无机流程图专题.docx

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无机流程图专题

无机流程图专题突破

1.氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。

实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：

有关物质在水中溶解度分别为：

氯化铵：

10℃时33.3g、20℃时37.2g、30℃时41.4g；氟化钠：

20℃时4g；氟硅酸钠微溶于水。

请回答下列问题：

（1）上述流程中发生两步化学反应，第一步反应的化学方程式为：

；

第二步反应能进行是因为。

（2）操作Ⅰ名称是，操作II名称是。

（3）操作II的作用是。

（4）操作Ⅲ的具体过程是。

（5）流程中NH4HCO3必须过量，其原因是

。

2．（深圳一模）

32．抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如下图：

已知：

①炉气、尾气中含有SO2；②混合反应中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘。

（1）煅烧1molFeS2放出热量为853kJ，则FeS2燃烧的热化学方程式为。

（2）“混合反应”中纯碱（Na2CO3）参与反应的化学方程式为（任写一个）。

（3）用NaOH“除杂”时，主要的离子方程式为（任写一个）。

（4）通过“操作Ⅰ”可以得到亚硫酸钠晶体，写出主要操作步骤的名称：

（5）硫酸生产中炉气转化反应为：

2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。

研究发现，SO3的体积分数（SO3%）随温度（T）的变化如曲线Ⅰ所示。

下列判断正确的是

A．该反应的正反应为放热反应

B．曲线Ⅰ上A、C两点反应速率的关系是：

vA＞vC

C．反应达到B点时，2v正（O2）=v逆（SO3）

D．已知V2O5的催化效果比Fe2O3好，

若Ⅰ表示用V2O5催化剂的曲线，则Ⅱ是Fe2O3作催化剂的曲线

3.（汕头二模）32.（16分）工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl—、和SO42—等杂质，提纯工艺线路如下：

Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

Na2CO3·10H2ONa2CO3·7H2ONa2CO3·H2O

3236t（℃）

Ⅱ、有关物质的溶度积如下：

物质

CaCO3

MgCO3

Ca（OH）2

Mg（OH）2

Fe（OH）3

Ksp

4.96×10—9

6.82×10—6

4.68×10—6

5.61×10—12

2.64×10—39

回答下列问题：

（1）加入NaOH溶液时发生的离子方程式为。

向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，

c（Mg2＋）：

c（Fe3＋）＝。

（2）“趁热过滤”时的温度应控制在。

（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。

请你分析实际工业生产中是否可行，并说明理由。

（4）已知：

Na2CO3·10H2O（s）＝Na2CO3（s）＋10H2O（g）△H=+532.36kJ·mol—1

Na2CO3·10H2O（s）＝Na2CO3·H2O（s）＋9H2O（g）△H=+473.63kJ·mol—1

写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。

4.（08年广一模23）（9分）

聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。

本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。

其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：

Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。

已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。

制备碱式氯化铝的实验流程如下：

根据流程图回答下列问题：

（1）“煅烧”的目的是________________________________________________________。

（2）配制质量分数15％的盐酸需要200mL30％的浓盐酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。

（3）“溶解”过程中发生反应的离子方程式为______________________________________

___________________________________________________。

（4）加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。

（5）“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。

5.（09广东22）（12分）

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3.MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Mg（OH）2

pH

3．4

5．2

12．4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）

（2）滤渣I的主要成分有。

（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有。

（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：

MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2.简述可制备Mg（ClO3）2的：

。

②按①中条件进行制备实验。

在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

。

除去产品中该杂质的方法是：

。

6.（2010年广东卷32）

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。

以

-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：

Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。

⑴步骤I前，

-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________。

⑵步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO

，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6．0～6．5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

⑶步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有。

⑷步骤III中，生成沉淀的离子方程式为_______________。

⑸从母液中可回收的主要物质是_____________________。

7.（汕头一模）

32．（16分）我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。

下图表示其冶炼加工的流程：

冶炼中的主要反应：

⑴烟气中的主要废气是，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是：

。

⑵电解法精炼铜时，阳极是（填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽（填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是。

⑶在精炼铜的过程中，电解质溶液中c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大而影响进一步电解。

几种物质的溶度积常数（Ksp）

物质

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Zn（OH）2

Cu（OH）2

Ksp

8.0×10-16

4.0×10-38

3.0×10-17

2.2×10-20

①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。

根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是。

②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是

。

加入H2O2后发生反应的离子方程式为。

8.（韶关一模）32．（16分）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是__________；

（2）煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为________；

（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示，产品Ⅱ的化学式为____，为了获得产品Ⅱ，向（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥；

（4）检验产品II晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是，进一步提纯产品II的方法是；

（5）步骤Ⅲ中可选用（填序号）试剂调节溶液的pH。

A．稀硝酸B．双氧水C．氨水D．高锰酸钾溶液

9.

