高考化学工艺流程题2有答案解析Word下载.docx

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（3）方法二制WO3的过程中，需洗涤CaWO4，如何检验CaWO4已洗涤干净：

（4）整个工艺流程所涉及的物质中，属于酸性氧化物的有　_________　．

（5）写出反应⑩中阳极反应的电极反应式：

4．海水是地球的元素宝库，即便在提取氯化钠、溴、镁后的“废液”中，仍然可以提取有用物质，如碘．应用这种“废液”提取碘的工艺流程如图所示．

（1）步骤③加铁粉的目的是　_________　．

（2）写出步骤④中反应的离子方程式：

（3）上述生产流程中，可以循环利用的副产物是　_________　．

（4）操作⑤的名称是　_________　，选用的试剂是　_________　．

5．工业生产纯碱的工艺流程示意图如下所示，其中向粗盐水中加入的沉淀剂A、B分别为氧化钙和碳酸钠．

请回答下列问题：

（1）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、　_________　、沉淀、过滤、　_________　、冷却结晶、过滤、烘干．

若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：

（2）实验室中，用提纯得到的NaCl配制500mL1.00mol．L﹣1NaCl溶液，使用的仪器除药匙、玻璃棒、量筒外，还需要　_________　（填仪器名称）．

（3）生产纯碱的工艺流程中，碳酸化时析出NaHCO3晶体，没有析出Na2CO3晶体的原因是　_________　．碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（写化学式）　_________　，检验这一部分的阴离子的具体方法是　_________　．

（4）本工艺流程中氨是循环使用的，为此，向滤液D中加入石灰水产生氨．写出该反应的离子方程式　_________　．

（5）产品纯碱中含有碳酸氢钠，如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为（请注明你的表达式中所用的有关符号的含义）：

6．废旧锂离子电池的正极材料（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可用于回收钴、锂，工艺流程如下：

（1）在上述溶解过程中，S2O32﹣被氧化成SO42﹣，LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为　_________　，还原产物是　_________　．

（2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是　_________　．废渣的主要成分是　_________　．

（3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为　_________　、　_________　．

（4）除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是　_________　．

7．硝酸铝广泛用于有机合成、印染工业等．工业上以铝灰为原料（主要成分为Al，含少量Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO、MgO等）制备硝酸铝的工艺流程如下：

已知：

Al（OH）3沉淀和溶解的pH如下表：

Al（OH）3

开始沉淀

沉淀完全

沉淀开始溶解

沉淀完全溶解

pH

3.3

5.0

7.8

12.8

回答下列问题：

（1）碱溶时，发生主反应的离子方程式为　_________　．

（2）工艺流程中第一次加入硝酸调pH=7.0的目的是　_________　．pH=7.0时，溶液中c（Al3+）=　________、（通常条件下，Ksp[Al（OH）3]=1.3×

10﹣33）．

（3）若忽略杂质跟酸、碱的反应，则在碱溶、调pH=7.0、酸溶过程中，理论上消耗碱、酸的物质的量之比n1（NaOH）：

n2（HNO3）：

n3（HNO3）=　_________　．

（4）现用1t铝灰制硝酸铝晶体[Al（NO3）3•9H2O]，最后生产出7.5t硝酸铝晶体．若生产过程中铝元素的损失率为10%，计算铝灰中铝元素的质量分数．

8．21世纪是钛的世纪．如下图是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：

①Mg（s）+Cl2（g）═MgCl2（s）；

△H=﹣641kJ/mol

②Cl2（g）+

Ti（s）═

TiCl4（l）；

△H=﹣385kJ/mol

（1）钛自粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的．TiO2+发生水解的离子方程式为　_________　；

（2）反应Ⅰ在800～900℃下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为：

　_________　；

（3）反应Ⅱ的热化学方程式为　_________　；

（4）该工艺流程中，可以循环使用的物质有　_________　；

（5）在800～1000℃时电解TiO2也可制得海绵钛，装置如右图所示．图中b是电源的　_________　极，阴极的电极反应式为　_________　．

9．已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石．有人设计了把我国的贫菱锰矿（MnCO3含量较低）转化为高品位“菱锰矿砂”（MnCO3含量高）的绿色工艺．该工艺流程如图所示：

已知焙烧反应①的化学方程式：

（NH4）2SO4+MnCO3

MnSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O．

（1）写出反应②的离子方程式　_________　．

（2）上述工艺流程中，可以循环利用的物质有（NH4）2SO4、　_________　、　_________　．从物料平衡角度看，理论上生产过程中　_________　（填“需要”或者“不需要”）添加（NH4）2SO4．

（3）向物质的量浓度均为0.01mol•L﹣1的MnCl2和BaCl2混合溶液中，滴加Na2CO3溶液，先沉淀的是　_________　（填离子符号）；

当两种沉淀共存时，溶液中

=　_________　

[Ksp（BaCO3）=8.1×

10﹣9，Ksp（MnCO3）=1.8×

10﹣11]．

10．碳酸锰，俗称“锰白”，是生产电讯器材软磁铁氧体的原料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，工业上有广泛的用途．工业上以软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿（主要成分FeS2）为主要原料制备碳酸锰（MnCO3难溶，分解温度较高）的一种工艺流程如图：

