届高三化学一轮复习化学工艺流程题解析Word文档下载推荐.docx

1、6VO23H2O=Cl6VO6H。（5）由题目分析知V2O5和氢碘酸反应V2O5VO、II2，故反应的离子方程式为：V2O54I6H=2I22VO3H2O。（6）萃取率为80%，则剩余（180%），故萃取4次后剩余浓度为（180%）4a molL11.6103a molL1答案（1）V2O5K2SO32H2SO4=K2SO42VOSO42H2OSiO2（2）使平衡右移，提高萃取率（3）6VO2ClO3H2O=Cl6VO6H（4） （5）V2O54I6H=2VO2I23H2O（6）1.6a1032（2020河南驻马店高三期末）某研究小组在实验室以废铜屑（主要成分是Cu、CuO，含有少量的Fe、F

2、e2O3）为原料制备碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，具体流程如下：Cu2（OH）2CO3为绿色固体，难溶于冷水和乙醇，水温越高越易分解。（1）为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率，可采取的措施为_（任写一种）。（2）“操作”中铜发生反应的离子方程式为_。（3）“调节pH”操作中加入的试剂为_（填化学式）。（4）洗涤Cu2（OH）2CO3沉淀的操作为_。（5）“操作”中温度选择5560 的原因是_；该步骤生成Cu2（OH）2CO3的同时产生CO2，请写出该反应的化学方程式_。（6）某同学为测定制得的产品中Cu2（OH）2CO3的质量分数，进行了如下操作：称取m1 g产品，灼烧至固体质量恒重时，得到

3、黑色固体（假设杂质不参与反应），冷却后，称得该黑色固体质量为m2 g，则样品中Cu2（OH）2CO3的纯度为_（用含m1、m2的代数式表示）。解析废铜屑（主要成分是Cu、CuO，含有少量的Fe、Fe2O3），加入稀硫酸浸取，CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应，形成含有Cu2、Fe2、Fe3的溶液，铜单质不与硫酸反应，再加入双氧水将Fe2氧化为Fe3，同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子，再调节溶液pH值，将Fe3转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液，将溶液温度控制在5560左右，加入碳酸钠，滤液中产生Cu2（OH）2CO3晶体，再经过过滤、冷水洗涤，干燥，最终

4、得到Cu2（OH）2CO3。（1）为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率，可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法；（2）“操作”中，铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子，离子方程式为H2O22HCu=Cu22H2O；（3）“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3转化为Fe（OH）3沉淀除去，由于废铜屑使用酸浸溶解，需要加入碱性物质中和多余的酸，在不引入新的杂质的情况下，可向溶液中加入CuO或Cu（OH）2或Cu（OH）2CO3等合理答案即可；（4）洗涤Cu2（OH）2CO3沉淀的合理操作为：加入洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘，待液体自然流下后，重复23次；（5）根据题目已知：Cu2（OH）2CO

5、3难溶于冷水和乙醇，水温越高越易分解。“操作”中温度选择5560 的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2（OH）2CO3被分解，该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2（OH）2CO3的同时产生CO2，该反应的化学方程式：2CuSO42Na2CO3H2O=Cu2（OH）2CO32Na2SO4CO2；（6）m1g产品，灼烧至固体质量恒重时，得到黑色固体（假设杂质不参与反应），发生的反应为：Cu2（OH）2CO32CuOCO2H2O，灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质，根据反应方程式计算：设样品中Cu2（OH）2CO3的质量为x g。2CuOCO2H2Om22262xm1m2

6、，解得：x，则样品中Cu2（OH）2CO3的纯度为100%100%。答案（1）搅拌（或适当升温等合理答案即可）（2）H2O22HCu=Cu22H2O（3）CuO或Cu（OH）2或Cu（OH）2CO3等合理答案即可（4）加入洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘，待液体自然流下后，重复23次（5）温度过低，反应速率太慢，温度过高，Cu2（OH）2CO3易分解2CuSO42Na2CO3H2O=Cu2（OH）2CO32Na2SO4CO2（6）100%3. .（2019昆明重点中学调研）铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：实验室中可用FeSO4（用铁粉和稀硫酸反

7、应制得）和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。（1）装置A的名称是_，装置B中盛放的试剂是_，NH4HCO3盛放在装置_中。（2）实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是_发生主要反应的离子方程式为_FeSO4溶液要现用现配制的原因是_检验久置的FeSO4是否变质的方法是_（3）干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为_g。解析（1）装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，

