流程专项训练普通卷Word文档格式.docx

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①用分析天平称取2.700g样品；

②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；

③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495g。

若该聚铁的主要成分为[Fe（OH）SO4]n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。

（假设杂质中不含铁元素和硫元素）

3．钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。

如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。

（1）写出反应①的化学方程式：

。

（2）反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂。

（3）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有。

（4）钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；

三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。

钼酸钠的化学式为。

（5）工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2＋CH4

高温

=

2CO＋2H2，CH4＋H2O

CO＋3H2。

含甲烷体积分数为80%的aL（标准状况）天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体（CO和H2）还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为。

4．近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。

实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。

其部分流程如下：

（1）第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是（用化学方程式表示）________________________________________。

（2）KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为________________________________________。

（3）第④步通入CO2可以使MnO42—发生反应，生成MnO4—和MnO2。

则K2MnO4完全反应时，转化为KMnO4的百分率约为________（精确到0.1%）。

（4）第⑤步趁热过滤的目的是______________________________________。

（5）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、________、洗涤、干燥。

干燥过程中，温度不宜过高，因为____________________________________。

5．工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下：

Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O

（1）实验操作Ⅰ的名称为________；

在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________（填仪器名称）。

（2）滤液A中铁元素的存在形式为________（填离子符号），生成该离子的离子方程式为__________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________（填试剂名称）。

（3）金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_______________________________________________。

（4）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c（OH－）前者为后者的108倍。

则两种溶液的pH＝________。

（5）①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是________（填代号）。

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．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2＋浓度减小

d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系

②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：

称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。

（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）

6．铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质）是工业上制取铝的原料。

实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2（SO4）3和铵明矾晶体[NH4Al（SO4）2·

12H2O]的工艺流程如图所示；

请回答下列问题：

（1）固体a的化学式为，Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为。

（2）由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为（填操作名称）、冷却结晶、过滤洗涤。

（3）以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2（SO4）3，需消耗质量分数98%的硫酸（密度1.84g·

cm－1L（保留一位小数）。

（4）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。

若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为。

7．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。

最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：

（1）原料Fe（NO3）n中n＝________，投入原料Fe（NO3）n和Mn（NO3）2的物质的量之比应为________。

（2）步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________________________

步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________________

（3）利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：

MnFe2O4

MnFe2O4－x＋O2↑；

MnFe2O4－x＋xH2O

MnFe2O4＋xH2↑

请认真分析上述两个反应并回答下列问题：

①若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2＋占全部铁元素的百分率为________。

②该热化学循环制氢法的优点有_____________________、________________________（答两点即可）。

该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是___________________________________________________________。

8．工业上用粉碎的煤矸石（主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物）制备净水剂BAC[Al2（OH）nCl6－n]的流程如下：

（1）粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________；

滤渣Ⅰ的主要成分是________（填化学式）。

（2）步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中的有色离子为_____

________（填化学式）；

随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_________；

步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是__________________________。

（3）步骤②中加入适量的Ca（OH）2并控制pH，其目的：

一是生成BAC；

二是________

_______________________；

已知BAC的分散质粒子大小在1～100nm之间，由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是________________________；

若Ca（OH）2溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式：

_______________________

（4）若0.1molAlCl3在某温度下溶于蒸馏水，当有5%水解生成Al（OH）3溶液时，吸收热量akJ。

写出该过程的热化学方程式：

____________________________________。

9．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）的处理工艺流程如下。

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。

（1）实验室用18.4mol·

L－1的浓硫酸配制250mL4.8mol·

L－1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需________________________。

（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_____________________________

______________________________________________________（答出两点）。

（3）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O72—，写出此反应的离子方程式：

_____________________________________________________________。

（4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子

Fe3＋

Mg2＋

Al3＋

Cr3＋

开始沉淀时的pH

2.7

－

沉淀完全时的pH

3.7

11.1

8

9（>

9溶解）

加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72—转化为CrO42—。

滤液Ⅱ中阳离子主要有________；

但溶液的pH不能超过8，其理由是_________________________。

（5）钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是_______________________________。

（6）写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：

__________________________________________________。

10．（16分）粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

我国火电厂粉煤灰的主要氧化物为：

SiO2、Al2O3，还含有FeO、Fe2O3等。

现将提取粉煤灰中Al、Si等元素，某科研小组的同学设计了如下工艺流程：

（1）操作i所需要的玻璃仪器有：

（填序号）。

a．铁架台b．烧杯c．冷凝管d．玻璃棒e．集气瓶f．分液漏斗g．漏斗

（2）写出粉煤灰与过量NaOH溶液反应的离子方程式。

（3）写出向固体A中加入过量稀H2SO4和过量H2O2时发生的离子反应方程式。

（4）写出生成固体H的离子方程式。

（5）该科研小组的同学准备用0.1mol·

L－1KSCN溶液和0.5000mol·

L－1KI溶液滴定溶液B，以测定粉煤灰中Fe元素的含量：

为减小实验误差，由固体A制备溶液B过程中煮沸的目的是

（请用化学方程式表示）。

判断滴定终点的现象为。

将溶液B配制成250mL溶液后，取出25.00mL装入锥形瓶中，再滴入1~2滴KSCN溶液进行滴定，滴定过程中使用KI溶液的量如下表所示：

滴定次数

1

2

3

4

KI溶液体积/mL

30.00

32.20

30.02

29.98

则该粉煤灰中Fe元素的质量分数为（保留三位有效数字）。

若滴定操作太慢，则滴定结果（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）；

原因是

（请用离子方程式及简单的文字描述）。

11．利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。

（1）工业上可用组成为K2O·

M2O3·

2RO2·

nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。

②常温下，不能与M单质发生反应的是________（填序号）。

a．CuSO4溶液b．Fe2O3c．浓硫酸d．NaOH溶液e．Na2CO3固体

（2）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

H2S（g）

H2（g）＋

S2（g）

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为cmol·

L－1测定H2S的转化率，结果见下图。

图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。

据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；

说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：

②电化学法

该法制氢过程的示意图如下。

反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是______________________________；

