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2019年高三化学二轮复习题型专练 化工流程含解析 (2)

2019年高三化学二轮复习题型专练 化工流程含解析     (2)
2019年高三化学二轮复习题型专练 化工流程含解析     (2)

题专训练10 化工流程

1. 锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3, 还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:

已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外, 还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;

②常温下:K sp(CuS)=1.27×10-36, K sp(PbS)=9.04×10-29;

③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时, 认为该离子沉淀完全。

(1)滤渣1中除了S之外, 还有___________(填化学式)。

(2)“浸出”时, Sb2S3发生反应的化学方程式为_______________。

(3)“还原”时, 被Sb还原的物质为___________(填化学式)。

(4)常温下, “除铜、铅”时, Cu2+和Pb2+均沉淀完全, 此时溶液中的c(S2-)不低于_________;所加Na2S 也不宜过多, 其原因为_____________________________。

(5)“电解”时, 被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_________。

(6)一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示:

该电池由于密度的不同, 在重力作用下分为三层, 工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时, Cl-向_____(填“上”或“下”)移动;放电时, 正极的电极反应式为_________。

【答案】 (1). SiO2 (2). Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S (3). SbCl5(4). 9.04×10-24 mol·L-1 (5). 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3 (6). 3︰2 (7). 下 (8). Mg -2e-=Mg2+

【解析】(1)二氧化硅与盐酸不反应;正确答案:SiO2;

(2)根据题给信息, Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫, 浸出液中含有SbCl3;因此反应产生SbCl3和S;正确答案:Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S;

(3)SbCl5中+价Sb 被还原到+3价;正确答案:SbCl5;

(4)由K sp(CuS)=1.27×10-36, K sp(PbS)=9.04×10-29可知, K sp(PbS)较大, 在保证PbS沉淀的前提下, CuS已经沉淀;所以:K sp(PbS)=9.04×10-29=c(Pb2+)c(S2-)=1.0×10-5×c(S2-);解出c(S2-)=9.04×10-24 mol/L;正

确答案:9.04×10-24;加入过多的Na2S, 硫离子与Sb3+形成Sb2S3或者硫离子与氢离子结合成硫化氢气体等;正确答案:产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3;

(5)+3价Sb被氧化到+5价, 还原到0价;根据电子得失守恒规律:被氧化的Sb与被还原的Sb的量之比为3:2;正确答案:3:2;

(6)根据电流方向可知:镁-锑液态金属极为正极, 液镁为负极;放电时, 氯离子向负极移动, 充电时, 氯离子向阳极移动, 向镁-锑液态金属极方向移动;放电时溶液中的镁离子得电子变为金属镁;正极反应:Mg2++2e-=Mg;正确答案:下;Mg2++2e-=Mg。

2. 钨有“光明使者”的美誉,在自然界中主要以钨(+6价)酸盐的形式存在, 黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐, 化学式常写成(Fe、Mn)WO4,钨酸(B)酸性很弱, 难溶于水, 黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法, 第二阶段则是用还原剂还原出金属钨。化合物A、B、C含有同一元素。请回答下列问题:

(1)为提高水浸速率, 采取的措施为___________________(写两种)。

(2)用还原剂还原出金属钨。

①碳和氢气均可还原化合物C得钨,用氢气比用碳更具有优点,其理由是___________。

②如果用金属铝与化合物C反应,还原出1mol钨至少需要铝的质量为___________。

(3)利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为:W(s)+I 2(g)WI2(g) △H<0。

①一定温度下,向某恒容密闭容器中加入2molI2(g)和足量W(s)达平衡后,I2(g)的转化率为20%, 则平衡时

c[I2(g)]∶c[WI2(g)]=___________;相同条件下, 若开始加入I2(g)的物质的量变为原来2倍, 则下列数值是原来2倍的有___________(填标号)。

A.平衡常数 B.达到平衡的时间

C.I2(g)的物质的量浓度 D.平衡时WI2(g)的体积分数

②工业上利用上述反应原理提纯金属钨的示意图如右:

反应在真空石英管中进行, 先在温度为T1端放入不纯W粉末和少量I2(g), 一段时间后, 在温度为T2的一端

得到纯净的晶体, 则温度T1___________T2(填:“>”、“<”或“=”)。

(4)写出黑钨矿中FeWO4在步骤Ⅰ中反应的化学方程式__________________________。

【答案】 (1). 为提高水浸速率, 粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可 (2). 氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体(3). 54g (4). 4∶1 (5). C (6). < (7).

4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;

【解析】(1)粉碎、搅拌、升温等方法都可以达到目的;正确答案:粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可;

(2)①氢气的氧化产物为水, 对环境无危害, 且气体易与固体分离;而碳的氧化产物易产生一氧化碳, 对环境有危害;正确答案:氢气易与产物钨分离且不产生有毒气体;

② 根据电子守恒规律:设消耗金属铝xmol,钨由+6价降到0价。铝由0价升高到+3价;

3×x=6×1, x=2mol,m(Al)= 2×27=54g, 正确答案:54g;

(3)① W(s) + I 2(g) WI2(g) △H<0。

起始量 2 0

变化量2×20% 2×20%

平衡量 1.6 0.4

则平衡时c(I2(g))∶c(WI2(g))=4:1 ;

平衡常数为温度的函数, 温度不变, 平衡常数不变, A错误;增大反应物的浓度, 反应速率加快, 但不是成正比关系, B错误;该反应为反应前后气体的总量不变的反应, I2(g)的物质的量浓度增大2倍, 相当于加压, 平衡不动, 平衡时I2(g)的物质的量浓度是原平衡的2倍, 平衡时WI2(g)的体积分数保持不变;C正确, D错误;正确答案:4∶1 ;C;

② 碘单质受热易升华, 温度升高, 碘固体变为碘蒸气, 从固体中分离;所以温度T1小于T2;正确答案:<;(4)黑钨矿在氢氧化钠、空气的条件下, 高温发生反应, +2价铁变为+3价(氧化铁), 发生氧化反应, 氧由0价降低到-2价, 发生还原反应, 然后根据电子得失守恒进行配平, 正确答案:

4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;

3. 随着材料科学的发展, 金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用, 并被誉为“合金的维生素”。为了回收利用含钢催化剂(V2O5、VOSO4及不溶性杂质), 科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。该工艺的主要流程如图所示:

已知:部分含钒物质在水中的溶解性:

物质V2O5VOSO4NH4VO3(VO2)2SO4

溶解性难溶可溶难溶易溶

(1)由V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法, 反应的化学方程式为:___________

(2)V 2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂, 其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因, 其过程可用两个化学方程式表示:_________、4V+5O 22V2O5.

(3)反应①的目的是_________.

(4)将滤液1与滤液2混合后用氯酸钾氧化, 氯元素被还原为最低价, 其反应的离子方程式为______。

(5)反应③的沉淀率(又称沉钒率) 是回收钒的关键之一, 下图是反应温度与沉钒率的关系图, 则控制温度的方法是____________.

