广州一模前大训练化工流程题.docx
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广州一模前大训练化工流程题
广州一模前大题训练——化工流程题
1自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。
由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：
（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO2反应的离子方程式
（2）步骤①加铁的目的是_____________；步骤②冷却的目的是_______________________________________________-。
（3）上述制备二氧化钛的过程中，可以利用的副产物是__；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入处理。
（4）由金红石制备单质钛，涉及到的步骤为：
TiO2→TiCl4
Ti
己知：
①C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-393．5kJ·mol-1
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=一566kJ·mol-1
③TiO2（s）+2Cl2（g）=TiCl4（s）+O2（g）△H=+141kJ·mol-1
则TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）=TiCl4（s）+2CO（g）的△H=________。
反应TiCl4+2Mg====2MgCl2+Ti在氩气氛中进行的理由是___________________________
2硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）在医药上作补血剂。
某课外研究小组测定该补血剂中铁元素的含量，实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加，该过程的现象为：
。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的：
。
（3）步骤③中反应的离子方程式：
。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：
过滤、、灼烧、、称量。
（5）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量________g。
（6）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
（5Fe2++MnO4—+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管外，还需。
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是____。
a．稀硝酸b．稀硫酸c．稀盐酸d．浓硝酸
③滴定到终点时的颜色为色。
3有关钴、镍和铁化合物的性质见下表：
氯化钴可用于化学反应催化剂，油漆催干剂，干湿指示剂，啤酒泡沫稳定剂，陶瓷着色剂，制造隐显墨水等。
用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备氯化钴的工艺流程如下：
钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
（1）“除镍”步骤中，NH3·H2O用量对反应收率的影响，见下表：
从表中可知x=时，除镍效果最好。
（2）“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成，否则沉淀将有部分Co（OH）3生成，试写出反应的化学方程式___________________________________________。
（3）“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是_________________.
（4）“除铁”步骤中加入的纯碱作用是____________________________________。
（5）在“调pH"步骤中，加盐酸的作用是__________________________________-
（6）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4．0×10-38，则该温度下反应Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+
的平衡常数为_________________________。
4以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：
（1）根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成份___________。
则“轻烧”温度应不超过________。
（2）流程图中“加热反应”的化学方程式为
___________________________________________。
（3）沉淀过程溶液的pH=，此时溶液中
c（Mg2+）=______________。
（已知Ksp[Mg（OH）2]=×10-12）
（4）该工艺中可以循环使用的物质是__________、___________（填化学式）。
（5）传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取，该工艺采用轻烧白云石的方法，其优点是_______________________________、____________________。
5柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。
液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程：
请根据以上流程，回答相关问题：
（1）操作①的名称是______________,操作②的所需的主要仪器是___________
（2）参照右图溶解度曲线，得到的固体A的主要成分是_____（填化学式）。
（3）同学甲提出一些新的方案，对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯，其方案如下：
a、已知试剂B是K2CO3溶液，则溶液A的主要成分是（填化学式）。
【获取纯净氯化钾】b、对溶液B加热并不断滴加lmol·L一1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=5时停止加盐酸，得到溶液C。
该操作的目的是。
将溶液C倒入蒸发皿中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到出现较多晶体时，停止加热。
【问题讨论】c、进行操作⑤中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，根据提供的数据计算，此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为。
6二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。
Ⅰ．
（1）ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。
则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是 _______ 。
Ⅱ．实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程如下：
（2）写出电解时发生反应的化学方程式：
；
（3）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是；（填序号）
A．饱和食盐水B．碱石灰C．浓硫酸D．水
（4）测定ClO2（如右图）的过程如下：
在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加
3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定（I2+2S2O32－=2I－+S4O62－），共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