几种金属离子沉淀的pH如表

Fe2+

Fe3+

Cu2+

Mn2+

开始沉淀的pH

7.5

3.2

5.2

8.8

完全沉淀的pH

9.7

3.7

10.4

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有（　　）

A．适当升高温度B．搅拌C．研磨矿石D．加入足量的蒸馏水

（2）溶浸过程中发生的主要反应如下，请完成并配平该反应的离子方程式．2FeS2+15MnO2+　_________　　_________　=　_________　Fe3++　_________　　_________　+　_________　　_________　+　_________　SO42﹣

（3）除铁工序中，先加入适量的软锰矿，其作用是，再加入石灰调节溶液的pH的范围为　_________　．

（4）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质．若测得滤液中c（F﹣）=0.01mol•Lˉ1，滤液中残留c（Ca2+）=　_________　mol•L﹣1．[已知：

Ksp（CaF2）=1.46×

10ˉ10]

（5）沉锰工序中，298K、c（Mn2+）为1.05mol•Lˉ1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间关系如图．对比不同反应条件下的曲线，仅据图中信息，你能获得的结论是　_________　

（6）副产品的主要成分　_________　．

11．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂．以下是工业上用软锰矿（主要成分MnO2）制备高锰酸钾的一种工艺流程．

请回答：

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂．其消毒机理与　_________　（填字母）相同．

a．NaClO溶液b．乙醛c．双氧水d.75%的酒精

（2）操作Ⅰ的名称是　_________　；

硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生主要反应的化学方程式为　_________　

（3）上述流程中可以循环使用的物质有　_________　和　_________　（填化学式）．若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得　_________　molKMnO4．

（4）MnO2在酸性条件下具有强氧化性，可被还原为Mn2+．写出MnO2与浓盐酸制取氯气的化学方程式　_________　

为验证MnO2具有强氧化性，下列方案可行的是　_________　（填字母）

A．MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加KSCN溶液，观察溶液是否变红

B．MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成

C．MnO2固体加入到FeSO4与KSCN的酸性混合液中，观察溶液是否变红

（5）酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应，反应开始时溶液褪色较慢，反应一段时间后褪色会迅速加快，其原因是　_________　．

12．黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要成分为FeS2）进行如下实验探究．

【实验一】：

测定硫元素的含量

I．将m1g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体．写出石英管中发生反应的化学方程式为：

Ⅱ．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

问题讨论：

（1）I中，甲中所盛试剂是　_________　．

（2）Ⅱ中，所加H2O2溶液需足量的理由是　_________　；

发生反应的离子方程式为　_________　．

（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为　_________　．

【实验二】：

设计以下实验方案测定铁元素的含量

（4）②中，若用铁粉作还原剂，则所测得的铁元素的含量　_________　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；

若将稀释液久置后再用酸性KMnO4滴定，则所测得的铁元素的含量　_________　．

（5）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有　_________　．

（6）某同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下：

实验次数

第一次

第二次

第三次

消耗KMnO4溶液体积/mL

26.42

25.05

24.95

根据所给数据，计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c=　_________　．（提示：

5Fe2++MnO4﹣+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O）

13．信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁．某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

（1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为　_________　．

（2）第②步加H2O2的作用是　_________　．

（3）该探究小组提出两种方案测定CuSO4•5H2O晶体的纯度．

方案一：

取ag试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀．用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定（原理为I2+2S2O2﹣═2I﹣+S4O2﹣），到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL．

①滴定过程中可选用　_________　作指示剂，滴定终点的现象是　_________　．

②CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为　_________　．

方案二：

取ag试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用cmol•L﹣1EDTA（H2Y2﹣）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6mL．滴定反应如下：

Cu2++H2Y2﹣═CuY2﹣+2H+．

③写出计算CuSO4•5H2O质量分数的表达式w=　_________　．

④下列操作会导致CuSO4•5H2O含量的测定结果偏高的是　_________　（填字母）．

a．未干燥锥形瓶　b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c．未除净可与EDTA反应的干扰离子．

14．已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不不反应）．某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．

步骤一：

电解精制：

请回答以下问题：

Ⅰ．电解时，粗铜应与电源的　_________　极相连．阴极上的电极反应式为　_________　

电解过程中，硫酸铜的浓度会变小，原因是锌，铁与硫酸铜发生置换反应．

步骤二：

电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

（1）阳极泥的综合利用：

Ⅱ．稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的化学方程式：

　_________　

残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些极其重要的信息：

序号

反应

平衡常数

①

Au+6HNO3（浓）⇌Au（NO3）3+3NO2+3H2O

＜＜1

②

Au3++4Cl﹣⇌AuCl4﹣

＞＞1

Ⅲ．从平衡常数的大小可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1：

3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：

（2）滤液含量的测定：

以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

Ⅳ．则100mL滤液中Cu2+的浓度为　_________　mol•L﹣1，

Ⅴ．则100mL滤液中Fe2+的浓度为　_________　mol•L﹣1．

15．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧铜片回收铜并制备绿矾晶体的部分实验过程如下：

己知：

I2+2S2O32﹣=S4O62﹣+2I﹣

（1）①A中溶解时反应的化学方程式是　_________　；

②铜片完全溶解后，需要将溶液中的H2O2除去．除去H2O2的简便方法是　_________　．

（2）某学习小组用“间接碘量法”测定试样A中Cu2+的浓度（不含能与I﹣发生反应的杂质）．过程如下：

取20.00mL试样于锥形瓶中，加入过量KI固体，充分反应后，生成白色CuI沉淀．用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准液10.00mL．

