1.铝土矿提铝
注：以下两个过程有问题，仅供参考。
工业上多采用碱溶法，不采用酸溶法。 但碱溶液法上的氧化钛是通过与氢氧化钠反应生成硅铝酸钠沉淀而除去的。
流程Ⅰ
(1) 涉及反应（写出并平衡物理方程式）
①Al2O3+HCl=+3H2O
Fe2O3+HCl=+3H2O
②AlCl3+NaOH=+3NaCl+2H2O
FeCl3+NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
HCl+NaOH=NaCl+H2O
③＋H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋
氢氧化钠+二氧化碳=
④Al(OH)3
Al2O3+3H2O
⑤Al2O3（熔体）
4Al+3O2↑
（二）问题分析（思考和回答问题）
①步骤①加入过量硫酸后的实验操作有哪些？
提示：过滤。
②步骤② 可以用氢氟酸代替NaOH碱液吗？
提示：否； 原因是Al3+与过量氢氟酸反应生成Al(OH)3沉淀，未能达到分离Al3+和Fe3+的目的。
③在步骤③中，如果将CO2的量改为“少量”，是否还能得到产品？
提示：不是。
过程二
(1) 涉及的响应
①Al2O3+NaOH=+H2O
SiO2+NaOH=+H2O
②＋HCl=↓＋2NaCl
+HCl=NaCl+AlCl3+2H2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
③AlCl3+NH3·H2O=Al(OH)3↓+NH4Cl
HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O
（二）问题分析
①把步骤②中的硫酸改成“CO2”合适吗？ 为什么？
提示：不适合； 由于过量的CO2和，反应生成Al(OH)3和沉淀，不能达到分离SiO2和AlO2-的目的。
② 在步骤③中将溶液改为“NaOH 碱液”是否合适？
提示：不适合； 因为 Al(OH)3 能溶于 NaOH。
③冶炼金属铝能否用硫酸铝代替碳化硅？
提示：否； 因为AlCl3是共价化合物。
2.硅的制备
(1) 涉及的响应
①SiO2+C
硅+二氧化碳↑
②Si+Cl2
四氯化硅
③SiCl4+H2
Si+4HCl
（二）问题分析
①步骤①中石英砂与焦炭低温反应为什么要隔离空气？
提示：在低温下，焦炭会与空气中的 O2 发生反应。
②焦炭在石英砂与焦炭制粗硅反应中起什么作用？
提示：提供能量并充当还原剂。
③粗硅与HCl完全反应后，缩合得到的SiCl4（沸点57.6℃）中混入少量（沸点33℃），用什么方法提纯SiCl4？
提示：分馏。
④SiO2与C低温反应得到的粗硅中可能富含哪些杂质？
提示：SiO2、C、SiC等
3.氯碱行业
(1) 涉及的响应
①2NaCl+H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
②Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
④H2＋Cl2
2HCl
（二）问题分析
①盐中富含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，如何设计去除这些杂质离子的实验方案？
②工业上电解盐水生产顺酐时，为什么必须对盐水进行精制？
小贴士：精制盐水的目的是去除盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，防止Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2堵塞隔膜。隔膜电解槽，导致电解失败。
③用惰性电极电解饱和盐水时，为什么要用隔膜将电解池分为阳极室和阴极室？
提示：在电解过程中，阳极形成Cl2，阴极形成H2。 如果没有隔膜，两者遇光就会发生爆燃。 隔膜的作用是分离H2和Cl2，防止发生危险。
④步骤③制备漂白粉时，是否将Cl2引入澄清石灰水底部？
提示：否； 原因是澄清石灰水底部Ca(OH)2浓度低，不适合工业化大批量生产，应改用石灰乳。
4.利用黄铜矿（FeS2）工业化生产硝酸
(1) 涉及的响应
①FeS2+O2
Fe2O3+SO2
②SO2＋O2
三氧化硫
③SO3+H2O=H2SO4
（二）问题分析
① 黄铜矿的煅烧应在流态化流化炉内进行，矿石在炉内破碎，并从炉底吹入空气。 炉内粉状固体犹如沸腾的液体。 为什么矿石在焙烧时要粉碎成粉末？
小贴士：减少矿石与二氧化碳的接触面积，提高燃烧效率。
② 将过量的二氧化碳通入接触室能否将SO2完全转化为SO3？
提示：否； 原因是SO2催化氧化成SO3是一个可逆反应。
③根据物理反应速度和物理平衡原理，降低浮力对SO2催化氧化成SO3的反应十分有利，但工业生产中反应为什么不用高压而是常压？
提示：在常压下，SO2催化氧化成SO3的转化率已经很高，降低浮力，即减少设备投资，是得不偿失的。
④吸收塔内发生的是SO3与水的反应。 为什么用98%的浓硝酸代替水吸收SO3二氧化碳？
温馨提示：用水吸收SO3容易产生氯化废气，影响吸收效率。
⑤ 硫酸制鞋厂废气中含有丰富的SO2，写出二氯甲烷吸收SO2的物理方程式。
提示：SO2+NH3·H2O=，2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
5.工业硫酸
