氫溶液中（投料物質的量之比依次為1∶2∶1.2），最終可得到質量分數98%以上且重金屬含量極低的優質產品。
（1）過氧化氫比理論用量稍多，其目的是
（2）反應溫度最好控制在30-70℃之間，溫度不易過高，其主要原因是
（3）製備時在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發生副反應外，還要加入少量的na2s溶液，加硫化鈉的目的是
（4）實驗時需強力攪拌45min，其目的是
結束後需調節溶液的ph 7～8，其目的是最後經結晶分離、乾燥得產品。
ⅱ、某研究性學習小組用工業碳酸鈣(主要成分為caco3；雜質為：al2o3、feco3) 為原料，先製備無機鈣鹽，再與甲酸鈉溶液混合製取甲酸鈣。結合右圖幾種物質的溶解度曲線及表中相關金屬離子生成氫氧化物沉澱的ph(開始沉澱的ph按金屬離子濃度為1.
0 mol·l-1計算)，現提供的試劑有：a.甲酸鈉，b.
5mol·l－1硝酸，c. 5mol·l－1鹽酸，d. 5mol·l－1硫酸，e.
3%h2o2溶液，f. 澄清石灰水。
請補充完整由碳酸鈣製備甲酸鈣的實驗步驟
步驟1.稱取13.6g甲酸鈉溶於約20ml水，配成溶液待用，並稱取研細的碳酸鈣樣品10g待用。
步驟2步驟3
步驟4.過濾後，將濾液與甲酸鈉溶液混合，調整溶液ph 7～8，充分攪拌，所得溶液經蒸發濃縮、
洗滌、60℃時乾燥得甲酸鈣晶體。
4．（15分）葡萄糖酸鋅[(c6h11o6o)2zn]是一種營養鋅強化劑，對嬰兒及青少年的智力和身體發育有重要作用。工業上通過如下兩步製備：
⑴步驟一：充分反應後，過濾除去caso4沉澱。設計乙個簡單的實驗，檢驗產物葡萄糖酸溶液中是否含有so42
⑵步驟二：將葡萄糖酸溶液與zno混合，使其充分反應後，繼續加入葡萄糖酸溶液至ph為5.8，其目的是下列物質可替代zno的是填字母)。
a．nh3·h2o b．zn(oh)2c．naoh d．znso4
⑶將最後所得溶液濃縮至原來體積的，加入適量無水乙醇，放置8h以上，經結晶、分離、乾燥獲得葡萄糖酸鋅晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是
⑷下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉澱的ph(開始沉澱的ph按金屬離子濃度為1.0 mol·l－1計算)。
某研究性學習小組欲用粗製硫酸鋅溶液（其中含有fe2+、cu2+等）製備出活性zno，然後再合成葡萄糖酸鋅。實驗室製備活性zno的步驟如下：
①取樣，加入適量的kmno4溶液，微熱，調節溶液ph至填寫範圍），除去溶液中fe元素。
②加入過濾，向濾渣中加入適量稀硫酸，繼續過濾，將兩次濾液合併得較高純度的硫酸鋅溶液。
③將純鹼慢慢加入上述硫酸鋅溶液中，得鹼式碳酸鋅[其化學式為zn2(oh)2co3]，同時有無色氣體產生。寫出該反應的離子方程式：
④過濾、洗滌，將沉澱灼燒得活性氧化鋅。其中灼燒需要的主要儀器有：酒精燈、玻璃棒、三腳架、泥三角等。
工藝流程強化訓練答案
1. （1）al2o3 + 3h2so4 = al2(so4)3 + 3h2o（2分）
（2）sio2（2分）
（3）2fe2++h2o2+2h+ = 2fe3++2h2o（2分）
（4）①n2 （2分）②so3、nh3 （2分，缺漏不給分）。
③2mno4－ +5so2 + 2h2o = 2mn2+ + 5so42－+4h+（2分）
2． 12分
（1）na2co3 + geo2 na2geo3 + co2↑（2分，不寫加熱符號只給1分）
（2）為了提高含鍺化合物的浸出率 （2分）
（3）na2geo3 + 6hcl ＝ gecl4 + 2nacl + 3h2o（2分）
（4）生成了h2geo3（或geo2或geo2·nh2o）沉澱 （2分）
（5）蒸餾（2分）
（6）gecl4 + (2+n)h2o ＝ geo2·nh2o ＋4hcl（2分）
3. ⅰ（1）使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產品純度（2分）
（2）防止h2o2分解和甲醛揮發（2分）
（3）除去重金屬離子（使重金屬離子形成硫化物沉澱除去）（2分）
（4）使反應物充分接觸，提高產率（2分）；防止甲酸鈣水解（或除去甲酸）（2分）
ⅱ用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品（2分）；用石灰水調整溶液ph 5（2分）；趁熱過濾（1分）。
或：用稍過量鹽酸溶解碳酸鈣樣品（2分）；滴入適量的h2o2，並用石灰水調節溶液ph為 5（2分）；過濾（1分）。
4．⑴取少量溶液於試管中，滴加bacl2溶液，若產生白色沉澱，則說明含有so42—；反之，說明不含so42—
⑵抑制zn2+的水解 b
⑶降低葡萄糖酸鋅的溶解度，有利於其結晶析出
⑷①3.2~5.2
②過量的鋅粉
③2co32—+2zn2++h2o= zn2(oh)2co3↓+co2↑
④坩堝、坩堝鉗
（除最後一空1分外，其餘每空2分，共15分）
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