高考化学大串讲 专题19 化工流程练习Word文档下载推荐.docx

1、32.831.930.7（1）钴酸锂（LiCoO2）中钴元素的化合价是_。（2）上述流程中将CoO2-转化为Co3+的离子方程式为_。（3）滤液1中加入Na2SO3的主要目的是_；加入NaClO3的主要目的是_。（4）为了使Fe3+、Al3+沉淀完全（通常认为金属离子浓度小于或等于10-5molL-1时表示已沉淀完全）加入氨水调节pH的最小值是_（保留一位小数）。已知：KspFe（OH）3=1.010-39，KspAl（OH）3=2.710-34，lg3=0.52（5）滤液3中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，需要用“热水洗涤”的原因是_。（6）为得到高纯度的Li2CO3，需将粗产品Li2CO

2、3与盐酸反应制得的LiCl进行电解。其原理如图所示：电解时阳极的电解反应式为_。电解后向产品LiOH溶液中加入过滤NH4HCO3溶液生成Li2CO3，反应的化学方程式为_。【答案】+3 4H+CoO2= 2H2O+Co3+ 将Co3+氧化为Co2+ 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.5 Li2CO3溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失 2Cl-e-=Cl2 2LiOH+2NH4HCO3=Li2CO3 + （NH4 ）2CO3 + 2H2O 3钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO4、MnWO4），还含少量Si、A

3、s的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：滤渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2。上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变。常温下钨酸难溶于水。（1）请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe2O3的化学方程式：_。（2）上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH=10后，溶液中的杂质阴离子为SiO32、HAsO32、HAsO42等，则“净化”过程中，加入H2O2时发生反应的离子方程式为_，滤渣的主要成分是_。（3）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca（OH）2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。T1_T2（填“”或“”

4、）T1时Ksp（CaWO4）=_。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为_。【答案】4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O H2O2+HAsO32HAsO42+H2O MgSiO3 、 MgHAsO4 110-10 WO42+Ca（OH）2=CaWO4+2OH 【解析】（1）根据流程图可知钨酸亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氧化铁和钨酸钠，反应的方程式为4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O；（2）根据以上分析，加入H2O2的目的是将HAsO32-氧化成HAsO42-，离子方程式为4二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀

5、土氧化物，平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质）。某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。（1）滤液1中加入H2O2溶液的目的是_。（2）设计实验证明滤液1中含有Fe2_。（3）在酸性溶液中，已知Fe2溶液可以和难溶于水的FeO（OH）反应生成Fe3O4，书写该反应的离子方程式_。（4）由滤液2生成Ce（OH）4的离子方程式_。（5）取上述流程中得到的Ce（OH）4产品0.531 g，加硫酸溶解后，用浓度为0.l000 molL-1的FeSO4标

6、准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3 ），消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce（OH）4的质量分数为_ （结果保留两位有效数字），Mr（Ce）140。【答案】使Fe2氧化为Fe3 取少许滤液1，滴加铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，则证明滤液1中有Fe2 Fe2 +2FeO（OH） = Fe3O4 +2H 4Ce3 + O2 +12OH+2H2O =4Ce（OH）4 0.98或98% 5三氧化二钴（Co2O3）常用于制滤光眼镜的添加剂、催化剂和氧化剂。以含钴废料（主要成分CoO、Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4）为原料制备Co2O3的流程如下：（1）研磨的目的是_。滤渣1的主

7、要成分为_（填化学式）。（2）酸浸时双氧水的作用有_。不能用盐酸代替硫酸，因为Co2O3与盐酸反应生成Cl2，污染境，该反应的离子方程式为_。（3）在实验室里，萃取操作要用到的玻璃仪器主要有_。有机相再生时提取出的Ni2可用于制备氢镍电池，该电池充电时的总反应为Ni（OH）2MNiOOHMH。则放电时正极的电极反应式为_。（4）沉钴时发生反应的离子方程式为_。煅烧时发生反应的化学方程式为_。【答案】增大固体与液体的接触面积，使酸浸速率更快，酸浸更充分 MnO2 亚铁离子氧化为铁离子 Co2O3+6H+2Cl-= 2Co2+ Cl2+3H2O 分液漏斗、烧杯 NiOOH+e-+H+= Ni（OH

8、）2 2 Co2+HCO3-+3NH3H2O= Co2（OH）2CO3+3NH4+H2O 2Co2（OH）2CO3+O22Co2O3+2CO2+2H2O 6氧化镁是优良的阻燃剂，同时在医药、建筑等行业的应用也十分广泛。用硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量SiO2、FeCO3等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：已知在水溶液中生成氢氧化物沉淀的pH：Mg（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀时9.47.61.5完全沉淀时10.49.72.8（1）菱镁矿酸溶前需要粉碎，目的是_。（2）加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为_。（3）加氨

