届高三化学一轮复习 工业流程图专题训练Word下载.docx

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（3）K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒；

消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe（OH）3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降（答案合理均可）　（4）660

2、某含镍（Ni）废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质。

部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示：

化学式

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Al（OH）3

Ni（OH）2

Ksp近似值

10－17

10－39

10－34

10－15

现用含镍废催化剂制备NiSO4·

7H2O晶体，其流程图如下：

回答下列问题：

（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O，_________________。

（2）“酸浸”所使用的酸为________________________________________________________。

（3）“净化除杂”需加入H2O2溶液，其作用是_________________________________________。

然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀，列式计算此时的pH。

________________________

_______________________________________________________________________________。

（4）“操作A”为________________、过滤、洗涤、干燥，即得产品。

（5）NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH，该反应的离子方程式为______________

（6）NiOOH可作为镍氢电池的电极材料，该电池的工作原理如下图所示，其放电时，正极的电极反应式为____________________________________________________________________

（1）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑

（2）稀硫酸（或硫酸、H2SO4）

（3）将Fe2＋氧化为Fe3＋　c3（OH－）＝

＝

＝10－34，c（OH－）≈10－11.3mol·

L－1，则c（H＋）＝

＝10－2.7mol·

L－1，pH＝2.7

（4）冷却结晶

（5）2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O

（6）NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－

3（2019·

济南一中质检）硼及其化合物具有重要的工业用途。

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收镁和其中另一种金属单质A的工艺流程如图：

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表：

沉淀物

Mg（OH）2

pH

3.2

5.2

12.4

（1）滤液Ⅰ中所含阴离子主要是_____；

可回收到的金属A的原子结构示意图为____________。

（2）试剂B为________；

“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有______________

_____________________________________________________________（要求写出两条措施）。

（3）滤液Ⅱ所含金属离子为________________，调pH时需要调多次，第一次调pH主要是为了除去________________________________________________________________________。

（4）Mg（ClO3）2在农业上有广泛的用途，可用NaClO3与MgCl2制备，已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）的变化曲线如图所示。

①写出反应的化学方程式：

_________________________________________________________

②将反应物按化学反应方程式计量数之比混合制备Mg（ClO3）2，简述可制备Mg（ClO3）2的原因：

_____________________________________________________________________________

答案

（1）AlO

、OH－　

（2）盐酸　升温、搅拌或适当增大酸的浓度（任写两种即可）

（3）Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋　Fe3＋

（4）①2NaClO3＋MgCl2===Mg（ClO3）2＋2NaCl↓

②在相同温度下，NaCl的溶解度较小，最先析出，Mg（ClO3）2留在溶液中，通过蒸发结晶可得

4、（2019·

湖南省五校协作体高三第一次诊断）以赤铁矿（主要成分为60.0%Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等）为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：

已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：

Cu（OH）2

3.4

9.7

6.7

（1）含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，其目的是______________________________________

操作Ⅰ的名称是________。

（2）将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是________________________________________________________________________

（3）将pH控制在3.6的目的是_______________________________________________________

已知25℃时，Ksp[Cu（OH）2]＝2×

10－20，该温度下反应Cu2＋＋2H2OCu（OH）2＋2H＋的平衡常数K＝_______________________________________________________________________。

（4）加入双氧水时反应的离子方程式为_______________________________________________

（5）利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁（FexNy），若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：

______________________________

（1）增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率　过滤

（2）3MnO2＋6KOH＋KClO3

3K2MnO4＋KCl＋3H2O

（3）使Fe3＋全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀

5．0×

10－9

（4）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（5）16Fe＋2NH3

2Fe8N＋3H2

5、PFS是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

（1）酸浸槽以及聚合釜中用到的酸应是________；

PFS中铁元素的化合价为________________；

在酸浸槽中，为了提高浸出率，可以采取的措施有_____________________________（写两条）。

（2）若废铁屑中含有较多铁锈（Fe2O3·

xH2O），则酸浸时反应的化学方程式有_________________

（3）如果反应釜中用H2O2作氧化剂，则反应的离子方程式为_____________________________；

生产过程中，发现反应釜中产生了大量的气体，且温度明显升高，其原因可能是_____________

（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内。

如果溶液酸性过强，造成的后果是________

如果溶液酸性太弱又会生成大量的氢氧化铁沉淀。

若溶液中Fe3＋的浓度为1mol·

L－1，当Fe3＋开始沉淀时，溶液的pH约为________。

[已知Fe（OH）3的Ksp≈1.0×

10－39]。

（1）H2SO4　＋3　加热、搅拌、多次浸取等

（2）Fe2O3·

xH2O＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋（3＋x）H2O、Fe2（SO4）3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　H2O2与Fe2＋的反应为放热反应，加入的H2O2过多，且生成的Fe3＋能作H2O2分解的催化剂，H2O2发生分解反应，生成了O2