(6)反应④在NH4VO3的焙烧过程中, 固体质量的减少值(纵坐标) 随温度变化的曲线如图2所示, 则其分解过程中_______(填字母代号)。

A.先分解失去H2O, 再分解失去NH3

B.先分解失去NH3, 再分解失去H2O

C.同时分解失去H2O 和NH3

D.同时分解失去H2和N2和H2O

(7)全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液, 电池的工作原理为VO2++V2++2H+VO2++H2O+V3+。电池充电时阳

极的电极反应式为__________

【答案】 (1). 3V2O5+10Al6V+5A12O3 (2). 5SO2+V2O55SO3+2V (3). 将V2O5转化为

可溶性的VOSO4 (4). C1O3-+6VO2++3H2O=6VO2++6H++C1- (5). 将反应容器置于80℃的水浴中 (6). B (7). VO2++H2O-e- =VO2++2H+

【解析】

(1)高温下, 用金属铝从活泼性比铝差的金属氧化物中置换出该金属, 既为铝热剂法;正确答案:

3V2O5+10Al 6V+5A12O3。

(2)用2SO2+O22SO3反应减去4V+5O22V2O5反应, 消去氧气, 即可得到第一个反应的方程式;正确

答案:5SO2+V2O55SO3+2V。

(3) 根据题给信息, V2O5 不溶于水, 因此在酸性条件下, 用亚硫酸钠把V2O5还原为可溶性的VOSO4, 便于氯

酸钾把VOSO4氧化为(VO2)2SO4;正确答案:将V2O5转化为可溶性的VOSO4。

(4) 易溶于水VOSO4被氧化为易溶的(VO2)2SO4, 而氯酸钾中氯元素被还原到Cl-;正确答案: C1O3

-+6VO2++3H

O=6VO2++6H++C1-。

2

(5)从图像中看出, 温度为80℃时, 沉钒率最高, 因此可以用水浴加热进行操作;正确答案:将反应容器置

于80℃的水浴中。

(6)由图像中曲线变化可知:200℃时左右时, 固体质量大约减少17克, 应该为氨气的质量;400℃左右时, 固体质量大约又减少18克, 应该为水的质量;所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨;在400℃左右再失去水, 最终NH4VO3在焙烧发生分解反应, 最终产物为V2O5、NH3和H2O;正确答案:B。

(7)充电过程为电解的过程, 阳极发生氧化反应, VO2+中钒为+4价, 氧化为+5价的VO2+;正确答案:VO2++H2O-e-=VO2++2H+。

4. 二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质, 用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4, 也可表示为ZrO2·SiO2;含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质)通过如工艺流程法制得。

已知:①ZrO2具有两性, 高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3, 与酸反应生成ZrO2+。

②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。

金属离子Fe3+Al3+ZrO2+

开始沉淀时pH 1.9 3.3 6.2

沉淀完全时pH 3.2 5.2 8.0

请回答下列问题:

(1)已知Zr元素的原子序数是40, 请写出它在周期表中的位置:____________________________。(2)烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为__________________________;滤渣1的化学式为__________。(3)调节pH=a时, a的范围应该是__________________;用氨水调节pH=b时, 所发生反应的离子方程式为_______________________________________。

(4)本题的流程中, 一共有三步过滤操作, 北中最后一步过滤所得的Zr(OH)4沉淀需要洗涤, 证明该沉淀已经洗涤干净的最佳操作方法是:______________________________________。

(5)工业上用铝热法冶炼锆, 写出以ZrO2通过铝热法制取锆的化学方程式:________________。

(6)一种新型燃料电池用掺杂Y2O3 的ZrO2晶体作电解质在熔融状态下传导O2-, 一极通入空气, 另一极通入乙烷, 写出负极的电极反应式:________________________________。

【答案】 (1). 第五周期, ⅣB族 (2). ZrSiO4 + 2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3 +2CO2↑ (3).

H2SiO3(或H4SiO4) (4). 5.2≤pH<6.2 (5). ZrO2+ +2NH3·H2O + H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+ (6). 取最后一次洗涤液, (用盐酸酸化)加入BaCl2溶液, 没有白色沉淀生成, 证明沉淀已经洗干净 (7). 3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3 (8). 2C2H6-28e-+ 14O2-=4CO2 +6H2O

【解析】

已知Zr元素的原子核外电子排布由里往外依次为2、 8 、18、 10、 2, 在周期表中的位置为第五周期, ⅣB 族;正确答案:五周期, ⅣB族。

(2)ZrSiO4 与Na2CO3固体在高温下发生反应, 生成Na2ZrO3 、Na2SiO3和CO2气体;正确答案:ZrSiO4 +

2Na2CO3Na2ZrO3 + Na2SiO3+2CO2↑。硅酸钠溶液与过量的稀硫酸反应, 生成硅酸或原硅酸沉淀, 所以滤渣1为 H2SiO3(或H4SiO4);正确答案:H2SiO3(或H4SiO4)。

(3)用氨水调节溶液的pH, 目的是使Fe3+、 Al3+沉淀完全, 以此达到除去两种离子的目的, 根据图表信息可知:5.2≤pH<6.2;根据流程可知用氨水调节pH=b时, 溶液中的ZrO2+与氨水反应生成Zr(OH)4沉淀, ;离子方程式为ZrO2+ +2NH3·H2O + H2O=Zr(OH)4↓+2NH4+;正确答案:5.2≤pH<6.2 ; ZrO2+ +2NH3·H2O+H2O =Zr(OH)4↓+2NH4+。

(4)ZrOSO4溶液与NH3·H2O反应生成Zr(OH)4和硫酸铵溶液, 所以Zr(OH)4沉淀上可能附有硫酸铵, 因此检验硫酸根离子是否存在就可以达到实验目的;正确答案:取最后一次洗涤液, (用盐酸酸化)加入BaCl2溶液, 没有白色沉淀生成, 证明沉淀已经洗干净。

(5)高温下, 金属铝与氧化锆反应置生成锆和氧化铝;正确答案:3ZrO2 + 4Al3Zr + 2Al2O3。(6)乙烷燃料电池, 乙烷在负极发生氧化反应, 乙烷被氧化为CO2;正确答案:2C2H6-28e-+ 14O2-=4CO2 +6H2O。

点睛:第(6)问中, 乙烷的极反应方程式的书写要注意Y2O3的ZrO2晶体作电解质, 方程式中要体现出O2-的参与, 不是酸性或碱性环境。

5. 含钴催化剂废料(含Fe3O4、Co2O3、Al2O3、CO及SiO2为原料制取Co3O4的一种工艺流程如下:

回答下列问题:

(1)CoC2O4中Co的化合价为_____。

(2)步骤②经溶解后过滤, 滤渣1的主要成分为____(填化学式), 滤液中含有_____种阳离子。

(3)步骤③氧化对Fe2+全部转化为Fe3+, 反应的离子方程式为_______, 检验其是否已完全氧化自方法是

______________。

(4)步骤国加Na2CO3溶液的目的是_____________, 滤渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x, 则x=____, 滤渣2中__________(填“含有”或“不含”Al(OH)3。

(5)某工厂用m1kg含钴催化剂废料Co2O3的质量分数为35%)制备Co3O4, 最终得到产品m2kg,其产率为

________(列出算式即可)。

【答案】 (1). +2 (2). SiO2 和CaSO4 (3). 6 (4). 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O (5). 取少量上层清液, 向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液, 观察有无蓝色沉淀(或滴入酸性高锰酸钾溶液, 振荡, 观察溶液紫色是否褪去等合理答案) (6). 调节溶液pH以除去Fe3+ (7). 12 (8). 含有 (9).

【解析】(1)草酸根离子C2O42-, 所以Co的化合价为+2价;正确答案:+2。

(2)加入稀硫酸后, 二氧化硅不与酸反应, 滤渣为二氧化硅及微溶物硫酸钙;含钴催化剂废料(含Fe3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2, 加入稀硫酸后, 生成硫酸亚铁溶液、硫酸铁溶液、硫酸钴溶液、硫酸铝溶液;所以, 滤液含有:Fe2+ Fe3+Co3+Al3+ H+ Ca2+等6种阳离子;滤渣为SiO2、CaSO4。正确答案:SiO2 和CaSO4;

6 。

中含有6种阳离子。

(3)氯酸钠溶液把亚铁离子氧化为铁离子, 本身还原为氯离子;反应的离子方程式为:.