二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。

实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程下如下：

已知：

①NCl3是黄色粘稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性臭味，自然爆炸点为

95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。

②气体B能使湿润的红色石蕊底纸变蓝。

回答下列问题：

（1）气体A的化学式为。

（2）电解时，发生反应的化学方程式为。

为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：

①控制好生成NCl3的浓度；②。

（3）NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比为1：

6混合在溶液中恰好反应生成ClO2，该反应的离子方程式为。

（4）实验室制取气体B的化学方程式为。

（5）在用二氧化氯进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中Fe2+和Mn2+。

写出用ClO2氧化除去Mn2+生成MnO2的离子方程式（ClO2反应后的产物为ClO-2）。

10.（佛山一模）32.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。

研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。

已知：

①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：

3.4、12.4。

②M（BaCO3）=197g/mol，M（BaCl2·2H2O）=244g/mol

（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________。

已知：

SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）ΔH1=+47kJ/mol

SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）ΔH2=+189kJ/mol

则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。

（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。

（3）加20%NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是__________________。

（4）BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

（5）10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O__________吨。

11.（14分）

某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法来制备KMnO4。

已知：

①3MnO2+KClO3+6KOH

3K2MnO4+KCl+3H2O

②几种物质的溶解度：

温度

溶解度/g

K2CO3

KOH

KMnO4

20℃

111

112

6.38

60℃

127

154

22.1

请回答下列问题：

（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需下列仪器中的。

A．蒸发皿B．烧杯C．酒精灯D．铁坩埚

（2）反应Ⅰ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为；该反应中可以循环利用的产物是。

（3）反应Ⅱ的条件为电解，写出反应Ⅱ的化学方程式。

（4）途径一、二中的操作a、b相同，均包括、过滤等3步。

（5）通过用草酸滴定KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度（质量分数）。

①实验时要将草酸晶体（H2C2O4·2H2O）配成标准溶液，则配制100mL1.5mol·L—1的草酸溶液，需要称取草酸晶体的质量为。

②该实验中除草酸晶体的质量外，还需要采集的数据有。

12.（广州二模）32．（16分）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。

以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：

一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Zn（OH）2

Fe（OH）2

pH

3.2

6.7

8.0

9.7

（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是_____________________________。

（2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。

先加入___________（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe（OH）3，同时KMnO4转化为MnO2。

经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009mol·L－1，则每升溶液中至少应加入__________molKMnO4。

（3）杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是___________。

（4）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn（OH）2·H2O，“煅烧”在450～500℃下进行，“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。

13.（2011江苏高考16）（12分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2＋O2

SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为。

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是、。

（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为（写化学式）。

14.（肇庆一模）32．（18分）某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：

软锰矿：

MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；

闪锌矿：

ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。

科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。

请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等。

试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：

MnO2+CuS+=↓++CuSO4+。

（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为。

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Zn（OH）2

开始沉淀pH

2.3

4.0

5.4

完全沉淀pH

4.1

5.2

8.0

（3）反应Ⅲ要调节pH生成Fe（OH）3、Al（OH）3，中过量的H+所使用的物质是，调节的pH范围是（pH数据见右表）。

（4）本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和。

15．氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。

一种用工业硅（含少量

钾、钠、

铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。

一种合成氮化硅的工艺流程如下：

（1）净化N2和H2时，铜屑的作用是：

；硅胶的作用是。

（2）在氮化炉中3SiO2（s）+2N2（g）=Si3N4（s）△H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流

速以控制温度：

；体系中要通入适量的氢气是为了　。

（3）X可能是（选填：

“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。

（4）如何说明氮化硅产品已用水洗干净？

。

（5）用硅粉作硅源、叠氮化钠（NaN3）作氮源，直接燃烧生成氮化硅（发生置换反应），该反应的化学方程式为：

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