高考化学工艺流程练习题.docx

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高考化学工艺流程练习题

26.（14分

）

过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。

学.科网.以下是一种制备过氧化钙的实验方法。

回答下列问题：

（一）碳酸钙的制备

（1）步骤①加入氨水的目的是_______。

小火煮沸的作用是

使沉淀颗粒长大，有利于____。

（2）右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______（填标号）。

a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b．玻璃棒用作引流

c

．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁

d．滤纸边缘高出漏斗

e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

（二）过氧化钙的制备

（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈____性（填“酸”、“碱”或“中”）。

将溶液煮沸，趁热过滤。

将溶液煮沸的作用是___________。

（4）步骤③中反应的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_________。

（5）将过滤得到的白色

结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_______。

（6）制备过氧化钙的另一种方法是：

将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是______，产品的缺点是_______。

28.（14分）

以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。

废钒催化剂的主要成分为：

物质

V2O5

V2O4

K2SO4

SiO2

Fe2O3

Al2O3

质量分数/%

2.2~2.9

2.8~3.1

22~28

60~65

1~2

<1

以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：

回答下列问题：

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。

“废渣1”的主要成分是__________________。

（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。

“废渣2”中含有_______。

强碱性阴离子交换树脂）。

为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性（填“酸”、“碱”或“中”）。

（5）“流出液”中阳离子最多的是________。

（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。

27、（2015新课标1）硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有（写出两条）。

（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是（化学式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是。

然后在调节溶液的pH约为5，目的是。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为。

（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程。

28．（15分）

某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。

回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2液中需加入少量铁属，其目的是________。

（2）甲组同学取2mlFeCl2溶液．加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。

FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5ml煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。

（4）丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。

分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；

②第二只试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀：

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：

在I-过量的情况下，溶液中仍含有______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为______。

（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液·变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热．随后有红褐色沉淀生成。

产生气泡的原因是______；生成沉淀的原因是______

27．（15分）

锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。

某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi＋+xe－==LixC6。

现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为______。

（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式____________________。

（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____________；可用盐

酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是__________。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式__________________________。

（5）充放电过程中，发生LiCoO2与LixCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。

（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是________________________。

在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_________________（填化学式）。

27．（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等杂质）的流程如下：

提示：

在本实验条件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

（1）反应②中除掉的杂质离子是________，发生反应的离子方程式为________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是__________。

（2）反应③的反应类型为________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。

（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。

（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn（OH）2。

取干燥后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于________。

28.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：

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）从滤渣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的原因：

。

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：

。

28．[14分]利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。

制备流程图如下：

已知：

Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似。

请回答下列问题：

（1）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有。

A．去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是。

（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，原因是。

（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤发实现固液分离？

（填“能”或“不能”），理由是。

（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。

若需配制浓度为0.01000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取gK2Cr2O7（保留4位有效数字，已知M（K2Cr2O7）＝294.0g·mol－1）。

配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有。

（用编号表示）。

①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管

（6）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

28.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：

查询资料，得有关物质的数据如下表：

25℃时 

pH值 

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 

（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为 ．

A．KSCN溶液     B．NaOH溶液    C．KMnO4溶液     D．苯酚溶液

（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是

（2） ；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+含量的方法是：

a．称取2.850g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/LKMnO4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 ．

28.（15分）近年来，为提高能源利用率，西方提出共生系统。

特指为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。

共生工程将会大大促进化学工业的发展。

（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：

2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。

实际过程中，将SO2通入电池的            极（填“正”或“负”），负极反应式为                 。

用这种方法处理SO2废气的优点是                     。

（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。

合成路线如下：

①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是                。

②下列有关说法正确的是                        。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C

CaS＋4CO↑

C．反应IV需控制在60～70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥

③反应V中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是                                            。

④（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。

写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式                      。

28.某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al，还含有少量的铜锈[Cu2（OH）2CO3]、少量的铁锈和少量的氧化铝，用上述废金属屑制取胆矾（CuSO4·5H2O）、无水AlCl3和铁红的过程如下图所示：

（1）在废金属屑粉末中加入试剂A，生成气体1的反应的离子方程式是        。

（2）溶液2中含有的金属阳离子是       ；气体2的成分是        。

（3）溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是                         。

（4）固体2制取CuSO4溶液有多种。

如在固体2中加入稀H2SO4后，通入O2并加热，使固体2全部溶解得CuSO4溶液，反应的离子方程式是                  。

（5）溶液1转化为溶液4的一系列过程，不能简化为“向溶液1中+加试剂C→溶液4”，理由是               。

（6）直接加热AlCl3·6H2O不能得到无水AlCl3。

SOCl2为无色液体，极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。

AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热制取无水AlCl3，反应的化学方程式是                    。

29.利用酸解法处理制钛自粉后产生的废液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2（SO4）3、TiOSO4，并用于生产补血剂乳酸亚铁．其生产步骤如下：

已知：

TiOSO4可溶于水，在水中可以完全电离为TiO2+和SO42-．

请回答；

（1）步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是______．

（2）滤渣的成分之一为TiO2•xH2O，写出TiOSO4水解生成TiO2•xH2O的离子方程式______．

（3）步骤②的离子方程式是______．

（4）用平衡移动原理解释步骤③中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因______．

（5）步骤④必须控制一定的真空度，原因是有利于蒸发水以及______．

28.KClO3在农业上用作除草剂，超细CaCO3广泛用于消光纸、无炭复写纸等．某同学在实验室模拟工业过程，利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质，过程如下：