9、水调节溶液的pH范围为_ ，滤渣2 的主要成分是_（填化学式）。（4）流程图中在获得滤渣2的“过滤”与“煅烧”之间要经过的操作步骤为_、过滤等操作，得到MgSO4xH2O晶体。（5）已知煅烧12.3gMgSO4xH2O晶体得到2gMgO，则x值为_。【答案】提高酸溶速率 2Fe2+H2O2 + 2H+=2Fe3+ 2H2O 2.8pH9.4 Fe（OH）3 蒸发浓缩、冷却结晶 7 7以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥（主要含 MgO、SiO2、Fe2O3，另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等）为原料制取 MgSO47H2O 的工艺流程如下：（1）过滤需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和

10、_；其中玻璃棒的作用是_。（2）滤渣 1 中的某种物质 是玻璃的主要成分之一，玻璃另外两种主要成分的化学式为_。除杂过程加入MgO 的作用是_。（3）写出除杂过程中次氯酸钙将 Fe2+氧化的离子方程式_。（4）除杂过程中，当 c（Al3+）=1105 mol/L 时，c（Fe 3+）=_mol/L。（已知Ksp Al（OH）3 = 3.21034 ， KspFe（OH）3= 1.11036，结果保留两位有效数字 ）（5）滤渣 3 主要成分的化学式是_。【答案】漏斗 引流 Na2SiO3 、CaSiO3 调 pH，使 Fe3+、Al3+等形成氢氧化物沉淀而除去 2Fe2+ ClO +2H+= 2

11、Fe3+ Cl+ H2O 3.4108 CaSO4 或 CaSO42H2O 8工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2，原料为软锰矿和闪锌矿。软锰矿主要含有MnO2（约70%）、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有ZnS（约80%）、FeS、CuS、SiO2。I（1）为了测量软锰矿中MnO2含量的测定，现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000molL1的标准Na2S2O3溶液滴定，消耗标准液50.00ml，则软锰矿中MnO2含量_。（已知：2KI

12、+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；I2+2S2O32=2I+S4O62）研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图所示。请回答下列问题：（2）反应后过滤所得滤液中含有有Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阳离子。试写出反应中生成CuSO4的化学方程式_。（3）若反成加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为_。（4）反应中加入MnO2的作用是（离子方程式表示）_。（5）反应的条件是电解，电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_。（6）图是Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲线（g/100g水），则中得到Na

13、2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶_用乙醇洗涤干燥用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_。【答案】60% MnO2 + CuS+ 2H2SO4 = S+ MnSO4+ CuSO4+ 2H2O Zn+Fe2+=Zn2+Fe 或 Zn+Mn2+=Zn2+Mn 4H+MnO2+2Fe2+=Mn2+2Fe3+2H2O Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 趁热过滤 防止Na2SO4固体因溶解而减少；避免形成结晶水合物 （1）2KI+2H2SO4+MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4；I2+2S2O32=2I+S4O62， MnO2I22S2O32-， 1

14、29工业上，以钛铁矿（主要含FeTiO3，还含有Fe2O3 和Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备二氧化钛并得到副产品绿矾（FeSO47H2O）的工艺流程如下图所示。TiO2+在一定条件下会发生水解。（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，可行的措施是（写一条即可）_。黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，步骤主要反应的化学方程式是_。（2）步骤中，加入铁粉的主要作用是_，同时也会将部分TiO2+还原为Ti3+。（3）向滤液2中通入空气的目的是_（用离子方程式表示）。（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti（OH）4 的原因:_。（5）副产品绿矾中

15、含有杂质Al2（SO4）3。要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程：将副产品溶于稀硫酸中，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，_，过滤，用冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO47H20晶体。（6）用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数：在一定条件下，将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3，再以KSCN溶液作为指示剂，用硫酸铁铵NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定Ti3至全部生成Ti4。滴定终点的现象是_。滴定分析时，称取TiO2试样0.2 g，消耗0.1 mol/L NH4Fe（SO4）2标准溶液24.00mL，则

16、TiO2的质量分数为_。【答案】粉碎矿石或加热反应物或及时搅拌等 FeTiO32H2SO4FeSO4TiOSO42H2O 将Fe3+转化为Fe2+并防止Fe2被氧化 4Ti3+ O2 + 2H2O4TiO2+ + 4H+ TiO2+在溶液中水解：TiO2+ + 3H2O Ti（OH）4 + 2H+ H0，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成Ti（OH）4 加热浓缩得到60的饱和溶液，再冷却至室温（或0）结晶 滴入最后滴标准溶液时, 锥形瓶内溶液变成红色, 且半分钟不褪色 96% 10以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获

17、得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）流程中将高硫铝土矿磨成矿粉的目的是_。（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ；硫去除率=（1）100%。不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）由“过滤”得到的滤液生产氧化铝的反应过程中涉及的离子方程式是_。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）n（F