8、装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。（2）检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。（3）FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x116 gmol1y89 gmol112.49 g，56 gmol1（xy）6.16 g，解得x0.1 mol，y0.01 mol。故m（FeOOH）0.89 g。答案（1）分液漏斗铁粉C（2）（待D处的气体纯净后）关闭活塞3，打开

9、活塞2Fe22HCO=FeCO3H2OCO2（或Fe2HCO=FeCO3H、HCOH=CO2H2O）亚铁离子易被氧化取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色（合理答案即可）（3）4FeCO3O22H2O=4FeOOH4CO20.894锌锰干电池是最早的实用电池。现用下列工艺回收正极材料中的金属（部分条件未给出）。（1）碱性锌锰电池总反应为Zn2MnO22H2O=Zn（OH）22MnO（OH），电解质是KOH，MnO（OH）中Mn的化合价为_，正极反应式为_。（2）黑粉的主要成分为MnO2和石墨，写出反应的化学方程式：_。（3）MnO2的转化率与温度的关系

10、如下表：温度/20406080100转化率/%86.090.091.392.092.1生产中常选反应温度为80 ，其理由是_。（4）“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰MnCO36Mn（OH）25H2O，写出其离子方程式：_。滤液中可回收的物质为_（填化学式）。（5）用硫酸酸化的MnO2浆液可吸收工业废气中的SO2生成MnSO4H2O，已知浆液中MnO2含量为a%，工业废气中SO2含量为b gm3，SO2的吸收率可达90%，则处理1 000 m3工业尾气，可得到MnSO4H2O的质量为_kg（用含字母的代数式表示）。解析（1）碱性锌锰电池总反应为Zn2MnO22H2O=Zn（OH）22MnO（OH），

11、MnO（OH）中氧元素为2价，氢元素为1价，则Mn的化合价为3价；正极MnO2得到电子产生MnO（OH），电极反应式为MnO2H2Oe=MnO（OH）OH。（2）黑粉的主要成分为MnO2和石墨，加入FeSO4H2SO4混合液后反应的化学方程式为MnO22FeSO42H2SO4=MnSO4Fe2（SO4）32H2O。（3）由题目表格中的数据可知，MnO2的转化率随温度的升高而升高，80 时MnO2的转化率已经较高，更高的温度会增加能耗，增大生产成本，故生产中常选反应温度为80 。（4）“沉锰”过程中碳酸钠与硫酸锰反应生成碱式碳酸锰MnCO35H2O，碳酸钠水解生成氢氧化钠进而生成氢氧化锰沉淀促进

12、水解放出二氧化碳，反应的离子方程式为7Mn27CO11H2O=MnCO35H2O6CO2，根据该离子方程式可知，滤液中可回收的物质为Na2SO4。H2O，反应的化学方程式为MnO2SO2H2O=MnSO4H2O。1 000 m3工业尾气中含有SO2的物质的量为 mol，则生成MnSO4H2O的物质的量为 mol90% mol，MnSO4H2O的质量为169 gmol1 g kg或 kg。答案（1）3MnO2H2Oe=MnO（OH）OH（2）MnO22FeSO42H2SO4=MnSO4Fe2（SO4）32H2O（3）由表格中的数据可知，MnO2的转化率随温度的升高而升高，80 时MnO2的转化率

13、已经较高，更高的温度会增加能耗，增大生产成本（4）7Mn27CO5H2O6CO2Na2SO4（5）或5磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。废旧电池正极片（磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等）可再生利用，其工艺流程如下：碳酸锂在水中的溶解度：0 时为1.54 g,90 时为0.85 g,100 时为0.72 g。（1）上述流程中至少要经过_次过滤操作。（2）“氧化”过程发生反应的离子方程式为_；若用HNO3代替H2O2，不足之处是_。（3）已知KspFe（OH）32.61039。常温下，在Fe（OH）3悬浊液中，当溶液的pH3.0时，Fe3的浓度为_mol/L。实际生产过程中，“调

14、节pH”生成沉淀时，溶液pH与金属元素的沉淀百分率（）的关系如下表：pH3.55.06.58.010.012.0（Fe）/%66.579.288.597.297.498.1（Li）/%0.91.31.92.44.5则最佳的沉淀pH_。（4）“沉锂”时的温度应选_（填标号）为宜，并用_洗涤（填“热水”或“冷水”）。a90 b60 c30 d0 （5）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池放电时正极的电极反应式为_。（6）工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备LiFePO4，该反应的化学方程式为_。解析（1）上述流程中涉及过滤操作的有