Ⅰ．

①电石与水反应的化学方程式是________．

②残渣中主要成分是Ca（OH）2和________．

Ⅱ．将Ⅰ中的部分灰浆配成浊液，通入Cl2，得到Ca（ClO3）2与CaCl2物质的量之比为1∶5的溶液，反应的化学方程式是________．

Ⅲ．向Ⅱ所得溶液中加入KCl，发生复分解反应，经蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得KClO3晶体．你认为能得到KClO3晶体的原因是________________．

Ⅳ．将Ⅰ中的残渣溶于NH4Cl溶液，加热，收集挥发出的气体再利用．向所得CaCl2溶液中依次通入NH3、CO2，便可获得超细CaCO3，过程如下：

①根据沉淀溶解平衡原理，解释残渣中难溶盐的溶解原因________________．

②CaCl2溶液中通入两种气体后，生成超细CaCO3的化学方程式是________．

③图示的溶液A可循环使用，其主要成分的化学式是________．

28.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：

28.重铬酸钾（K2Cr2O7）是高中化学常见的氧化剂，工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备．铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等．

已知：

①NaFeO2遇水强烈水解．②2CrO42-（黄色）+2H+⇌Cr2O72-（橙色）+H2O请回答下列问题：

（1）将矿石粉碎的目的是    ；高温灼烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为     4Na2CrO4+4H2O

．

（2）滤渣1中有红褐色物质，写出生成该物质反应的离子方程式    ．滤渣2的主要成分是Al（OH）3和    ．

（3）用简要的文字说明Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，降温析出K2Cr2O7的原因    ．

（4）25℃时，对反应2CrO42-（黄色）+2H+⇌Cr2O72-（橙色）+H2O，取Na2CrO4溶液进行实验，测得部分实验数据如下：

时间/（s）

0

0.01

0.02

0.03

0.04

（CrO42-）/（mol•L-1）

0.20

1.6×10-2

1.2×10-2

1.0×10-2

（Cr2O72-）/（mol•L-1）

0

9.2×10-2

9.4×10-2

9.5×10-2

①反应达到平衡时，溶液的pH=1，该反应平衡常数K为    ．

②下列有关说法正确的    ．

a．加少量NaHCO3固体，可使溶液的橙色加深

b．0.03s时v（CrO42-）（正）=2v（Cr2O72-）（逆）

c．溶液中c（CrO42-）：

c（Cr2O72-）=2：

1时该反应已达平衡状态

d．反应达到平衡时CrO42-的转化率为95%

28.（15分）工业上，以钛铁矿为原料制备TiO2的工艺流程如下图所示。

钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

已知：

滤液A中含有TiO2+，TiO2+遇水会水解。

⑴ 步骤②中发生的氧化还原反应的离子方程式为 。

⑵ 步骤②、③、④中，均需采取的操作是 （填操作名称）。

⑶ 请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：

。

⑷ 研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

① 写出阳极所发生反应的电极反应式：

 。

② 在制备金属钛前后，CaO的质量 ?

 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

⑸ 通过以下反应也可以制备金属钛

① TiO2（s）+2Cl2（g） 

TiCl4（g）+O2（g）；△H＝ +151kJ/mol

② TiCl4 +2Mg 

 2MgCl2 +Ti

在实际生产中，需在反应①过程中加入碳与氧气反应才能顺利制得TiCl4。

查阅资料得知：

C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H＝－394kJ/mol ，则由固体TiO2、固体C与氯气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为 。

27.绿矾（FeSO4?

7H2O）的一种综合利用工艺如下：

（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：

2反应，有CO2生成，反应的离子方程式为______．

（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3　

　FeO　

 Fe，实际作还原剂的是CO．写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式______．

（3）“除杂”步骤为：

向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是______．

（4）母液“除杂”后，欲得到（NH4）2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、______．浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因______．

（5）绿矾的另一种综合利用方法是：

绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为Fe2O3和硫的氧化物．分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是______．

空气通入量/L?

s-1

温度/℃

SO2含量/%

SO3含量/%

0.02

850

45.4

54.6

0.06

850

30.5

69.5

0.10

850

11.1

88.9

0.10

810

11.1

88.9

0.10

890

11.2

88.8

28.锶（38Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。

（1）碱性：

Sr（OH）2____Ba（OH）2（填“>”或“<”）；锶的化学性质与钙和钡类似，用原子结构的观点解释其原因是______________。

（2）碳酸锶是最重要的锶化合物。

用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3，工艺流程如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，过滤；

Ⅱ.将滤渣溶于盐酸，过滤；

Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；

Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；

Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO3。

已知：

ⅰ.相同温度时的溶解度：

BaSO4

ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH

物质

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Al（OH）3

开始沉淀pH

1.9

7.0

3.4

完全沉淀pH

3.2

9.0

4.7

①Ⅰ中，反应的化学方程式是__________________________________________________。

②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有___________________________________________。

③Ⅳ的目的是__________________________________________。

④下列关于该工艺流程的说法正确的是________（填字母）。

a．该工艺产生的废液含较多的NH

、Na＋、Cl－、SO

b．Ⅴ中反应时，升高温度一定可以提高SrCO3的生成速率

c．Ⅴ中反应时，加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率