18、e2O3）=_。【答案】增大反应的接触面积,加快化学反应速率 FeS2 硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中 AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-、2Al（OH）3Al2O3+3H2O 116 11铬合金具有高硬度、耐腐蚀特性，广泛应用于精密仪器制造，由高碳铬铁合金废料制取铬的简单流程如下:已知:Cr+H2SO4=CrSO4+H2请回答下列问题:（1）稀硫酸酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有_ （写一条即可）。（已知:）（2）用纯碱调节溶液酸度，若纯碱过量，则可能导致的后果是_，副产物中两种主要物质的化学式为_。（3）加入草酸发生反应的离子方程式为_；利用铝热反应冶炼铬。请写

19、出该反应的化学方程式_。（4）向滤液中通入空气，加入氨水后发生反应的化学方程式为_。（5）利用如图装置，探究铬和铁的活泼性强弱。能证明铁比铬话泼的实验现象是_，工业上，在钢器具表面镀铬，用硫酸铬（CrSO4）溶液作电解液，阴极的电极反应式为_。（6）已知高碳铬铁度料中铁铭元素质量比为14:13.上述流程中铁元素转化草酸亚铁的利用率为80%。废料中提取金属铬的总转化率为95%，如果得到草酸亚铁品体（FeC2O42H2O）质量为18.00吨，则可以冶炼铬的质量为_吨（结果保留1位小数）。【答案】加热、搅拌、适当提高稀硫酸浓度等（答案合理即可） Cr2+、Fe2+水解或沉淀 Na2SO4、NaHSO

20、4 Fe（OH）2+H2C2O4=FeC2O42H2O Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr 4CrSO4+O2+8NH3H2O+2H2O=4Cr（OH）3+4（NH4）2SO4 铬极上产生气泡 Cr2+2e-=Cr 6.2 12ZnO在医药、石化等领域有广泛的用途。研究小组用某闪锌矿（主要成分ZnS，含有FeS、SiO2、MnCO3等杂质）制备氧化锌和硫单质，设计如下流程:（1）滤渣1的化学式为_，任写一种该物质的用:_。（2）沉淀X的化学式为_。（3）“转化I”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。（4）“转化II”中主要反应的离子方程式为_。（5）若Ksp（ZnCO3）=1.510-10，

21、溶液中离子浓度1.010-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全。则欲使1 L c（Zn2+）=1.5 mol/L溶液中Zn2+沉淀完全，需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_（列出计算式，溶液混合时体积变化忽略不计）。（6）“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥。过滤所用的玻璃仪器有_；洗涤沉淀的操作为_。【答案】SiO2 制光导纤维、制玻璃、冶炼硅等 Fe（OH）3 1:2 2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+、MnO4-+3Fe2+7H2O=MnO2+3Fe（OH）3+5H+ 1.5mol/L1L+（1.510-10/1.010-5）mol/L2L/1L 烧杯、漏

22、斗、玻璃棒 用玻璃棒引流向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复操作23次 （1）根据题中所给信息分析，SiO2不与硫酸反应，其余物质都可以和硫酸反应，所以滤渣1为SiO2，13工业上利用-锂辉矿（LiAlSi2O6和少量MgO、CaCO3杂质）制备金属锂，工艺流程如下：（1）-锂辉矿的主要成分LiAlSi2O6中存在的原子团为_。（2）工业上加快酸浸速率除调整硫酸浓度、升高温度外还可以采取的措施为_。浸出液中加入CaCO3的主要作用为_。（3）一定温度下,Ksp（CaCO3）=2.510-9,Ksp（Li2CO3）=1.610-3,若反应的溶液中c（Ca2+）和c（Li+）均为1.0

23、molL-1,则开始滴加稀Na2CO3溶液时，理论上c（CO32-）应控制的范围为_;实际操作中CaCO3和Li2CO3可能同时析出，从而造成Li+损失，一种改进的工艺是利用草酸钠代替Na2CO3作为沉淀剂，分析使用草酸钠的原因为_。（4）反应的离子方程式为_。常温下，Na2CO3的溶解度为29.4g,判断反应能否使溶液中Li+沉淀完全?_ _（列式计算）。化学上规定，当某离子浓度10-5molL-1时即可认为该离子沉淀完全（5）高温下发生反应的化学方程式为_。（6）一定温度下，LiAlSi2O6与不同浓度的硫酸反应30min时结果如下表所示：c（H2SO4）/molL-11.05.010.0

24、16.018.0Li浸出率/%309070Al浸出率/%10试分析酸浸过程中，若使c（H2SO4）=10.0molL-1，则该工艺条件的优缺点为_。【答案】SiO32- 粉碎、搅拌 中和过量的硫酸，调节溶液pH 2.510-9 molL-1c（CO32-）1.610-3 molL-1 草酸钙难溶于水，而草酸锂易溶于水 2Li+CO32- = Li2CO3 当c（Li+）=1.010-5molL-1时，c（CO32-）=1.610-3/（1.010-5）2=1.6107 molL-1，远大于饱和Na2CO3溶液的浓度，故Li+没有沉淀完全 3Li2O +2AlAl2O3 + 6Li 优点：反应速率快，Li浸出率高；相同浸取率需要的反应温度低，消耗能量少。缺点：Al浸出率较高，需要