①装置中玻璃液封管的作用是_______________；
__________________________.
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 ________；
③滴定终点的现象是：
_______________________。
④测得通入ClO2的质量m（ClO2）=。
（用含c、V的代数式表示）
（已知：
ClO2的相对分子质量为）
7红矾钠（重铬酸钠：
Na2Cr2O7·2H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂，在化学工业和制药工业中也和作氧化剂，应用领域十分广泛。
实验室中红矾钠可用一种铬铁矿（主要成分：
FeO·Cr2O3，还含有少量Al的氧化物）
通过以下过程来制取。
铬铁矿等原料Na2CrO4溶液
产品：
Na2Cr2O7·2H2O
铬渣（含硫酸钠）
回答下列问题：
（1）步骤I中反应的化学方程式为：
4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2→8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是。
（填字母）
A．将原料粉碎B．增加纯碱的用量C．升高温度
（2）步骤III需将溶液的pH调至7—8，并煮沸，其目的是。
（3）步骤IV中发生反应的离子方程式为。
（4）利用下面的复分解反应，将红矾钠与KCl固体按1：
2物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。
Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7+2NaCl
（已知：
温度对氯化钠的溶解度影响很小，对重铬酸钾的溶解度影响较大。
）
请填写表中空格。
序号
实验步骤
简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）
①
溶解
将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌直到固体不再溶解
②
将所得溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发溶液，使NaCl结晶析出
③
趁热过滤，将NaCl晶体与溶液分离
④
冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出
⑤
过滤、干燥
得到K2Cr2O7晶体
8硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。
某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
已知：
阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH
3．4
5．2
12．4
一水合氨电离常数Kb=×10－5，其饱和溶液中c（OH－）约为1×10-3mol·L-1。
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式：
。
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是 （填以下字母编号）
A．水 B．氧化铝 C．氨水 D．氢氧化钠
（3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果
是 。
（任写2点）
（4）写出
的反应离子方程式：
。
（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl－、OH－除外）的方法是______
________________________________________________________________________。
9铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的过程如下图所示。
已知：
①NaFeO2遇水强烈水解。
②2CrO42－+2H+
Cr2O72－+H2O
请回答：
（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。
（2）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是
。
（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）______________，滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有（填化学式）。
（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是。
（5）写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。
（6）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：
加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
10锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO2）可以制造耐高温纳米陶瓷。
我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆的流程之一如下：
（1）写出上述流程中高温气化的反应方程式（碳转化成CO）：
（2）写出ZrOCl2•8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式_______
（3）关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是（单选）
A．二氧化锆纳米陶瓷是一种新型材料B．纳米级二氧化锆是一种胶体
C．锆合金的硬度比纯锆要高
D．日本福岛核电站爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起
（4）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入甲烷；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。
在熔融电解质中，O2-向（填正负）极移动。
电池正极电极反应为：
，负极电极反应为：
。
11工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠（NaClO2），其工艺流程如下：
已知：
1．NaHSO4溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。
2．高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃。
请回答下列问题
（1）反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为，冷却的目的是，能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是。
（2）反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为。
（3）通入反应器Ⅱ中的SO2用另一物质H2O2代替同样能生成NaClO2，请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是
（4）Ca（ClO）2、ClO2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂NaClO的离子方程式
1
（1）TiO2＋2H+=TiO2＋＋H2O（2分）
（2）将Fe3+还原为Fe2+（2分）；析出（或分离、或得到）FeSO4·7H2O（3分）
（3）FeSO4·7H2O（2分）；石灰（或碳酸钙、废碱）（2分）
（4）-80kJ·mol-1（2分）；防止高温下Mg（Ti）与空气中的O2（或CO2、N2）作用（2分）
2
（1）氯水（或双氧水等合理氧化剂）（1分）; 溶液由浅绿色变成血红色（1分）
（2）将Fe2+全部氧化成Fe3+（2分）
（3）Fe3+＋3OH－=FeOH）3↓（或Fe3++3NH3·H2O=FeOH）3↓+3NH4+）（3分）
（4）洗涤（1分）；冷却（1分）
（5）（3分）
（6）250mL容量瓶（1分）；b（1分）；紫（或紫红）（2分）
3
4（16分）
（1）CaCO3、MgO（2分）700℃（2分）
（2）（NH4）2SO4+MgO
MgSO4+2NH3↑+H2O（2分）
（3）×10-3mol·L-1（2分）（4）（NH4）2SO4（2分）、NH3或NH3·H2O（2分）
（5）减少能源消耗（2分）、便于CaCO3分离（2分）（其他合理答案也给分，如：
减少CO2排放
5萃取
6
（1）1:
2
（2）NH4Cl+2HCl
3H2↑+NCl3（2分）（3）C（1分）
（4）①吸收残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等（2分）
②2ClO2＋2I－＋8H+＝4H2O＋I2＋2Cl－（2分）
③最后一滴滴下时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原（2分）
④×10-2g（2分）
7
（1）A、C（2分）
（2）除去AlO2杂质（2分）（3）2CrO42-+2H+→Cr2O72-+H2O（2分）
（4）①过滤（2分）②蒸发（2分）④冷却，结晶（2分）
8
（1）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（3分）
（2）D（3分）
（3）镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全（各2分，共4分，合理即给分）
（4）AlO2－+CO2+2H2O==Al（OH）3↓+HCO3－（3分）
（5）取1-2mLH溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生（2分，试剂用量不恰当，扣1分）；再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3－（1分）。
（合理即给分）
9
（1）+6（2分）
（2）4FeO·Cr2O3+7O2+20NaOH
8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O
（共3分，物质正确1分，反应条件“高温或煅烧”1分，配平1分）
（3）氢氧化铁（2分）；NaAlO2、Na2SiO3（共2分，每种物质各1分）
（3）2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）
（4）加稀硫酸酸化（2分）（5）冷却结晶（2分）
900℃
10
（1）4C+4Cl2+ZrSiO4
ZrCl4+SiCl4+4CO（3分）
（2）ZrOCl2•8H2O=ZrO2+2HCl↑+7H2O↑（3分）（3）B（2分）
（4）负（2分）O2+4e-=2O2-（2分）CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O（2分）
11
（1）3NaClO3＋3H2SO4＝HClO4＋2ClO2＋3NaHSO4＋H2O；（2分）
降低NaHSO4的溶解度，使NaHSO4结晶析出（2分）高氯酸的沸点低（1分）
（2）2ClO2＋SO2＋4OH－＝2ClO2－＋SO42－＋2H2O；（2分）
（3）H2O2有还原性也能把ClO2还原为NaClO2（2分）
（4）强氧化性（2分）Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O；（2分）
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