高考化学二轮专项提升冲刺专题61 无机化工流程题综合提升卷原卷版Word文档下载推荐.docx
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(5)①反应I需调节溶液pH值范围在4~5,目的是________________________。
②验证该步骤中沉淀已完全的实验操作是_____________________________________。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度:
准确称取w克晶体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量其质量为m克,则该晶体的纯度为_____________。
(提示:
M(Ba(NO3)2)=261g/mol,M(BaSO4)=233g/mol)
2.一种用铝土矿和硫铁矿烧渣(配料中含Al2O3、Fe2O3,FeO及SiO2等)为原料制备无机高分子絮凝剂聚合碱式氯化铝铁的流程如下:
(1)步骤Ⅱ酸溶时,Fe2O3被溶解的化学程式为____,滤渣1的成分为____(填化学式)。
(2)步骤Ⅳ发生反应的离子方程式为________________。
(3)步骤V若将溶液pH调成6,可能造成的影响是_______;
步骤Ⅵ包含的操作有_______。
(4)测定聚合碱式氯化铝铁{可表示为[FeaAlb(OH)xCly]n}中n(Al)/n(Fe)的比值的步骤如下:
步骤1.准确称取产品5.710g溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到3.350g固体。
步骤2.另准确称取2.855g样品,溶于足量NaOH溶液,过滤,充分洗涤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到固体0.4000g。
计算产品中n(Al)/n(Fe)的比值(写出计算过程)。
__________________________
3.实验室以蛇纹石酸浸出液(主要含Fe3+,还有一定量的Al3+、Mn2+、Ca2+、Mg2+等)为原料制备高纯氧化铁,流程如下:
已知流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
氢氧化物
Fe3+
Fe2+
Al3+
开始沉淀的pH
1.1
5.8
3.0
沉淀完全的pH
3.2
8.8
5.0
(1)“还原”时,应选择_____________(填字母)。
A.Zn粉B.NaClO溶液C.Fe粉
(2)“滤渣”的主要成分除含有少量MnF2外,还含有_____________(填化学式)。
(3)“沉锰”时,已知:
Ksp(MnS)=4.65×
10–14。
为确保沉锰完全[即溶液中c(Mn2+)<1.0×
10–6mol·
L−1],应保持溶液中c(S2-)>_____________mol·
L-1。
(4)“除铝”时,控制溶液pH的范围为_____________。
(5)“氧化”时,常用酸性K2Cr2O7溶液检测是否残留未被氧化的金属离子,该反应的离子方程式为_____________。
(6)“沉铁”时,反应温度为85℃条件下,反应时间和反应终点pH对铁的沉淀率的影响分别如下图所示,则最佳的工艺条件是_____________。
4.ZrO2是重要的耐温材料,可用作陶瓷遮光剂。
天然锆英石(ZrSiO4)含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下:
Fe(SCN)3难溶于MIBK;
Zr(SCN)4在水中溶解度不大,易溶于MIBK。
(1)锆英石中锆元素的化合价为____________。
(2)氯化主反应:
ZrSiO4(s)+2C(s)+4Cl2(g)
ZrCl4(g)+SiCl4(g)+2CO2(g)△H<
0,ZrC14的产率随温度变化如图所示,由图可知氯化的最佳条件是_________。
氯化过程ZrC14的产率随温度升高先增大后减小的原因是__________。
(3)写出A12O3高温氯化过程中转化为AlC13的化学方程式___________________;
(4)Na2S、H2S、NaCN等均为常用的铜沉淀剂,本流程使用NaCN除铜,不采用Na2S、H2S的原因是__________(用离子方程式解释)。
若盐酸溶解后溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)=___________。
(已知Ksp[Cu(CN)2]=4.00×
10-10)
(5)实验室进行萃取和反萃取的仪器是_______。
流程中萃取与反萃取的目的是_________。
5.NaClO2常用来漂白织物,其漂白能力是漂白粉的4~5倍,NaClO2也是一种重要的杀菌消毒剂。
工业上生产NaClO2的一种工艺流程如下图所示:
(1)ClO2发生器中的产品之一是NaHSO4,在该发生器中所发生反应的离子方程式为___________。
(2)反应结束后,向ClO2发生器中通入一定量空气,目的是___________。
(3)吸收器中发生反应的化学方程式为___________。
吸收器中要用冷的NaOH溶液和H2O2溶液吸收CO2,原因是___________。
(4)将ClO2通入食盐水中,用情性电极电解,也可以制得NaClO2产品。
阳极的电解产物是___________(填化学式),阴极的电极反应式为___________。
(5)相同条件下,1molNaClO2与___________gCl2的氧化能力相当。
6.(2020·
全国高三专题练习)NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水,水溶液近中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铬等。
一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·
H2O的工艺流程如下:
已知P4与两种碱的反应主要有:
Ⅰ.2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2↑Ⅱ.4NaOH+P4+8H2O=4NaH2PO2·
H2O+2H2↑
Ⅲ.4NaOH+P4+2H2O=2Na2HPO3+2PH3↑Ⅳ.NaH2PO2+NaOH=Na2HPO3+H2↑
(1)已知H3PO2是一元中强酸,NaH2PO2是___________(填“正盐”或“酸式盐”)。
(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2,从吸收液中获得NaH2PO2·
H2O的操作为______________、______________过滤、洗涤和干燥。
(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni,同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为:
______________________。
(4)“反应”在温度和水量一定时,混合碱总物质的量与P4的物质的量之比[n(碱)/n(磷)]与NaH2PO2产率的关系如图所示。
当n(碱)/n(磷)>2.6时,NaH2PO2的产率随n(碱)/n(磷)的增大而降低的可能原因是______。
