化学高考工艺流程专题.docx
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化学高考工艺流程专题
1、（南充一诊）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgSO4，含有少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下:
（1）为加快酸溶速率,可采取的办法有______,写出酸溶时废渣中主要成分发生反应的化学方程式为_________________。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为_________________。
（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+。
①检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是_________________。
②为使Fe3+ 尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:
向水溶液中加入一定量的萃取剂，_______、静置、分液,并重复多次。
③萃取时,向混合溶液（含Fe2+、Al3+、Mg2+）中加入适量盐酸,使Fe2+ 与Cl-生成[FeCl4]-,再用足量的乙醚（Et2O）进行萃取,乙醚与H+结合,生成了离子Et2O·H+,由于[FeCl4]-与Et2O·H+离子容易形成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。
该缔合物中,Cl-和Et2O分别取代了Fe2+和H+的配位水分子,并且中和了电荷,具有疏水性,能够溶于乙醚中。
因此,就从水相转移到有机相中。
该萃取剂不能萃取Al3+、Mg2+的原因是_________。
（4）已知:
Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33,Ksp[（Mg（OH）2）=1.0×10-12.pH=8.5时Mg（OH）2开始沉淀。
室温下,除去MgSO4溶液中的Al3+（使其浓度小于1×10-6mol·L-1）,需加入氨水调节溶液pH的范围为____________。
（5）向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3 沉淀并用蒸馏水洗涤,检验沉淀是否洗净的操作是________________。
（6）干燥时需低温干燥，温度较高时发生副反应,写出MgCO3·3H2O在323K温度时发生转化的化学方程式________________。
（1） 适当升高温度、搅拌、提高硫酸浓度（答案合理即给分） （1分）
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑（2分）
（2） H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O （2分）
（3）①KSCN 溶液（1分）；②充分振荡（1分）；
③A13+、Mg2+与Cl-结合（生成配离子） 的能力很弱（2分）
（4） 5.0-8.5 （1分）
（5） 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉定，则表明已选涤完全。
（2分）
（6） 5MgCO3·3H2O
Mg5（OH）2（CO3）4·4H2O+CO2↑+10H2O （2分）
2、（双流11月月考）实验室里用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾（FeSO4·7H2O），其过程如下：
（1）过程③中，需要加入的物质名称是。
（2）过程②中产生的尾气会对大气造成污染，可选用下列试剂中的吸收。
a.浓硫酸b.蒸馏水c.NaOH溶液d.浓硝酸
（3）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为。
（4）过程④的实验操作是。
（5）过程⑥中，将溶液Z加热到70℃～80℃，目的是。
（6）某种脱硫脱硝工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。
设废气中的SO2、NO2的物质的量之比为1：
1，则该反应的化学方程式为。
（7）实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。
①用分析天平称取样品2.700g；②将样品溶于足量盐酸后，加入足量的氯化钡溶液：
③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495g，若该聚铁主要成分为[Fe（OH）SO4]a，则该聚铁中铁元素的质量分数为。
（1）铁粉
（2）c
（3）4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2（SO4）3+6H2O+4S
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥（未写过滤洗涤干燥扣一分）
（5）促进Fe3+的水解生成聚铁胶体
（6）4SO2+4NO2+12NH3+3O2+6H2O=4（NH3）2SO4+4NH4NO3
（7）31.11%
3、（南充高中第四次理综检测）LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。
某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6。
其流程如下:
已知:
HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。
（1） 第①步反应中无水HF的作用是________、__________。
反应设备不能用玻璃材质的原因是______________（用化学方程式表示）。
无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示:
如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的____________溶液冲洗。
（2） 该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式:
________________。
（3） 第④步分离采用的方法是_____________；第⑤步分离尾气中HF、HC1采用的方法是____________。
（4） LiPF6产品中通常混有少量LiF。
取样品wg。
测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为__________mol （用含有w、n 的代数式表示）。
（1）反应物；溶剂；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；NaHCO3
（2） PF5+4H2O=H3PO4+5HF
（3） 过滤、冷凝
（4）
（本题部分小题属于开放试题，合理答案均给分）
4、（内江一诊）KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。
实验室中，采用废易拉罐（ 主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。
回答下列问题:
（1）请写出镓（与铝同主族的第四周期元素）的原子结构示意图_________。