6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O;检验亚铁离子是否完全氧化为铁离子方法, 加入酸性高锰酸钾溶液, 如果溶液不褪色, 氧化完全;正确答案:取少量上层清液, 向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液, 观察有无蓝色沉淀(或滴入酸性高锰酸钾溶液, 振荡, 观察溶液紫色是否褪去等合理答案)。

(4)步骤④加Na2CO3溶液的目的是, 调整溶液的pH, 使铁离子变为沉淀而除去;滤渣2中含有

Na2Fe6(S04)4(OH)x, 根据化合价法则:Na元素为+1价、Fe为+3价、S042-为-2价, OH-为-1价, 所以x=12;根据流程图看出, 铝离子也已经沉淀, 所以包含Al(OH)3沉淀;正确答案:调节溶液pH以除去Fe3+; 12 ;含有。

(5)根据题给信息, 钴元素的量守恒, 得到产品的产率为(m2÷241×3)÷(m1×35%÷166) ×2×100%;正确答案:

6. 碲(Te)为第VIA元素, 其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料, 并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲

,

(1)“培烧”后,确主要以TeO2形式存在, 写出相应反应的离子方程式:________________________。(2)为了选择最佳的培烧工艺进行了温度和硫酸加入量的条件试验, 结果如下表所示:

温度/℃硫酸加入量(理论量倍数)

浸出率/%

Cu Te

450 1.25 77.3 2.63

460 1.00 80.29 2.81 1.25 89.86 2.87 1.50 92.31 7.70

500 1.25 59.83 5.48

550 1.25 11.65 10.63

则实验中应选择的条件为_________________, 原因为______________________________。

(3)滤渣1在碱浸时发生的化学方程式为_____________________________。

(4)工艺(I)中, “还原”时发生的总的化学方程式为____________________________。

(5)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高。有研究者采用工艺(II)获得磅.则“电积”过程中, 阴极的电极反应式为____________________________________。

(6)工业生产中, 滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。

①滤液3 与滤液1合井。进入铜电积系统。该处理措施的优点为_____________________________。

②滤渣3中若含Au和Ag, 可用_____将二者分离。(填字母)

A.王水

B.稀硝酸

C.浓氢氧化钠溶液

D.浓盐酸

【答案】 (1). Cu2Te+4H++2O22+TeO2+2H2O (2). 460℃, 硫酸用量为理论量的1.25倍 (3). 该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低 (4). ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O (5).

Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O (6). TeO32-+ 4e-+3H2O=Te+6OH- (7). CuSO4溶液回收利用, 提高经济效益 (8). B

【解析】(1)Cu2Te在H2SO4条件下, 与氧气在高温下反应生成TeO2和CuSO4, 反应的离子方程式

Cu2Te+4H++2O22Cu2++TeO2+2H2O;正确答案:Cu2Te+4H++2O2 2 Cu2++TeO2+2H2O 。

(2)从图表信息可知:当硫酸的量一定时, 温度升高时, 铜的浸出率降低;温度一定时, 铜和Te的浸出率均增大。在460℃条件下, 硫酸用量为理论量的1.25倍的条件下最佳, 铜的浸出率高且Te 的损失较小;正确答案:460℃, 硫酸用量为理论量的1.25倍;该条件下, 铜的浸出率高且碲的损失较低。

(3)从流程可知, 滤渣1为ToO2, 它可与碱反应生成TeO32-;正确答案: ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O。

(4)从流程图可知:Na2TeO4被Na2SO3还原为Te, 而Na2SO3被氧化为Na2SO4, 总反应方程式:

Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4==4Na2SO4+Te+H2O;正确答案:Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4 +Te+H2O。

(5)根据反应ToO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O, 生成的TeO32-在阴极得电子被还原为Te, 极反应方程式为:

TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-;正确答案:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。

(6)①工业生产中, 滤渣2为少量的氢氧化铜固体, 经硫酸酸浸后得滤液硫酸铜, 滤液1中主要成分也为硫酸铜, 滤液3 与滤液1合并进入铜电积系统, 提取金属铜, 有效回收利用了硫酸铜, 提高经济效益;正确答案:CuSO4溶液回收利用, 提高经济效益。

②Au和Ag都与王水反应, 与浓氢氧化钠溶液、.浓盐酸均不反应;但是Au与稀硝酸不反应而Ag可以反应, 所以可以用稀硝酸将二者分离;正确答案: B。

7. 以某铬矿石(主要成分是Cr2O3, 含FeO、SiO2等杂质)为原料生产Cr2O3的流程如下:

已知:Cr 2O72-+H2O2CrO42-+2H+, K sp[Cr(OH)3] =6.4×10-31, lg2 = 0.3

(1)步骤①中为了提高反应速率应该采取的措施有____、_____。(写2种)

(2)焙烧时Cr2O3被氧化成Na2CrO4, 配平下面的化学方程式, 并用单线桥

.....表示电子转移的方向和数目:

Na2CO3+ Cr2O3+ O2 Na2CrO4 + CO2, ______________

(3)流程中沉淀2为_________(填化学式)

(4)步骤④发生的反应中Cr2O72-和蔗糖(C12H22O11)的物质的量之比为_____。

(5)步骤⑤中为了使Cr3+完全沉淀[此时, c(Cr3+)≤10-5mol·L-1], pH至少调至____。

(6)滤液3中的主要溶质是两种盐, 化学式为_________、________。

(7)另一种制取Cr(OH)3的工艺是将NaCrO2溶解后通入CO2得到更为纯净的Cr(OH)3, 则NaCrO2溶液与过量CO2反应的离子方程式为_____________________。。

【答案】 (1). 适当升温 (2). 粉碎铬矿石或搅拌等合理答案

(3). (4).

H2SiO3 (5). 8:1 (6). 5.6 (7). (NH4)2SO4 (8). Na2SO4 (9). CrO2- + CO2+2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3-

【解析】(1)步骤①中为了提高反应速率应该采取的措施有适当升温、粉碎铬矿石或搅拌等;正确答案:适当升温、粉碎铬矿石。

(2)Cr元素由+3价升高到+6价, 氧元素由0价降低到-2价, 根据元素得失电子数相等规律, 找出最小公倍数, 填系数最后根据原子守恒进行其他物质的配平。根据所填系数, 可知该反应共转移电子12e-;单线桥注意是还原剂把电子给了氧化剂;正确答案:

(3)二氧化硅与纯碱加热反应生成硅酸钠, 加入稀硫酸后, 产生了硅酸沉淀;正确答案:H2SiO3。

(4)根据流程分析看出:设Cr2O72-有xmol, C12H22O11有y mol, 根据电子守恒:x×2×(6-3)=y×12×(4-0), 解之得x:y=8:1;正确答案:8:1。

(5)根据K sp[Cr(OH)3] = c(Cr3+)×c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=6.4×10-31, c3(OH-)=6.4×10-26mol/L,c(OH-)=4×10-9mol/L, c(H+)=1/4×10-5mol/L, 已知lg2 = 0.3, pH=6-0.3=5.7;正确答案:5.6或5.7(近似值)

(6)整个流程中加入了碳酸钠、加入了硫酸, 经过一系列反应后, 溶液中剩下钠离子和硫酸根离子, 加入氨水后, 剩余铵根离子, 因此滤液3中的主要溶质是两种盐, 化学式为(NH4)2SO4、 Na2SO4;正确答案:NH4)2SO4、Na2SO4。

(7)利用强酸制备弱酸的规律:NaCrO2溶液与过量CO2反应生成碳酸氢钠和Cr(OH)3, 离子方程式:CrO2- + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3-;正确答案:CrO2- + CO2 +2H2O = Cr(OH)3↓+ HCO3-。

8. Ⅰ.次磷酸(H3PO2) 是一种精细磷化工产品, 具有较强还原性:

(1)H3PO2是一元中强酸, 写出其电离方程式_____________。

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银, 从而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银反应中, 当氧化产物为H3PO4时, 氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____.