①CuSO4与KI反应的离子方程式为：

②可选用　_________　作滴定指示剂，滴定终点的现象是　_________　．

③试样A中c（Cu2+）为　_________　mol/L．

（3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是　_________　

A、电能全部转化为化学能B、粗铜接电源正极，发生氧化反应

C、溶液中Cu2+向阳极移动D、利用阳极泥可以回收Ag、Pt、Au等金属

E、电解后CuSO4溶液浓度减小F、阳极减轻的质量等于阴极增加的质量

（4）从滤液B中制取绿矾晶体的实验操作是　_________　、　_________　、过滤、洗涤．

参考答案

1．

（1）操作A的名称为　过滤　，滤渣的成分为　MnO2　．

（2）填充物用60℃温水溶解，目的是为了加快溶解速率，但必须控制温度不能太高，其原因是　温度过高氯化铵受热分解　．

（3）铜帽溶解时加入H202的目的是（用化学方程式表示）　Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O　．铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H202除去．除去H202的简便方法是　加热　．

Zn+2MnO2+2H20=2MnOOH+Zn（OH）2，其负极的电极方程式为　Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn（OH）2　．　

2．

（1）电解精炼银时，阴极反应式为　Ag++e﹣=Ag　；

滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为　2NO+O2=2NO2　．

（2）固体混合物B的组成为　Al（OH）3和CuO　；

在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为　Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O　．

　4　CuO+　2　Al2O3

　4　CuAlO2+　O2　↑

（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为　50.0　molCuAlO2，至少需要1.0mol•L﹣1的Al2（SO4）3溶液　25.0　L．

（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是　蒸发浓缩、冷却结晶　、过滤、洗涤和干燥．

3．

（1）写出反应④的化学方程式：

　2Al+WO3

Al2O3+W　．

　3MnO42﹣+2CO2═2MnO4﹣+MnO2↓+2CO32﹣　．

　取最后一次洗涤液少量于试管中，滴入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗涤干净　．

（4）整个工艺流程所涉及的物质中，属于酸性氧化物的有　WO3、CO2　．

　MnO42﹣﹣e﹣═MnO4﹣　．　

4．

（1）步骤③加铁粉的目的是　使碘化银转化成碘化亚铁和单质银　．

　2Fe2++4I﹣+3Cl2=2I2+2Fe3++6Cl﹣　．

（3）上述生产流程中，可以循环利用的副产物是　Ag　．

（4）操作⑤的名称是　萃取、分液　，选用的试剂是　CCl4　．

5．

（1）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、　溶解　、沉淀、过滤、　蒸发　、冷却结晶、过滤、烘干．

　液面高于滤纸边缘或滤纸破了　．

（2）实验室中，用提纯得到的NaCl配制500mL1.00mol．L﹣1NaCl溶液，使用的仪器除药匙、玻璃棒、量筒外，还需要　托盘天平、烧杯、500ml的容量瓶、胶头滴管　（填仪器名称）．

（3）生产纯碱的工艺流程中，碳酸化时析出NaHCO3晶体，没有析出Na2CO3晶体的原因是　NaHCO3的溶解度小于Na2CO3　．碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是（写化学式）　NH4Cl　，检验这一部分的阴离子的具体方法是　取少量滤液，先加硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；

　．

（4）本工艺流程中氨是循环使用的，为此，向滤液D中加入石灰水产生氨．写出该反应的离子方程式　NH4++

OH﹣

NH3↑+H2O　．

　．　

6．

（1）在上述溶解过程中，S2O32﹣被氧化成SO42﹣，LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为　8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+1lH2O　，还原产物是　CoSO4　．

（2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是　将Fe2+氧化成Fe3+　．废渣的主要成分是　A1（OH）3和Fe（OH）3　．

（3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为　Co2++2OH﹣=Co（OH）2↓　、　2Li++CO32﹣=Li2CO3↓　．

（4）除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是　Na2SO4　．

7．

（1）碱溶时，发生主反应的离子方程式为　2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑　．

（2）工艺流程中第一次加入硝酸调pH=7.0的目的是　铝离子沉淀完全　．pH=7.0时，溶液中c（Al3+）=　1.3×

10﹣12mol/L　（通常条件下，Ksp[Al（OH）3]=1.3×

n3（HNO3）=　1：

1：

3　．

8．

（1）钛自粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的．TiO2+发生水解的离子方程式为　TiO2++2H2O═H2TiO3↓+2H+　；

　2Cl2+TiO2+2C

TiCl4+2CO　；

（3）反应