(5)滤渣2主要成分为___________________(填化学式)。
(6)“过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH)2及Na2S溶液除去其中Cl-及Fe2+等,其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多,其主要原因是_________________。
(7)在工业上,可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸,请写出其阳极反应式_________________。
7.CoCl2·
6H2O是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·
6H2O的工艺流程如下:
①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-转化为Cl-;
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(金属离子浓度为:
0.01mol/L)
④CoCl2·
6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶生成无水氯化钴。
请回答:
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式___________。
(2)向浸出液中加入NaClO3发生主要反应的离子方程式___________。
(3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀Ⅹ成分为___________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,萃取剂使用的适宜pH范围是___________。
(填选项序号字母)
A1.0~2.0B2.5~3.5C4.0~5.0
(5)制得的CoCl2·
6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。
(6)为测定粗产品中CoCl2·
6H2O含量,称取2g的粗产品溶于水,配成100mL溶液,取出20mL置于锥形瓶,加入K2CrO4做指示剂(Ag2CrO4为砖红色沉淀),用0.2mol/L的AgNO3溶液滴定至终点,重复2-3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL。
该粗产品中CoCl2·
6H2O的质量分数为___________。
用K2CrO4做指示剂时,需要控制溶液pH值为6.5~10.5,试分析原因______________________。
8.某厂废酸主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+。
利用该废液制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]和TiO2的一种工艺流程如下:
i.TiOSO4在热水中易水解生成H2TiO3,相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子
TiO2+
Fe3+
Fe2+
Al3+
开始沉淀的pH
1.2
1.9
7.0
沉淀完全的pH
2.8
3.1
9.4
4.7
ii.pH>
7时,Fe2+部分生成Fe(Ⅱ)氨络离Fe(NH3)2]2+o
请回答下列问题:
(1)加入适量Fe的作用是________________.
(2)生成TiO(OH)2的化学方程式为_______________。
(3)滤渣I、滤渣II均含有的物质的化学式为_____________.
(4)加入H2O2的目的是除掉Fe(Ⅱ)氨络离子[Fe(NH3)2]2+,此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比理论上等于________(填数值)。
(5)常温下,含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。
用Pt电极电解饱和NH4HSO4溶液制备过二硫酸铵时,为满足在阳极放电的离子主要为HSO4-,应调节阳极区溶液的pH范围在______之间,其电极反应式为____________。
(6)科研人员常用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]滴定法测定TiO2的纯度,其步骤为:
用足量酸溶解wg二氧化钛样品,用铝粉做还原剂,过滤、洗涤,将滤液定容为100mL,取25.00mL,以NH4SCN作指示剂,用标准硫酸铁铵溶液滴定至终点,反应原理为:
Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+。
①判断滴定终点的方法:
________________________。
②滴定终点时消耗cmol/L-1NH4Fe(SO4)2溶液VmL,则TiO2纯度为___________(写岀相关字母表示的代数式)。
9.工业上以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),含有MgO、SiO2等杂质]为原料,制备金属钛和铁红的工艺流程如下:
①酸浸时,FeTiO3转化为Fe2+和TiO2+;
②本实验温度下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×
10-11;
(1)酸浸时如何提高浸取速度和浸取率_____________________________(至少答两种方法)。
(2)“水解”生成H2TiO3的离子方程式为_________________________。
(3)“沉铁”过程中,气态产物的电子式为__________________;
该过程需控制反应温度低于35℃,原因为___________________________________________________。
(4)滤液3可用于制备Mg(OH)2。
若滤液3中c(Mg2+)=1.0×
10-3mo/L,向其中加入NaOH固体,调整溶液pH值大于________时,可使Mg2+沉淀完全。
(5)“电解”时,电解质为熔融的CaO,两电极材料为石墨棒。
则_______极石墨棒需要定期更换,原因是__________________________________________________________。
(6)测定铁红产品纯度:
称取mg铁红,溶于一定量的硫酸之中,配成500.00mL溶液。
从其中量取20.00mL溶液,加入过量的KI,充分反应后,用cmol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点,发生反应:
I2+2S2O
===S4O
+2I-。
平行滴定三次,硫代硫酸钠平均消耗体积为VmL。
则铁红产品的纯度为________(用c、V、m表示)。
10.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。
“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。
此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为____。
(计算结果保留两位小数)