15、：“碱浸”“酸浸”“调节pH”“沉锂”“滤液Al”共五次。（2）“氧化”是H2O2将Fe2氧化，离子方程式为2Fe22HH2O2=2Fe32H2O；H2O2为绿色氧化剂，还原产物为H2O，无污染，用HNO3代替H2O2，会产生氮氧化物，污染环境。（3）根据KspFe（OH）32.61039，pH3.0时，KspFe（OH）3c（Fe3）c3（OH），c（Fe3）2.6106 mol根据表中数据可知，最佳的沉淀pH8.0。（4）根据已知Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，所以沉锂时的温度应选90 ，并用热水洗涤。（5）正极发生LiFePO4和FePO4的转化，放电时正极的电极反应式为FePO4

16、eLi=LiFePO4。（6）2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO4H2O3CO2，铁元素的化合价降低，碳元素的化合价升高。答案（1）5（2）H2O22H2Fe2=2Fe32H2O产生氮的氧化物，污染空气（3）2.61068.0（4）a热水（5）FePO4Lie=LiFePO42LiFePO4H2O3CO26电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se，工业上从其中回收硒（Se）、碲（Te）的一种工艺流程如下：.TeO2是两性氧化物、微溶于水；.元素碲在溶液中主要以Te4、TeO、HTeO等形式存在；.25 时，亚碲酸（H2TeO3）的Ka11103、Ka22108。（1）

17、NaHTeO3溶液的pH_7（填“”“”或“”）。（2）SeO2与SO2通入水中反应的化学方程式为_。操作的名称为_。（3）焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液中的溶质主要成分为NaOH、_。工业上通过电解溶液也可得到单质碲。已知电极均为石墨，则阴极的电极反应式为_。（4）向溶液中加入硫酸，控制溶液的pH为4.55.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量，将导致碲的回收率偏低，其原因是_。（5）将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液，然后将SO2通入到溶液中得到Te单质。由四氯化碲得到Te单质的离子方程式为_。（6）上述流程中可循环利用的物质有_（填化学式）。解析（1）亚碲酸（H2TeO3）

18、的Ka11103，Ka22108，可知HTeO3的水解常数Kh11011，可知Ka2Kh，所以NaHTeO3溶液呈酸性，pH7。（2）根据流程图可知，SeO2与SO2反应后变成了Se单质，所以SeO2将SO2氧化，方程式为SeO22SO22H2O=2H2SO4Se，通过过滤可以将Se与溶液分离。（3）已知：TeO2是两性氧化物、微溶于水；元素碲在溶液中主要以Te4、TeO所以TeO2与氢氧化钠反应后应该生成Na2TeO3，如果电解Na2TeO3的溶液，阴极应该是TeO得电子变成Te单质，所以电极反应为TeO3H2O4e=Te6OH。（4）TeO2是两性氧化物，溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反

19、应导致碲元素损失。（5）TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。与盐酸反应时生成四氯化碲和水，四氯化碲可以将SO2氧化，发生的离子方程式为：Te42SO24H2O=Te8H2SO。（6）SeO2与SO2反应可以生成硫酸，所以H2SO4可以循环使用，纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液，然后将SO2通入到溶液中得到Te单质的同时又会再次生成HCl，所以可循环利用的物质有：H2SO4、HCl。答案（1）（2）SeO22SO22H2O=2H2SO4Se过滤（3）Na2TeO3TeO3H2O4e=Te6OH（4）TeO2是两性氧化物，溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失（5）Te4

20、2SO24H2O=Te8H2SO（6）H2SO4、HCl7. 硫酸铁铵NH4Fe（SO4）2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：（1）步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_（2）步骤需要加热的目的是_，温度保持8095 ，采用的合适加热方式是_铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_（填标号）。（3）步骤中选用足量的H2O2，理由是_分批加入H2O2，同时为了_，溶液要保持pH小于0.5。（4）步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，

21、将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。解析（1）除去铁屑表面油污的方法是，用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。（2）铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，而H2S在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。（3）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将Fe2全部氧化为Fe3，发生反应为2Fe2H2O

22、22H=2Fe32H2O，从生成物看，又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。（4）步骤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）。（5）失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe（SO4）2xH2O，由题意知，解得x12。答案（1）碱煮水洗（2）加快反应速率热水浴C（3）将Fe2全部氧化为Fe3；不引入杂质防止Fe3水解（4）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）（5）NH4Fe（SO4）212H2O8. 高纯硫酸