Ⅱ.工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质), 制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),流程如图:

(3)还原时, 试剂X 若选用SO2, 则反应后的阴离子是__________(填化学式)。

(4)从分离出滤渣Ⅱ后的滤液中得到产品, 应进行的操作是_____、______、过滤、洗涤、干燥。

(5)七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O) 在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。

步骤a: 取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤, 将滤液配成250mL 溶液;

步骤b: 取上述溶液25mL 于锥形瓶中, 加入少量稀硫酸酸化后, 逐渐滴加0.010mol/L 的KMnO4溶液, 至恰好完全反应, 记录消耗的KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应), 发生的反应

为:MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;

步骤c: 重复“步骤b”2~3 次, 平均消耗KMnO4溶液20.00mL。

①步骤a 中配制溶液时需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外, 还需要____、____。

②该补血剂中亚铁离子的含量为__________mg/片。

【答案】 (1). H 3PO2H++H2PO2- (2). 4:1 (3). SO42- (4). 蒸发浓缩 (5). 冷却结晶(6). 玻璃棒 (7). 250 mL 容量瓶 (8). 56

【解析】

(1)H 3PO2是一元中强酸, 为弱酸, 部分电离出氢离子, 其电离方程式:H3PO2H++H2PO2-;正确答案:H 3PO2H++H2PO2-。

(2)Ag+为氧化剂, 为xmol, H3PO2为还原剂, 为ymol, 根据电子守恒可知:x×1=y×(5-1), 所以x:y=4:1;正确答案:4:1。

(3)试剂X若选用,发生反应:, 则阴离子为;正确答案:SO42-。

(4)滤渣Ⅱ为氢氧化铝, 即, 滤液中含有硫酸亚铁, 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到?;正确答案:蒸发浓缩;冷却结晶。

5)①配制溶液需要的玻璃仪器除有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、250mL容量瓶;正确答案:玻璃棒;250mL容量瓶。

②根据反应关系可知:MnO4----5Fe2+, 消耗n(MnO4-)=0.01×20×10-3=2×10-4mol, 25 mL溶液中

n(Fe2+)=5×2×10-4=10-3mol, 250mL溶液中n(Fe2+)=10-3×10=10-2mol,10片补血剂中含有n(Fe2+)=10-2mol, 1片补血剂样品中n(Fe2+)=10-3mol, m(Fe2+)=10-3×56=0.056g=56mg;正确答案:56。

9. 硫酸镍晶体(NiSO4?7H2O)可用于电镀工业, 可用含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni, 还含有Al、Fe的单质及其他不溶杂质(不溶于酸碱)。某小组通过查阅资料, 设计了如下图所示的制备流程:

已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 , Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15

(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是_______________________________。

(2)操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、________、________;操作c的名称为____________、____________、过滤、洗涤。

(3)固体①是______________;加H2O2的目的是(用离子方程式表示)_____________。

(4)调pH为2-3时所加的酸是________。

(5)操作b为调节溶液的pH, 若经过操作b后溶液中c(Ni2+)=2mol·L-1, 当铁离子恰好完全沉淀溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时, 溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成?________(填“是”或“否”)。

(6)NiSO4?7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH), 镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在放电过程中总反应的化学方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M, 则NiMH电池充电过程中, 阳极的电极反应式为_______。

【答案】 (1). 2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑ (2). 漏斗 (3). 玻璃棒 (4). 蒸发浓缩(5). 冷却结晶 (6). 不溶杂质 (7). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (8). 硫酸(H2SO4) (9). 否(10). Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O

【解析】(1)镍废样品中只有金属铝与强碱溶液发生反应生成偏铝酸盐和氢气, 离子方程式为:

2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑;正确答案:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑。

(2)操作a为过滤, 用到玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;从溶液中得到硫酸镍晶体(NiSO4?7H2O), 就需要制成高温时饱和溶液, 然后再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;正确答案:漏斗、玻璃棒;蒸发浓缩、冷却结晶。

(3)铁、镍溶于酸, 只有杂质不溶于酸和碱, 所以固体①是不溶杂质;溶液中存在有亚铁离子, 加入H2O2的目的就是氧化亚铁离子变为铁离子, 离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;正确答案:不溶杂质;

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

(4)最后要得到NiSO4?7H2O, 为了不引入杂质离子, 最好加入硫酸调溶液的pH;正确答案:硫酸(H2SO4)。(5):已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 , Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15;根据

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5×c3(OH-)=4.0×10-38, c3(OH-)=4.0×10-33mol·L-1,

c(OH-)=1.6×10-11mol·L-1, Ni(OH)2的浓度商Q C= c(Ni2+)×c2(OH-)=2×(1.6×10-11)2=5.12×10-22<

Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15, 溶液中没有Ni(OH)2沉淀生成;正确答案:否。

(6)放电为原电池, 充电为电解池, 电解池阳极发生氧化反应, Ni(OH)2中Ni元素由+2价升高为NiOOH中的+3价, 发生氧化反应, 阳极的电极反应式为Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O;正确答案:Ni(OH)2 + OH-- e- = NiOOH + H2O。

10.纳米二氧化锆(ZrO2)是制备特种陶瓷(china)最重要的原料之一。由锆英石(主要成分为ZrSiO4)制备二氧化锆的工艺流程如图所示:

(1)写出“碱熔”时主要反应的化学方程式__________________________________。

(2)“水洗”所产生的“废液”主要成分为NaOH 和__________(填化学式), 试写此成分的一种用途

________________________________。

(3)写出“酸分解”生成ZrO2+反应的离子方程式__________________________________。

(4)根据图(1)分析ZrO2+浓度对ZrO2粒径的影响_____________________________________。

(5)ZrO2+溶液中常含有Fe3+(浓度为0.03mol·L-l), 一般用草酸络合处理净化。若未净化处理直接加入氨水调节溶液pH, 能否使ZrO2+完全转化为纯净的ZrO(OH)2沉淀, 试通过计算说明。已知ZrO2+完全沉淀时浓度为1.0×10 -5 mol·L-l , ZrO(OH)2、Fe(OH)3的K sp分别为4.0×10-26、8.0×10-38, ≈3.16。

__________________________________________________。

(6)ZrO(OH)2煅烧制取纳米ZrO2时, 升温速率与重量百分率之间的关系如图(2)所示。

煅烧时最佳升温速率为________________, 理由是______________________。

【答案】 (1). ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O (2). NaSiO3 (3). 粘合剂(或防火剂等)(4). Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O (5). ZrO2+浓度越大ZrO2粒径越大 (6). 当ZrO2+完全沉淀时, 由K sp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)= =1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知c(OH-)= =6.32×10-11。

Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)= 0.03×(6.32×10-11)3= 7.57×10-33>K sp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38, 此时Fe3+已经沉淀。因此, 无法通过调节溶液pH 制得纯净的ZrO(OH) (7). 5℃/min (8). 在失重相同的情况下, 升温速率快时, 分解所需温度相对较高(其他合理答案均可, 如在相同温度下, 升温速率高时, 失重百分率小)

【解析】(1)ZrSiO4与NaOH加热反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3, 反应的化学方程式ZrSiO4+4NaOH=

ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O, 正确答案:ZrSiO4+4NaOH==Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O。

(2)反应后产生的水溶性物质为NaOH和NaSiO3, NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合剂(或防火剂等);正确答案:NaSiO3;粘合剂(或防火剂等)。

(3)Na2ZrO3在酸性条件下分解为Na2ZrO, 反应的离子方程式为Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O;正确答案:Na2ZrO3+4H+==2Na++ZrO2++2H2O。