反应池中发生反应的化学方程式为____________________。

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________。

12．（20分）工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：

（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式A____________________B_______________________

（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：

取样、_______、沉淀、_______、_______、冷却结晶、_______、烘干

（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是__________________________

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是____________________________________

（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是__________________________（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：

___________________________________

（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。

加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：

__________________________________________滤液D加石灰水前先要加热，原因是___________________________________________

（6）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：

____________________________

（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

13．（16分）活性ZnO俗称锌1-3，能改逬玻璃的化学稳定性，可用于生产特种玻璃,在橡胶的虫产屮能缩短硫化吋间，在涂料、油漆等工业也有重要应用。

工业上由粗ZnO（含FeO、CuO等.）制备活性ZnO,采取酸浸、净化除杂、中和沉降、干燥煅烧等步骤，工艺流程如下:

（1）上述流程屮,浸出用的是60%H2SO4（1.5g/cm3），这种硫酸的物质的量浓度为________（保留两位小数）

（2）已知ZnO为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的锌酸盐（Zn02-），写出反应的离子方程式________________

（3）写出加H2O2吋发生反应的离子方程式________________

（4）除去Fe（OH）3后,在滤液中加入Zn的目的是________

（5）上述流程中多次进行了过滤橾作，请写出过滤时用到的玻璃仪器：

________________

（6）物质A是________,检验该溶质阴离子的方法是________

（7）取碱式碳酸锌6.82g，溶于盐酸生成C02448mL（标准状况下），溶解过程消耗HCl0.12mol,若该碱式盐中氢元素的质量分数为1.76%，试推测该碱式碳酸锌的化学式________

14．（12分）美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。

有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质（如：

铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利用。

一种由废催化剂制取氯化钯（PdCl2）的工艺流程如下：

（1）甲酸在反应中的作用是（选填：

“氧化剂”或“还原剂”）；

（2）加浓氨水时，钯元素转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，此时铁元素的存在形式是（写化学式）；

（3）王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的，钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。

①气体B的化学式为，

②经测定，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：

42.4%，H：

0.8%。

则A的化学式为；

（4）700℃“焙烧1”的目的是，550℃“焙烧2”的目的是。

15．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。

下图是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程：

根据上述流程回答下列问题：

（1）混合①中发生反应的离子方程式为________________________________。

（2）混合①中使用冰水的目的是_______________________________________。

（3）操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。

（填序号）

a．固体和液体b．固体和固体

c．互不相溶的液体d．互溶的液体

（4）混合②中加入Na2SO3的目的是____________________________________。

（5）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色。

于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：

甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3＋，则用于证明该假设所用的试剂为________，若假设成立可观察到的现象为__________________；

乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有________________，其用于证明该假设所用的试剂为____________。

参考答案

1．

（1）2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　

（2）b　（3）过滤

（4）溶液中存在平衡：

TiO2＋＋2H2OH2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3　（5）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O　（6）①2O2－－4e－=O2↑（或C＋2O2－－4e－=CO2↑）　②制备Ti时，发生反应：

2CaO

2Ca＋O2↑，2Ca＋TiO2

Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变（或制备Ti时，阴极发生反应；

2Ca2＋＋4e－===2Ca，阳极发生反应：

2O2－－4e－===O2↑，2Ca＋TiO2

Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变）

【解析】

（1）步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。

（2）步骤③中，冷却结晶是利用物质在不同温度下的溶解性差异来实现混合物的分离的。

（3）分析流程图可知，步骤②、③、④中均需进行的操作是过滤。

（4）步骤③所得溶液中存在平衡：

TiO2＋＋2H2OH2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3。

（5）废液中主要含有硫酸和硫酸亚铁，与软锰矿反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。

（6）①电解槽的阳极发生氧化反应：

2O2－－4e－=O2↑（或C＋2O2－－4e－=CO2↑）。

②制备金属钛时，发生反应：

Ti＋2CaO由此可见，CaO的总量不变。

2．

（1）acd　

（2）4FeS＋3O2＋12H＋=4Fe3＋＋6H2O＋4S　（3）Fe（或铁）　Fe2（SO4）3＋Fe=3FeSO4

硫氰化钾（或其他合理答案）　红　（4）蒸发结晶　蒸发皿、玻璃棒　（5）促进Fe3＋的水解　（6）31.1%

【解析】由题中信息可知，过程①向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶液X是硫酸铁溶液，过程②灼烧固体，其中的硫被氧化成二氧化硫。

（1）二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。

（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS＋3O2＋12H＋=4Fe3＋＋6H2O＋4S。

（3）由产物绿矾逆推可知过程③是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋Fe=3FeSO4。

验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3＋，可用含SCN－的溶液检验，若溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3＋，若溶液不变色，证明溶液中不含Fe3＋。

（4）由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发结晶的方法，需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。

（5）过程⑥