（2）为尽量少引入杂质,试剂①应选用______（填标号）。
理由是______________。
A.HCl溶液B.H2SO4 溶液C.氨水D.NaOH溶液
（3）沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是________（用离子方程式表示）。
（4）科学研究证明NaAlO2 在水溶液中实际上是Na[Al（OH）4]（四羟基合铝酸钠），易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________________。
（5）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，则两种溶被的pH=__________。
（6）已知室温下，Kw=10×10-14，Al（OH）3
AlO2-+H++H2OK=2.0×10-13。
Al（OH）3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。
（1）
（1分）；
（2） D（1分）；易拉罐中主要成分Al能与强碱溶液反应，而杂质Fe、Mg不能（2 分）
（3）Al（OH）3（2 分）；Al3++ 3H2O=Al（OH）3+3H+（2分）
（4）2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4] +3H2↑（写成NaAlO2不给分） （2分）
（5）11（2分）
（6）20 （2 分）
5、（凉山一诊）聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣（主要成分Fe3O4，少量C 及SiO2）为原料制备的流程如下:
已知:
在一定温度下酸浸时Fe3+在pH=2 开始沉淀，pH=3.7 沉淀完全
（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如下表所示:
温度℃
40
60
80
100
120
铁浸取率
50
62
80
95
85
①请写出酸浸过程中Fe3O4发生的离子反应方程式____________。
②硫酸酸浸时应控制溶液的pH____________，其原因是____________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小，其原因是____________。
（3） 上述过滤步骤的滤液的主要成分为____________（填化学式）。
（4 ）Fe3+浓度定量检则，是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+；在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+（Cr2O72-被还原为Cr3+），该滴定反应的离子方程式为____________。
（1）增大接触面积，同时增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率
（2）①4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3++18H2O②小于2pH≥2时将有部分Fe3+沉淀损失
③温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低
（3）Fe2（SO4）3和H2SO4（4）6Fe2++Cr2O72－+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6、（资阳市高中12月月考）三盐基硫酸铅（3PbO·PbSO4·H2O，Mr＝990）简称三盐，白色或微黄色粉末，稍带甜味、有毒。
200℃以上开始失去结晶水，不溶于水及有机溶剂。
可用作聚氯乙烯的热稳定剂。
以100.0吨铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
已知：
Ksp（PbSO4）＝1.82×10-8，Ksp（PbCO3）＝1.46×10-13。
请回答下列问题：
（1）步骤①转化的目的是________。
（2）步骤③酸溶时，为提高酸溶速率，可采取的措施是________（任写一条）。
其中铅与硝酸反应生成Pb（NO3）2和NO的离子方程式为________。
（3）滤液2中可循环利用的溶质为________（填化学式）。
若步骤④沉铅后的滤液中c（Pb2+）＝1.82×l0-5mol·L-1，则此时c（SO42-）＝________mol·L-1。
（4）步骤⑥合成三盐的化学方程式为________。
若得到纯净干燥的三盐49.5t，假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐，则铅泥中铅元素的质量分数为________。
（1）将PbSO4转化为PbCO3，提高铅的利用率（2分）；
（2）适当升高温度（或适当增大硝酸浓度或减小沉淀粒直径等其他合理答案）（2分）；
3Pb＋8H+＋2NO3-＝3Pb2+＋2NO↑＋4H2O（2分）；
（3）HNO3（2分）；1.0×10－3（2分）；
（4）4PbSO4＋6NaOH
3Na2SO4＋3PbO·PbSO4·H2O＋2H2O（2分）；52%（2分）；
7、（成都七中）绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
25℃时
pH
饱和H2S溶液
3.9
SnS沉淀完全
1.6
FeS开始沉淀
3.0
FeS沉淀完全
5.5
查询资料，得有关物质的数据如下表：
（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，可选用的试剂为________。
A．KSCN溶液 B．NaOH溶液C．KMnO4溶液D淀粉碘化钾溶液
（2）操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是_______________________________________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_______________________________________。
（3）操作Ⅳ的顺序依次为______________、冷却结晶、_________________。
（4）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②_______________________________________________________________________。
（5）测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法：
a.称取2.85g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为__________________（填仪器名称）。
②判断此滴定实验达到终点的方法是_________________________________________。
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为______________________。
（1）AD
（2）除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+被氧化；防止Fe2+离子生成FeS沉淀；