(4)根据图(1)分析可知, ZrO2+浓度越大ZrO2粒径越大, 正确答案:ZrO2+浓度越大ZrO2粒径越大。(5)当ZrO2+完全沉淀时, 由K sp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)= =1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知

c(OH-)= =6.32×10-11。

Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)= 0.03×(6.32×10-11)3= 7.57×10-33>K sp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38, 此时Fe3+已经沉淀。因此, 无法通过调节溶液pH制得纯净的ZrO(OH) ;正确答案:不能制得纯净的ZrO(OH)。

6)通过图(2)分析可知, 如在相同温度下, 升温速率高时, 失重百分率小, 因此煅烧时最佳升温速率为5℃/min, 正确答案:5℃/min;在失重相同的情况下, 升温速率快时, 分解所需温度相对较高(其他合理答案均可, 如在相同温度下, 升温速率高时, 失重百分率小)。

11. 从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图:

已知: FeCl3在加热情况下与水反应生成Fe(OH)3。

回答下列问题:

(1)试剂a是________, 过量的原因是__________。操作I用到的玻璃仪器是__________。

(2)滤液X、Z中都有同一种溶质, 请设计实验验证该溶质的离子:___________

(3)向佛水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液, 至液体呈透明的红褐色, 该分散系中粒子直径的范围是____nm,检验溶液中Fe3+存在的试剂是_________(填物质名称), 证明Fe存在的现象是__________。电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜, 制造印刷电路板, 请写出FeCl3溶被与铜反应的离子方程

式:______。

(4)若要验证溶液中不含Fe而只含有Fe2+, 正确的实验操作方法及现象是___________。

(5)硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等, 欲测定硫铁矿烧清中Fe元素的质量分数, 称取ag样品, 充分“酸溶”、“水溶”后过滤, 向滤被中加入足量的H2O2, 充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉

淀, 经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重, 冷却后称得残留固体bg。计算该样品中Fe元素的质量分数为____。【答案】 (1). Fe (2). 使氯化铁/氯化铜完全反应 (3). 烧杯、漏斗、玻璃棒 (4). 取未知液少量, 滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水后,溶液变为血红色, 证明含有Fe2+, 另取未知液少量,

滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀, 证明含有Cl? (5). 1~100 (6). 硫氰化钾 (7).

溶液呈血红色 (8). 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ (9). 先加KSCN溶液, 无现象, 再加氯水, 产生血红色溶液

(10). ×100%=×100%

【解析】(1)通过整个流程可知, 最后的产物为氯化铁晶体, 因此工业废液中加入过量的铁粉, 除去铜离子, 试剂a是铁粉, 铁粉过量, 能够使氯化铁全部转化为氯化亚铁, 氯化铜转化为氯化亚铁;操作I为过滤操作, 用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒;正确答案:Fe;使氯化铁/氯化铜完全反应;烧杯、漏斗、玻璃棒。

(2)滤液X、Z中都有同一种溶质氯化亚铁, 检验该物质的方法分两种, 一种检验亚铁离子, 另外一种检验

氯离子;亚铁离子检验可用氯水和硫氰化钾溶液, 氯离子检验可用稀硝酸和硝酸银;正确答案:取未知液

少量, 滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水后,溶液变为血红色, 证明含有Fe2+, 另取未知液少量,滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀, 证明含有Cl?。

(3)向沸水中逐滴滴加1mol/L FeCl3溶液, 至液体呈透明的红褐色, 该分散系为胶体, 粒子直径的范围是

1nm--100 nm之间,检验溶液中Fe3+存在的试剂是硫氰化钾溶液, 如果溶液变为血红色, 证明Fe3+存在;FeCl3溶被与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜, 离子方程式: . 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+;正确答案:1~100;硫氰化钾;溶液呈血红色; 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。

(4) Fe3+遇到硫氰化钾溶液变为血红色, 而Fe2+遇到硫氰化钾溶液没现象, 再滴加氯水, 溶液变为血红色, 结论得证, 正确答案:先加KSCN溶液, 无现象, 再加氯水, 产生血红色溶液。

(5)称取硫铁矿烧渣ag样品, 充分“酸溶”、“水溶”后过滤, 向滤被中加入足量的H2O2充分反应后把亚铁离子氧化为铁离子, 加入NaOH溶液至不再继续产生氢氧化铁沉淀, 经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重, 冷却后称得残留固体氧化铁为bg;根据铁元素守恒规律:样品中的铁元素质量等于氧化铁中铁元素的质量, 氧

化铁中铁元素质量为b×56×2/160=0.7bg, 该样品中Fe元素的质量分数为0.7b/a×100%;正确答案:

0.7b/a×100%。

12. 马日夫盐(Mn(H2PO4)2)是一种白色晶体, 易溶于水, 常用于机械设备的磷化处理。以软锰矿(主要成分为MnO2, 还含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3)为原料制备马日夫盐的流程如下:

(1)粉碎软锰矿制成矿浆的目的是_________________________________________, 葡萄糖(C6H12O6)与MnO2反应时, 产物为MnSO4、CO2和H2O, 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

(2)用H2O2溶液“氧化”时发生反应的离子方程式为_______________________________。

(3)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示、“调pH并过滤”时, 应调整的pH范围为____________, 滤渣1的主要成分为_________(填化学式)。

金属离子开始沉淀的pH 完全沉淀的pH

Fe3+ 1.8 3.2

Al3+ 3.0 5.0

Fe2+ 5.8 8.8

Mn2+7.8 9.8

(4)加入磷酸后发生反应的化学方程式为_____________________________________。

(5)某工厂用上述流程制备马日夫盐, 已知软锰矿中MnO2的含量为87%, 整个流程中锰元素的损耗率为9%, 则1t该软锰矿可制得马日夫盐__________t。

【答案】 (1). 增大反应物接触面积, 加快反应速率, 提高原料利用率 (2). 12:1 (3). 2Fe3+

+H2O2+2H+2Fe3++2H2O (4). 5.0~7.8 (5). Fe(OH)3和Al(OH)3 (6). MnCO3+

2H3PO4Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O (7). 2.59(或2.5935)

【解析】(1)粉碎软锰矿制成矿浆的目的是增大反应物接触面积, 加快反应速率, 提高原料利用率;由葡萄糖(C6H12O6)与MnO2反应时, 产物为MnSO4、CO2和H2O可知:葡萄糖做还原剂, MnO2做氧化剂;根据电子守恒:设MnO2为xmol, (C6H12O6)ymol, 2x=y×(4-0)×6;x/y=12:1,正确答案:增大反应物接触面积, 加快反应速率, 提高原料利用率;12:1。

(2)反应中的亚铁离子在酸性条件下被双氧水氧化为铁离子, 离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O;正确答案:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。

(3)“调pH并过滤”时, 主要除去铁离子和铝离子, 变为沉淀而除去, 根据表中数据可知应调整的pH

范围为5.0--7.8, 得到的沉淀(滤渣1)为Fe(OH)3和Al(OH)3;正确答案:5.0--7.8 ;Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)沉锰过程中形成碳酸锰沉淀, 再加入磷酸, 碳酸锰变为马日夫盐, 反应的化学方程式为MnCO3+

2H3PO4Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O ;正确答案:MnCO3+2H3PO4Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O。

(5)根据锰元素的量守恒规律:1t该软锰矿含有锰元素的量为:1×106×87%×(1-9%)÷87=0.0091×106mol, 马日夫盐Mn(H2PO4)2的量为0.0091×106mol,质量为0.0.0091×106×249=2.26×106g=2.26t;正确答案:2.26。

13. NaClO2是一种漂白、消毒剂,广泛应用于纸浆、棉纺等物质漂白。一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下图所示:

已知:①纯净的ClO2因易分解而发生爆炸。

②NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体;高于38℃时析出

NaClO2晶体;高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。

试回答下列问题:

(1)向发生器中鼓入足量空气,其目的是____(选填序号)。

a.将SO2氧化成SO3,以增强酸性

b.稀释CO2气体,以防止发生爆炸

c.将发生器中气体全部吹出,以减少CO2损失

(2)吸收塔中反应的离子方程式为___

(3)CO2发生器中反应的化学方程式为___________

(4)从吸收塔中可获得 NaClO2溶液,从NaClO2溶液到NaCO2产品,经过的操作步骤依次为:①______℃下减压蒸发结晶;②________;③洗涤;④低温干燥,得到成品。

(5)“电解”中阳极的电极反应式是_________, 阴极反应的主要产物是_________。

【答案】 (1). bc (2). 2ClO2+H2O2+2OH-= 2ClO2-+O2+2H2O (3). 2NaClO3+SO2+H2SO4 === 2ClO2+2NaHSO4(4). 38℃~60℃ (5). 过滤(6). 2Clˉ-2eˉ = Cl2↑ (7). ClO2-(或NaClO2)【解析】(1)通过流程过程可以看出, 向发生器中鼓入足量空气, 其目的是稀释CO2气体, 以防止发生爆炸;

将发生器中气体全部吹出, 以减少CO2损失;发生器中已经加入硫酸了, 酸性已经增强, 所以将SO2氧化成SO3, 以增强酸性是错误的;正确选项bc。

(2)ClO2与H2O2在碱性环境下, 生成NaClO2, H2O2在该反应中做还原剂, 被氧化为氧气, 反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-= 2ClO2-+O2+2H2O;正确答案:2ClO2+H2O2+2OH-= 2ClO2-+O2+2H2O。

(3)NaClO3具有氧化性, 被还原为ClO2, SO2被氧化为硫酸根离子, 产生ClO2化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4 === 2ClO2+2NaHSO4;正确答案:2NaClO3+SO2+H2SO4 === 2ClO2+2NaHSO4。

(4)根据题给信息:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体;高于38℃时析出;NaClO2晶体高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl可知:从吸收塔中可获得 NaClO2溶液, 从NaClO2溶液到NaCO2产品, 经过的操作步骤依次为:①控温38℃~60℃下减压蒸发结晶;②过滤;③洗涤;④低温干燥, 得到成品。正确答案:38℃~60℃ ;过滤。

(5)电解饱和食盐水, 阳极产生氯气, 阳极的电极反应式是2Clˉ-2eˉ = Cl2↑ ; ClO2在阴极得电子还原为ClO2-(或NaClO2);正确答案:2Clˉ-2eˉ = Cl2↑;ClO2-(或NaClO2)。

14. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂, 工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3)来生产铵明矾, 其中Z的水溶液可用于伤口消毒, 其工艺流程图如下:

(1)写出反应Ⅱ的离子方程式____________________。

(2)25℃时, 将0.2 mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的Y溶液等体积混合, 所得溶液的pH=5, 则该温度下氨水的电离常数K b≈_____________(忽略混合时溶液体积的变化)。

(3)从反应Ⅳ的铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为_____________、____________、过滤、洗涤(填操作名称)。

(4)“电解”时, 用惰性材料作电极, 则阳极电极反应式为__________________________。

(5)反应Ⅵ的化学方程式为______________________。

(6)废水中含有Fe2+、Mn2+等金属离子对自然环境有严重的破坏作用, , 可用(NH4)2S2O8氧化除去。写出Mn2+被氧化生成MnO2的离子方程式为__________________________________。Z也有较强氧化性, 在实际生产中不用Z氧化Mn2+的原因是_______________________________________。

高考化学工业流程题大全题

高考化学工业流程题汇编2 【例1】(11分)某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。 回答下列问题: (1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程:。 (2)a和b分别是(填序号)。 A.足量CO2、适量NH3 B.足量NH3、适量CO2 C.适量CO2、足量NH3 D.适量NH3、足量CO2 (3)上述流程中,可以循环使用的物质有(写化学式)。 (4)从滤液中获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是。 (5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是。 A.提供制备所需的氮元素B.增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C.作反应的催化剂D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3 【例2】(12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下: (1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 (2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止Ca2+在蒸发时水解; ②。 (3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可 能原因有;。 【例3】(11分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下: (1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气

高三化学化工流程图知识点

高三化学化工流程图复习专题(成本)编写人:李祖贤 解流程题的步骤和方法 1.?首先,浏览全题,确定该流程的目的;——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物。 2.?其次,精读局部,明确反应原理——确定各步的反应物、生成物。 科学表述、规范书写。 3.?第三,针对问题再读图,明确要求—— 归纳:平时复习要善于去看答案,看看答案的表述并背下来,懂图知解。 考查要点: ?物质性质及其相互转化关系:最主要为无机化合物,包括非金属和金属,考察重点为金属,因为涉及的原 理金属方面尤其突出,针对性强。 ?元素及其化合物的转化网络,重点考察铝的两性,三价及二价铁的互化及其选用的氧化剂和还原剂 ?物质的分离和提纯的方法 结晶(固液分离)——固体物质从溶液中析出的过程(蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发),固 定答题模式:1.蒸发浓缩,2.冷却结晶3.过滤洗涤验纯4.干 燥成品

"过滤——固、液分离(方法一般是:减压过滤,抽滤等都是为了加快过滤时间,减少产品与外界接触时间)"蒸馏——液、液分离(沸点相差较大的液体才可以用蒸馏,而且一般为有机物之间的分离,蒸馏前要干燥除水。) "分液——互不相溶的液体间的分离(与萃取不分家) "萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。(溶解度要相差比较大,如用四氯化碳将溴或碘从水中萃取出来,因为溴在四氯化碳的溶解度大于水) "升华——将可直接气化的固体分离出来。(利用碘的升华的特性可以将碘提纯) "盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出(如在有机物中加入无机物会降低有机物在水中的溶解度,或者加入有相同离子的无机盐:氯化钠加到碳酸钠中) 分解法——氯化铵等受热分解 ?电解质溶液基本理论(弱酸、弱碱的电离;水的电离;盐类水解;Ksp的应用) ?氧化还原反应(最常见)

高考化学工艺流程题答题规律大总结

高考化学工艺流程题答题规律大总结! 一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是: ①从题干中获取有用信息,了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么;B.发生了什么反应;C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息,帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手: 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响?对综合生产效益有何影响?如原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护(从绿色化学方面作答)。 二、工业流程题中常用的关键词 原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水) 灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀) 氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节pH促进水解(沉淀) 控制pH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度 三、工业流程常见的操作 (一)原料的预处理 ①粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(研磨适用于有机物的提取,如苹果中维生素C的测定等) ②水浸:与水接触反应或溶解。 ③酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离 子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。

2019年全国I卷高考化学试题

绝密★启用前 2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试化学 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的。 7.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 8.关于化合物2?苯基丙烯(),下列说法正确的是 A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应 C.分子中所有原子共平面 D.易溶于水及甲苯 9.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是

A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 10.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在 B.冰表面第二层中,H+浓度为5×10?3 mol·L?1(设冰的密度为0.9 g·cm?3) C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变 D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl垐? 噲?H++Cl? 11.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的K a1=1.1×10?3 ,K a2=3.9×10?6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的 C.b点的混合溶液pH=7 D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH?)

