届高考化学考前冲刺提分训练以化工流程为载体的综合题答案+详解课后复习总结Word格式.docx

1、S22H2O=PbS4OH（5）5Sn4Na3SbO4H2O=4Sb5Na2SnO32NaOH2某化学实验室以一种工业上的废渣（废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物）为原料，制备MgCO33H2O。实验流程如下图所示：（1）为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法是_（任写一点），酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为_（2）加入30% H2O2的目的是_。（3）用萃取分液的方法除去溶液中和Fe3加入30% H2O2后，检验溶液中是否含有Fe2的最佳试剂是_。萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3的最佳试剂是_。（4）室温下，除去MgSO4溶液中的Al3（使Al3浓度

2、小于1106 molL1）而不引入其他杂质，应加入的试剂X为_，应调节pH的范围为_。已知：KspAl（OH）31.01033；pH8.5时，Mg（OH）2开始沉淀（5）向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是_解析（1）为了加快废渣的酸溶速率，可采取的办法有升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等，酸溶时废渣中主要是碳酸镁和硅酸镁与硫酸的反应，碳酸镁和硅酸镁都要保留化学式。（2）由流程信息可知下一步是“萃取分液”除去溶液中的Fe3，而溶液中可能含有亚铁离子，因而用双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，便于除去。（3）检验溶液中是否含有Fe2的最佳试剂是K3F

3、e（CN）6溶液。萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe3的最佳试剂是KSCN溶液。（4）MgO、Mg（OH）2、MgCO3或Mg2（OH）2CO3均能消耗溶液中的氢离子且不引入新的杂质。根据氢氧化铝的溶度积常数可知当铝离子浓度小于1L1可计算氢氧根的浓度：c（OH）1.0109 molL1，即pH应大于5.0，又因为pH8.5时，Mg（OH）2开始沉淀，所以应调节pH的范围为5.0pH8.5。（5）沉淀表面含有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断沉淀是否洗涤干净。答案（1）升高温度、搅拌、适当提高硫酸浓度等（合理即可）MgCO32H=Mg2H2OCO2、MgSiO32H=Mg2H2SiO3

4、（2）将Fe2氧化为Fe3，便于除铁（3）K3Fe（CN）6溶液KSCN溶液CO3（写出一个即可）5.0pH8.5（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，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净3（2018全国卷）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：（1）KIO3的化学名称是_。（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示

5、。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_（写出 一点）。解析（1）KIO3的名称为碘酸钾。（2）Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的Cl2。加入KOH溶液“调pH”使KH（IO3）2转化为KIO3：KH（IO3）2KOH=2KIO3H2O。（3）电解法制备KIO3时，H2O在阴极得到电子，发生还原反应：2H2O2e=2OHH2或2H2e=H2。电解池中阳离子向阴极移动，即由电极a向电极b迁移，阳离子交换膜只允许阳离子通过，故主要是K通过阳离子交换膜。根据工艺流

6、程分析，KClO3氧化法生成的Cl2有毒，且在调pH时加入KOH的量不易控制，另外，生成的KIO3中杂质较多。答案（1）碘酸钾（2）加热KClKH（IO3）2KOH=2KIO3H2O（或HIO3KOH=KIO3H2O）（3）2H2O2e=2OHH2（或2H2e=H2）K由a到b产生Cl2易污染环境等4（2019全国卷）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。相关金属离子c0（Mn）0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2Fe2Fe3Al3Mg2Zn2Ni2开始沉淀

7、的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.2（1）“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（4）“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2，“滤渣3”的主要成分是_。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2。若溶液酸度过高，Mg2沉淀不完全，原因是_。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价

8、分别为2、3、4。当xy时，z_。解析（1）硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2（或不溶性硅酸盐）。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升价法可配平该反应。（2）“溶浸”后溶液中含Fe2，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2氧化为Fe3。（3）“调pH”除去Fe3和Al3时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.76之间。（4）“除杂1”中加入Na2S能将Zn2和Ni2分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。（5）“除杂2”中F与Mg2反应

9、生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F与H结合生成弱电解质HF，导致MgF2（s） Mg2（aq）2F（aq）平衡向右移动，Mg2不能完全除去。（6）“沉锰”时Mn2与HCO反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。（7） 化合物LiNixCoyMnzO2中，当xy时，根据化合价代数和为0得1234z220，解得z答案（1）SiO2（不溶性硅酸盐）MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O（2）将Fe2氧化为Fe3（3）4.7（4）NiS和ZnS（5）F与H结合形成弱电解质HF，MgF2 Mg22F平衡向右移动（6）Mn22HCO=MnCO3CO2H2O（7）5（2018全

10、国卷）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如下图所示：Cd27.49.4（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有_；氧化除杂工序中ZnO的作用是_，若不通入氧气，其后果是_。（3）溶液中的Cd2可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。解析（1）闪锌矿的主要成分是ZnS，所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS3O22ZnO2SO2。（2）闪锌矿焙烧后的