（3）蒸发浓缩；（4）降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗
（5）①酸式滴定管②当滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液恰好变为浅红色且半分钟内不恢复为原色
③97.5%
8、（成都七中）草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备．用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、
SiO2等）制取CoC2O4•2H2O工艺流程如下：
已知：
①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Co（OH）2
Fe（OH）2
Mn（OH）2
完全沉淀的pH
3.7[来
5.2
9.2
9.6
9.8
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是 ．
（2）加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀．试用离子方程式和必要的文字简述其原理：
（3）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图1．萃取剂的作用是 ；其使用的适宜pH范围是 ．
A．2.0～2.5B．3.0～3.5C．4.0～4.5
（4）滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀．已知Ksp（MgF2）=7.35×10﹣11、Ksp（CaF2）=
1.05×10﹣10，当加入过量NaF后，所得滤液
= ．
（5）已知：
NH3•H2O⇌NH4++OH﹣Kb=1.8×10﹣5；
H2C2O4⇌H++HC2O4﹣Ka1=5.4×10﹣2；HC2O4﹣⇌H+C2O42﹣Ka2=5.4×10﹣5
则该流程中所用（NH4）2C2O4溶液的pH 7（填“＞”或“＜”或“=”）
（6）CoC2O4•2H2O热分解质量变化过程如下图2所示（其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热）；A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是______________________________
（1） 还原Fe3+、Co3+为Fe2+、Co2+ ．
（2） 加入的碳酸钠（或CO32﹣）与H+反应，c（H+）降低，使Fe3+和Al3+（用R3+代替）的水解平衡R3++3H2O⇌R（OH）3+3H+，向右移动，而产生氢氧化物沉淀（直接用用双水解解释也给分）
（3） 除去溶液中的Mn2+ ； B （1分）（4） 0.7 （5） ＜
（6） Co3O4（或CoO•Co2O3）
9、（成都七中）CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。
工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质）生产CuCl的工艺流程如下：
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe（OH）3
2.7
3.7
Cu（OH）2
5.6
6.7
Al（OH）3
3.8
4.7
已知：
CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是____________________________________________________。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的pH，范围为_________________，加入的物质X可以是________。
A．CuOB．Cu（OH）2C．NaOH溶液D．CaCO3
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是__________________________________________________。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl，请写出反应的离子方程式：
_________________________________________________________________________。
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70～80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是：
（1）使铜转化为可溶于酸的氧化物（2分）
（2）4.7≤pH＜5.6 （2分）ABC（3分）
（3）Fe（OH）3、Al（OH）3（2分）
（4）2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl＋4H＋＋SO42（3分）-
（5）加快CuCl2-的生成速率并提高其产率（2分）
10、（成都七中）电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥，被列入国家危险废物名录，属于第十七类危险废物。
电镀污泥中含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收得到Na2Cr2O7等物质。
已知：
①水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质
②不同钠盐在不同温度下的溶解度（g）如下表
温度
物质
20℃
60℃
100℃
Na2SO4[来
19.5
45.3
42.5
Na2Cr2O7
183
269
415
Na2CrO4
84
115
126
（1）水浸后的溶液呈________（“酸”“碱”或“中”）性。
（2）完成在空气中氧化焙烧生成Na2CrO4的化学方程式：
_________________________________________________________________________
（3）滤渣Ⅱ的主要成分有Zn（OH）2、________。
（4）“系列操作”中为继续加入H2SO4，________________（填操作方法），过滤。
继续加入H2SO4目的是_________________________________________（结合平衡移动的原理予以说明）。
（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na2CrO4）加入适量H2SO4，用石墨作电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式：
_________________________________________________________。
（1）碱
（2）4Cr（OH）3＋4Na2CO3＋3O2===4Na2CrO4＋4CO2＋6H2O（3）Al（OH）3
（4）蒸发浓缩、冷却结晶 促进平衡2CrO
＋2H＋
Cr2O
＋H2O向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7
（5）CrO
＋8H＋＋6e－===Cr＋4H2O
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