高三化学《化工流程》专项训练(word含答案)

高三化学《化工流程》专项训练 1. (14分) 磷酸二氢钾( KH2PO4)可用于我国研制的巨型激光器“神光二号”。 某小组设计的以氟磷灰石[ Ca5(PO4)3F]为原料制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如下: 已知:KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl,其中HCl易溶于有机萃取剂。回答下列问题: (1)写出氟磷灰石在高温下与SiO2、C反应的化学方程式,在该反应中的还原产物为。 (2)用烧碱溶液吸收尾气中的SiF4可生成两种盐,写出反应的离子方程式。 (3)写出副产品M的一种用途。 (4)从化学平衡角度分析,KCl和H3PO4反应制备KH2PO4时使用萃取剂的原因: 。 (5)常温下,H3PO4的K a1=7.1×10-3、K a2=6.2×10-8、K a3=4.5×10-13。通过计算解释KH2PO4溶液显酸性: 。 (6)为避免水体富营养化,废水中的KH2PO4要先处理达标后再排放。处理废水有两种方法: ①沉淀法:向废水中加入石灰将磷元素全部转化成Ca3(PO4)2。常温下,K sp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-29。一般地,溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,被认为完全除去。若废水中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,则废水中c(PO43-)= mol·L-1(结果保留小数点后 一位,2≈1.4)。 ②电渗析法:用电渗析法从废水中提取KOH和H3PO4。下列说 法正确的是(填字母)。 A.膜1为阳离子交换膜,y极为正极 B.c为稀KOH溶液,b为浓H3PO4溶液 C.阳极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑ D.每转移0.1 mol电子时理论上可以获得9.8 g H3PO4 2. (14 分) 稀土元素钪广泛应用于冶金化工航空航天、超导、激光、核能等领域。利用钛磁铁矿为原料(成分主要为Fe2O3、TiO2及少量Sc2O3等)提纯氧化钪并制备氯化钪的一种工艺流程如下: 已知:①氯化钪化学式为ScCl3,无色易潮解的晶体,易溶于水和某些有机溶剂; ②25℃时,草酸电离平衡常数为K a1=5.0×10-2,K a2=5.4×10-5。请回答下列问题:

最新2018年高三化学工艺流程题专题(学生)

化学工艺流程题的突破 1 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面: 2 1.将原料转化为产品的生产原理问题; 3 2.除杂、分离和提纯产品等问题; 4 3.提高产量和效率问题; 5 4.节能减排,“绿色化学”,循环利用等生产问题; 6 5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 7 因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考8 查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头9 脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时10 间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。 11 二、核心知识点突破 12 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对13 性的做了一下的核心知识点的突破教学。 14 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法:结晶法 15 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质16 溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。 17 (1)纯物质溶液得到晶体: 18 蒸发结晶(NaCl型:溶解度随温度变化小的物质) 19 蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO 3型:溶解度随温度变化大的物质和含 20 有结晶水的晶体)21

(2)混合溶液(分离A和B): 22 要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤 23 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过24 滤 25 Ⅱ、预处理的各种方法 26 工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。 27 (1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶28 解)速率,增大原料的转 29 化率(或浸取率)。 30 (2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为31 氧化物;除去有机物;除 32 去热不稳定的杂质 33 (3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀) 34 (4)碱溶:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进35 水解(沉淀) 36 Ⅲ、平衡原理的应用 37 在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡,沉淀溶解平衡,沉淀的转化,离子的水38 解平衡 39 40 练习2.工业上以锂辉石(Li 2O·A1 2 O 3 ·4SiO 2 ,含少量Ca、Mg元素)为原料生 41 产 42 碳酸

2019年高考化学试卷-(全国II卷与答案)

2019年全国卷Ⅱ理综化学 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 S 32 Cl 35.5 As 75 I 127 Sm 150 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的。 7.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是 A.蚕丝的主要成分是蛋白质 B.蚕丝属于天热高分子材料 C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应 D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物 8.已知N A是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 A.3g 3He含有的中子数为1N A PO 数目为0.1N A B.1 L 0.1 mol·L?1磷酸钠溶液含有的3 4 C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6N A D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13N A 9.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 A.原子半径:W

C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀 盐酸 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊 D 向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分 振荡后加1滴KSCN溶液 黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变11.下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是 A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失 Zn+CuSO4Cu+ZnSO4 B.澄清的石灰水久置后出现白色固体 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色 2Na2O22Na2O+O2↑ D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀 3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2 12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的K sp的关系为:K sp(m)=K sp(n)

高三化学工艺流程新题型

化学流程图专题(三) 【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下: ①中涉及的主要反应有: 主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3 完全沉淀时溶液pH 4。7 3。7 11。2 5。6 试回答下列问题: ⑴“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是。两个副反应均为吸热反应,但 在高温下均能自发进行,其原因是。 ⑵“③”中调节pH至4.7,目的是。 ⑶“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:。 ⑷“⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠,依据是。 【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示: 根据上述图示,完成下列填空: (1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39。20g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28g氨)__________mL,用规格为_______mL量筒量取。 (2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_______________________________________________________。

2020高考化学化工流程试题知识点总结

2020高考化学化工流程试题知识点总结 知识归纳 无机化工流程题的特点: 规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。 核心考点:物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。 1. 流程的呈现主要有以物质转化为主线,以操作过程为主线,甚至有时候会以设备为主线。 2. 这类题常围绕以下几个知识点进行设问:

⑴反应速率与平衡理论的运用 反应物颗粒大小:反应速率、原料的利用率等 温度:反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等 ⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写; ⑶利用控制pH分离除杂; ⑷化学反应的能量变化; ⑸实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等; ⑹流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用; ⑺环境保护与绿色化学评价。 一、原料处理的方法和作用 对原料进行预处理的常用方法及其作用: 1. 粉碎、研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。 2. 水浸:与水接触反应或溶解。 3. 酸浸:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等,与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。近年来,在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中,矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解,使其转入溶液中,达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 4. 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)。 5. 灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质,将有机碘转化为碘盐。

6. 灼烧、焙烧、煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。 二、掌握核心化学反应 1. 元素及其化合物知识:化工生产将原料转变成产品的过程,也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识 2. 还要掌握有关化工生产的知识,熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等; 3. 化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程,从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等,做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 ①调节溶液的pH值:使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的,抑制某些离子的水解,防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做? 提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。

高三化学工艺流程题专题

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化学工艺流程题的突破 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面: 1.将原料转化为产品的生产原理问题; 2.除杂、分离和提纯产品等问题; 3.提高产量和效率问题; 4.节能减排,“绿色化学”,循环利用等生产问题; 5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 化工流程题一般就围绕这几个方面设问求解,我们需要运用有关物质的性质和物质间相互作用的基本知识,还要掌握一些分离提纯物质的基本实验技能,关键是还要具有分析生产工艺流程的方法和能力。 这类试题起点高、落点低,试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事物为背景,要求明确,设问层次清晰,以无机或有机化合物的组成、性质、变化等内容为载体,要求考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或解决生产、生活实际中的简单化学问题。解答所需知识、方法都是化学的核心内容。 因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。 二、整体的学习程序:具体→抽象→具体 1、抽象出工艺流程模板 2、学习课本上的具体工艺流程 (1)侯氏纯碱工艺 (2)工业合成硫酸(3)工业合成硝酸

3、具体试题中的几个过程的划分 对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。 给出各种不同核心反应原理的工艺流程的流程图,指导学生分析工业流程的主线和核心步骤。在分析过程中关注以下几个方面: (1)明确实验的目的 (2)抓住几条线索 线索考查侧重主要目的主要制备物质核心化学反应产物又多又纯 杂质分离提纯杂质分离彻底辅助试剂辅助主要物质转化或分离杂质循环利用 三、核心知识点突破 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法:结晶法 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法,大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法,难点在于混合溶液得到晶体的操作。 (1)纯物质溶液得到晶体: 蒸发结晶(NaCl型:溶解度随温度变化小的物质) 蒸发浓缩(至有晶膜出现为止),冷却结晶(KNO3型:溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体)(2)混合溶液(分离A和B): 要得到溶解度受温度变化小的溶质:蒸发结晶,趁热过滤 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤 Ⅱ、预处理的各种方法 工艺流程中的预处理分析进行分类,并形成一定的答题模板。 (1)粉碎或研磨:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转 化率(或浸取率)。 (2)煅烧或灼烧:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除 去热不稳定的杂质 (3)酸浸:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)