（4）影响Fe3＋与OH－的结合（合理答案均可）　1

6、高铁酸（H2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂，投入水中会迅速发生反应。

（1）Na2FeO4中Fe的化合价为________。

（2）已知：

常温下高铁酸钠为紫黑色固体，将Na2FeO4投入水中，有气体生成，同时有红褐色沉淀产生，则Na2FeO4与水反应的化学方程式为____________________________________________________

_________________________________________________。

（3）在工业上制备Na2FeO4的方法有多种。

Ⅰ.干法制备的反应原理如下：

2FeSO4＋6Na2O2===aNa2FeO4＋M↑＋2Na2O＋2Na2SO4。

①a＝________。

Ⅱ.湿法制备的工艺流程如下：

Na2FeO4在强碱性溶液中的溶解度较小。

②反应b中，生成物除了Na2FeO4外，另一种盐的化学式为________。

③一系列操作包括过滤、________、________。

答案　

（1）＋6

（2）4Na2FeO4＋10H2O===4Fe（OH）3＋3O2↑＋8NaOH

（3）①2　②NaCl　③洗涤　（低温）干燥

7、以粉煤灰（主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等）为原料制备Al2O3的流程如下：

（1）“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，写出Al2O3溶解的离子方程式_______________________________________________________________。

（2）证明酸浸后溶液中存在Fe3＋的方法是：

取酸浸后的溶液少许置于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色；

再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去，继续滴加会有气泡逸出，该气体会使带火星的木条复燃。

①红色变深的原因是（用离子方程式表示）：

_______________________________

____________________________________________________________；

②溶液红色褪去是由于过氧化氢氧化了硫氰根离子，已知双氧水氧化SCN－生成N2、CO2和SO

，写出该反应的离子方程式：

_______________________________；

③有气体逸出，说明Fe3＋对H2O2的分解有催化作用，写出催化过程第一步反应的离子方程式______________________________________________

_______________________________________________________________。

答案　

（1）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

（2）①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、Fe3＋＋3SCN－

Fe（SCN）3

②2SCN－＋11H2O2===2CO2↑＋N2↑＋2H＋＋10H2O＋2SO

③2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋

8、在我国的资源储备中，铬是重要的战略金属资源。

以下是以某铬渣（主要成分为Cr2O3，杂质主要是FeO、SiO2等）为原料生产Cr2O3的工艺流程：

Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×

10－11，Ksp[Cr（OH）3]＝6.4×

10－31。

（1）若以氧化物形式表示矿物的组成，则Fe2SiO4可表示为__________________________________________。

（2）焙烧时通入氧气的作用是__________________________________________

____________________________________________________________。

（3）“除杂”时加入MgSO4－（NH4）2SO4混合物与溶液中少量的PO

、AsO

、SiO

反应，使其分别转化为NH4MgPO4、NH4MgAsO4、MgSiO3沉淀除去。

测得反应pH与除杂率的关系如图所示。

①反应过程中控制溶液pH为9，pH>

9时除杂率降低的原因是__________________________________________________________。

②反应的温度控制在80℃左右，温度不宜太高的主要原因是______________________________________________________。

（4）“还原”时先调节溶液pH，再加入焦亚硫酸钠（Na2S2O5）。

①完成“还原”反应的离子方程式：

________Cr2O

＋________S2O

＋________===________Cr3＋＋________SO

＋________

②已知铬液中c（Cr2O

）＝0.32mol·

L－1，为了不在还原过程中产生Cr（OH）3沉淀，应控制溶液的pH不大于________。

（5）“沉铬”的主要副产物为________。

答案　

（1）①2FeO·

SiO2

（2）将Cr2O3、FeO氧化

（3）①pH过高时，Mg2＋、NH

易转化为Mg（OH）2、NH3，影响沉淀的形成　②铵盐受热易分解

（4）①2　3　10H＋　4　6　5H2O　②4

（5）Na2SO4