11、主要成分变为ZnO，还存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，发生一系列化学反应：ZnOH2SO4=ZnSO4H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2（SO4）33H2O、CdOH2SO4=CdSO4H2O、PbOH2SO4=PbSO4H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH在2.86.2，使Fe3完全转变为Fe（OH）3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2转化为Fe3，有利于除杂，若不通入O2，无法除去溶液中的杂质Fe2。（3）溶液中的Cd2与加入的Zn粉反应

12、而被除去，反应的离子方程式为ZnCd2=Zn2Cd。（4）电解ZnSO4溶液制备单质Zn时，阴极放电的是Zn2和H。因为溶液中的Zn2浓度较大，所以阴极电极反应式应该是Zn22e=Zn，阳极放电的是OH，电极反应式是4OH4e=2H2OO2。沉积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。答案（1）2ZnS3O22ZnO2SO2（2）PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2（3）Cd2Zn=CdZn2（4）Zn22e=Zn溶浸6（2018全国卷）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液

13、经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH4.1时，中为_溶液（写化学式）。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。解析（1）根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5H2O。（2）酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。工

14、艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。答案（1）2NaHSO3=Na2S2O5H2O（2）NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液（3）2H2O4e=4HO2a7工业上以钒炉渣（主要含V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质）为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体（NH4）5（VO）6（CO3）4（OH）910H2O，其生产工艺流程如下。（1）焙烧过程中V2O3转化为可溶性NaVO3，该反应的化学方程式为_。（2）滤渣的主要成分是_（写化学式）。（3）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3），若滤液中c（VO）0.1 molL1，为使钒元素的沉降率达到98%，至少

15、应调节c（NH）为_molL1。已知Ksp（NH4VO3）1.6103（4）“还原”V2O5过程中，生成VOCl2和一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为_。用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2，该方法的缺点是_。（5）称量a g产品于锥形瓶中，用20 mL蒸馏水与30 mL稀硫酸溶解后，加入0.02 molL1 KMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量NaNO2，最后用c molL1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。（已知滴定反应为VOFe22H=VO2Fe3H2O）KMnO4溶液的作用是_

16、。粗产品中钒的质量分数表达式为_（以VO2计）。若（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液部分变质，会使测定结果_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。解析（1）将钒炉渣和碳酸钠在空气流中焙烧将V2O3转化为可溶性NaVO3，同时得到二氧化碳，发生反应的化学方程式为V2O3Na2CO3O22NaVO3CO2。（2）焙烧时SiO2、P2O5分别与碳酸钠生成可溶于水的Na2SiO3和Na3PO4，除硅、磷时加入硫酸镁溶液生成Mg3（PO4）2、MgSiO3沉淀，则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg3（PO4）2、MgSiO3。（3）已知Ksp（NH4VO3）c（NH）c（VO）1.6103，若滤液中c（

17、VOL1，为使钒元素的沉降率达到98%，则溶液中剩余c（VOL12%0.002 molL1，此时c（NH）molL10.8 molL1，（4）用盐酸酸化的N2H42HCl还原V2O5生成VOCl2和一种无色无污染的气体，此气体应为N2，则发生反应的化学方程式为N2H42HCl2V2O36HCl=4VOCl2N26H2O；若改用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2，但同时得到的氧化产物为Cl2，此气体有毒，会污染环境。（5）根据分析，KMnO4溶液的作用是将4价的钒氧化为VO；根据钒元素的质量守恒，根据滴定反应为：VOFe22H=VO2Fe3H2O，则钒元素的物质的量nn（NH4）2Fe（S

18、O4）2c mol/Lb103 Lcb103 mol，粗产品中钒的质量分数的表达式为100%100%；若（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液部分变质，则还原能力降低，滴定时消耗的标准液体积偏高，可知会使测定结果偏高。答案（1）V2O3Na2CO3O22NaVO3CO2（2）Mg3（PO4）2、MgSiO3（3）0.8（4）N2H42HCl2V2O36HCl=4VOCl2N26H2O有氯气生成，污染空气（5）将VO2氧化为VO100%偏高【课后总结】特别提醒解答物质转化型化工流程题的注意事项（1）阅读流程时，要尽量弄懂流程图，但不必过度纠结每个框中发生的反应及原因，问题中可能未涉及相关问题。（2）要看清所问问题，不能答非所问，要特别注意语言表达的科学性，即用学科语言表达。方法技巧无机化工流程中的常见分离方法总结（1）洗涤（冰水、热水）：洗去晶体表面的杂质离子。（2）过滤（热滤或抽滤）：分离难溶物和易溶物。（3）萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。（4）蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质。（5）冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物。（6）蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。（7）冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。