2019年高考化学试卷-(全国Ⅰ卷与答案)

2019年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试化学 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的。 7.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 8.关于化合物2?苯基丙烯(),下列说法正确的是 A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B. 可以发生加成聚合反应 C. 分子中所有原子共平面 D. 易溶于水及甲苯 9.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 10.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是

A. 冰表面第一层中,HCl以分子形式存在 B. 冰表面第二层中,H+浓度为5×10?3 mol·L?1(设冰的密度为0.9 g·cm?3) C. 冰表面第三层中,冰的氢键网格结构保持不变 噲?H++Cl? D. 冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl垐? 11.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H2A的K a1=1.1×10?3 ,K a2=3.9×10?6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 A. 混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B. Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的 C. b点的混合溶液pH=7 D. c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH?) 12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B. 阴极区,氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+ C. 正极区,固氮酶催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 13.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数

2018届高三化学大题化工专题2

高三化学大题化工专题2 1.硼氢化钠(NaBH 4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B 2O 3,含有少量Al 2O 3、SiO 2、FeCl 3等)制取NaBH 4的流程如下: 已知:偏硼酸钠(NaBO 2)易溶于水,不溶于醇,在碱性条件下稳定存在 回答下列问题: (1)写出加快硼精矿溶解速率的措施 (写一种)。 (2)操作1为 ,滤渣主要成分为 。 (3)除硅铝步骤加入CaO 而不加入CaCl 2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;② 。 (4) 氢化镁(MgH 2)中H 元素的化合价为 ;MgH 2与NaBO 2在一定条件下发生反应1,其化学方程式为: 。 (5)在碱性条件下,在阴极上电解NaBO 2也可制得硼氢化钠,写出阴 极室的电极反应式 。 (6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,从而变废为宝,写出该反应的离子方程 式 。 化工流程考察内容主要有: 1)、原料预处理 2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择) 3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、 物质的分离与提纯) 硼精矿 滤渣 NaBH 4 Na 2O ?3CaO ?Al 2O 3?n SiO 2 换膜 2溶液

4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构,使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、 分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀---- pH值的控制。 例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示 调节pH所需的物质一般应满足两点: ○i、能与H+反应,使溶液pH值增大;○ii、不引入新杂质。 例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗

高考化学工业流程题

流程题目 1.【2016-四川】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca 5(PO 4)3F 和CaCO 3·MgCO 3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案,制备具有重要工业用途的CaCO 3、Mg(OH)2、P 4和H 2,其简化流程如下: 已知:①Ca 5(PO 4)3F 在950℃不分解; ②4Ca 5(PO 4)3F+18SiO 2+30C2CaF 2+30CO+18CaSiO 3+3P 4 请回答下列问题: (1)950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。 (2)实验室过滤所需的玻璃仪器是 。 (3)NH 4NO 3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca 2+的原因是 。 (4)在浸取液Ⅱ中通入NH 3,发生反应的化学方程式是 。 (5)工业上常用磷精矿[Ca 5(PO 4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃,101kPa 时: CaO(s)+H 2SO 4(l)=CaSO 4(s)+H 2O(l) ΔH =-271kJ/mol 5 CaO(s)+3H 3PO 4(l)+HF(g)= Ca 5(PO 4)3F(s)+5H 2O(l) ΔH =-937kJ/mol 则Ca 5(PO 4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 。 (6)在一定条件下CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),当CO 与H 2O(g)的起始物质的量之比为1:5, 达平衡时,CO 转化了56 。若a kg 含Ca 5(PO 4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿,在上述过程中有b %的Ca 5(PO 4)3F 转化为P 4,将产生的CO 与H 2O(g)按起始物质的量之比1:3混合,则相同条件下达平衡时能产生H 2 kg 。 2.【2016-浙江】磁性材料A 是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A 的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。 (2)溶液C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。 (3)已知化合物A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度 为1.518 g·L -1),该气体的电子式为_ _。写出该反应的离子方程式_ __。 (4)写出F→G 反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G 中的主要微

完整高考化学工艺流程题解题技巧

工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先,找出要得到的主要物质是什么,混有哪些杂质; ②然后,认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么产物; ③最后,思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质(具有某些特殊性质的产物,要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质,比如:产品受热易分解,可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等); ②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:反应物是什么?反应方程式是什么?该反应造成了什么后果?对制造产品有什么作用? ③从问题中获取信息,帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质,则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如: ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐,且水解产物中有挥发性的酸产生时,则要加相对应的酸来防止水解。如:制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时,要蒸干其溶液得到固体溶质时,23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解,否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO;而像Al (SO) 、NaAlO 、

NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423. 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂,则要防止它们发生氧化还原的物质,如:含Fe、2+SO等离子的物质,则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH 固2体等物质),则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去,也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息,则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况,根据它们的不同变化,找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程: (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率(途径:升高温度、搅拌、粉碎) ②溶解: ③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如:

2019年高考全国卷1理综(化学部分)试题与答案

2019年高考全国卷1理综(化学部分)试题及答案 可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127 一、选择题:每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 7.瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的兵马俑是制品,由黏土经高温烧结而成 C.瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 9.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是 A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 10.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是

11.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H 2A的Ka 1 =1.1×10?3,Ka 2 =3.9×10?6) 溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的 C.b点的混合溶液pH=7 D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH?) 12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是 A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 +2MV2+2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 13.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是

高考化学化工流程题如何答题

高考化学化工流程题如何答题首先,要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识,通过对试题结构的分析可知,该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分: (1)题干部分:介绍原材料及所要得到的目标产品,以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分:呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分: 即原料的预处理,物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。 有的流程图在这三部分中还包括三条线索,主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分:提出了所要解决的问题。 2.解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步发生的反 应及得到的产物→结合基础理论与实际问题思考→注意答 题的模式与要点,并注意语言表达的科学性,在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是: ①浏览全题,确定该流程的目的———由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;

②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用; ③解析流程图并思考: 从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、溶液中的平衡)?每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的? 对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。努力做到以下几点: (1)正确解读试题信息,理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题,正确沟通现实问题与学科知识的关系,找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语,清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。

高考化学工艺流程图题型分类

化学工艺流程 1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下: 回答下列问题: (1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为 ___________________。 (2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示: 温度/℃30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。 (5)若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成___________(列式计算)。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 (6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O (3)低于40℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)= 22 5 1.310 1.010 mol·L?1=×10-17mol·L?1,c3(Mg2+)×c2(PO43-)=3××10-17)2=×10-40< K sp [Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

2019年高考 化学2卷真题及答案

2019年普通高等学校招生全国统一考试 化学 7.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是() A.蚕丝的主要成分是蛋白质 B.蚕丝属于天然高分子材料 C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应 D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物 8.已知N A是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是() A.3g3He含有的中子数为1N A B.1 L 0.1mol·L-1磷酸钠溶液含有的3 PO 数目为0.1N A 4 C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6N A D.48 g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13N A 9.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是() A.原子半径:W

11.下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是() A.向Cu2SO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 B.澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变成白色2Na2O2=2Na2O+O2↑ D.向Mg(OH) 2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀 3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2 12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是() A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度 B.图中各点对应的K ap的关系为:K ap(m)= K ap(n)< K ap(p)< K ap(q) C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动 D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动 13.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)() A.8种B.10种C.12种D.14种 二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一 项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 14.2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是()

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