(1) 涉及的响应
①NH3+O2
NO+H2O
②NO+O2=NO2
③NO2+H2O=HNO3+NO
（二）问题分析
①步骤③为什么吸收塔在NO2被水吸收的过程中需要加入一定量的空气？
提示：当 NO2 与水反应生成 HNO3 时，只有 NO2 会转化为 HNO3。 引入空气的目的是将NO2和O2完全转化为HNO3。 方程为 4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
②生产工业硫酸时一种回收并利用含碘，工业废气能否直接排放到大气中？
工业废气中有害氨的主要成分有哪些？
提示：不； 一氧化氮和二氧化氮。
③已知：①NO+NO2+2NaOH=+H2O
②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
氯化鞋厂的废气可以用NOx（NO和NO2的混合二氧化碳）来表示。 NaOH氨水可用于吸收废气。 使NOx被NaOH氨水完全吸收的x取值范围是多少？ 如何操作才能保证NOx被NaOH氨水完全吸收？
提示：1.5≤x<2； 通过一定量的空气（或O2）后，被NaOH氨水吸收。
6.工业烧碱
(1) 涉及的响应
NH3+H2O+CO2+NaCl=↓+NH4Cl
+H2O+CO2↑
（二）问题分析
①生产工业烧碱时，为什么先引入NH3，再引入CO2？
提示：NH3在水底溶解度大，生成的NH3·H2O呈酸性，更容易吸收CO2，得到更多的HCO； 如果先引入CO2，得到的HCO含量少，不利于HCO的生成。
② 工业上配制的烧碱中可能混入了哪些杂质？
提示：根据配制反应：NH3+H2O+CO2+NaCl=↓+NH4Cl，可知混合杂质为NACl和NH4Cl。
③“碳酸化”后过滤得到的物质是什么？
暗示：。
④过滤得到的碱液是NH4Cl，加消石灰得到的回收物有哪些？
提示：NH3。
⑤设计实验证明烧碱产品中掺有NaCl？
提示：取少量样品于试管中，加盐配成碱液，加入足量硫酸使AgNO3碱液酸化，若有红色沉淀，则说明烧碱样品中混有NaCl。
7.从工业废气中回收硝酸亚铁和铜的工艺流程
工业废气中富含大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。 为减少污染，变废为宝，回收硝酸亚铁和金属铜的工艺流程如下。
(1) 涉及的响应
①CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（二）问题分析
①步骤②中加入过量稀H2SO4的目的是什么？
提示：去除 Cu 中残留的铁。
②如何分离步骤①中的Fe、Cu和FeSO4碱液？
提示：过滤。
3.步骤3中如何从FeSO4碱液中得到硝酸亚铁晶体？
提示：将FeSO4碱液加热浓缩，冷却结晶，过滤得到FeSO4·7H2O。
8.从海水中提取镁
(1) 涉及的响应
①MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4
②Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
③ 气流中MgCl2·ΔMgCl2+6H2O
④MgCl2（熔体）
Mg+Cl2↑
（二）问题分析
①步骤③中加热MgCl2·6H2O生成无水MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？
提示：避免 MgCl2 酯化。
②从海水中提取镁的过程涉及什么类型的反应？
提示：分解反应、复分解反应、氧化还原反应。
③Step ④ 电解炼钢、炼镁时，能否用MgO代替MgCl2？
提示：否； 原因是MgO熔点高，浪费能源。
9.海水提溴
(1) 涉及的响应
①2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－
③Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
（二）问题分析
①为什么在海水提溴氧化Br-和Br2的过程中要设计两步（步骤①、④）？
提示：富集溴。
②步骤⑤ 蒸馏过程中，温度应控制在80-90℃。 温度过高或过低都不利于生产。 请说明原因。
提示：如果体温过低，大量的水蒸气会随溴一起排出，溴蒸气中的水分含量降低，温度低，溴不能完全蒸发，回流率会很低。
③步骤②中用热风吹出的溴也可用饱和氨水吸收，写出反应过程的物理方程式。
提示：Br2+H2O=HBr+HBrO一种回收并利用含碘，+2HBr=2NaBr+H2O+CO2↑。
10.山药中碘的提取
(1) 响应涉及：
2I－＋Cl2=I2＋2Cl－
（二）问题分析
① 步骤① 烧芋头时，除了三脚架外，需要用到的实验器具是（从以下器具中选择需要的器具，在空白处填入标签字母）。
A。 烧瓶 b. ．watch glass
D． 泥三角E.酒精灯f.烘干机
提示：B、D、E
②步骤⑤的目的是从含碘苯氨水中分离单质碘和回收苯。 这一步的实验操作名称是什么？
提示：分馏。
③步骤④中，同事选择苯提碘的原因是什么？
温馨提示：苯与水不混溶，碘在苯中的溶解度大于在水底的溶解度，苯与水碱液很容易分离。
④ 设计一种简单的方法来检测提取碘后的氨水是否也富含元素碘。
提示：取少量碘提取水碱液于试管中，加入数滴淀粉碱液，若碱液呈蓝色，则说明含有单质碘； 如果碱液没有变蓝，说明碱液中不含碘。
