高考化学工艺流程专题训练.docx

1、高考化学工艺流程专题训练绝密启用前高考化学工艺流程专题训练一、填空题1工业上制备BaCl2的工艺流程图如图：某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得 BaSO4(s)+4C (s) 4CO(g) +BaS(s) H1=+571kJmol-1BaSO4 (s) +2C (s) 2CO2 (g) +BaS(s) H=+226kJmol-1（1）反应C(s) +CO2 (g) 2CO (g)的H=_kJmol-1。（2）气体用过量NaOH溶液吸收，得到Na2S，在Na2S水溶液中c(Na)与c (S-2)的关系是_。（填字母）Ac(Na ) =2c(S2) Bc

2、(Na) <2c(S2)Cc(Na) >2c(S2) D2c(Na) >c(S2)（3）向AgNO3溶液中加入BaCl2和KBr，当两种沉淀共存时，=_。KSP (AgBr) =5.4l0-13， Ksp (AgCl) =2.010-10（4）常温常压下，空气中的CO2溶于水达到平衡时，溶液的pH=5.6，溶液c(H2CO3) =1.510-5molL-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3H2CO3+H的平衡常数K1=_。(保留两位有效数字）（已知：10-5.60=2.5 10-6)2高纯度氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁

3、，简要工艺流程如图所示：已知：溶液中除含Mg2+、SO42外，还含少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子；Mg2+与氨水的反应为吸热反应。请回答下列问题：（1）Mg在元素周期表中的位置为_。（2）H2O2的电子式为_。溶液中加入H2O2溶液发生反应的离子方程式是_。（3）向溶液中首先加入的试剂是_，产生沉淀的化学式为_。工业上有时只用一种含钠化合物替代H2O2和MgO，该试剂通常为_（填化学式）。（4）溶液中Mg2+转化率随温度T的变化情况如图所示：向溶液中加入氨水发生反应的离子方程式是_。T1前Mg2+转化率增大的原因是_；3硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿

4、的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：请回答下列问题：（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是：_。（2）漂白粉的有效成分是NaClO,请完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：_ Fe(OH)2+ ClO- + _ Fe(OH)3 + Cl（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，相对分子质量为89，化学式是_（不用考虑化学式中各元素的排列顺序）。（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为_。Mg(OH)2Zn(OH)2开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全

5、的pH12.48.0开始溶解的pH10.5（5）假设各步转化均完全，分析图中数据可知：菱锌矿粉中ZnCO3的质量是_。4利用氯碱工业的盐泥生产MgSO47H2O的工艺流程如下。盐泥含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等:(1)酸浸时，FeCO3与硫酸反应的化学方程式为_；滤渣1的主要成分为CaSO4和_(填化学式)；为了提高浸取率可采取的措施有_(填序号)。a多次用废硫酸浸取 b减小盐泥粒度并充分搅拌 c延长浸取时间(2)氧化时，次氯酸钠溶液(碱性条件)将MnSO4氧化为MnO2的离子方程式为_；滤渣2为MnO2和_、_(填化学式)。(3)镁的碳

6、化物常见的有MgC2和Mg2C3 两种，分别可发生水解反应生成乙炔和丙二烯，MgC2的电子式为_；丙二烯的结构简式为_。(4)一种碱式碳酸镁4MgCO3Mg(OH)25H2O可用作防火保温材料，用化学方程式说明可作防火材料的原理：_。5碳酸钡是一种重要的无机盐产品，广泛应用于工业陶瓷、光学玻璃、建筑等行业。碳化法生产碳酸钡的工艺流程示意图如下：已知：重晶石的主要成分是BaSO4；Ba(HS)2溶液呈弱碱性；2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2。回答下列问题：(1)煅烧时发生反应的化学方程式为 ，该反应的氧化产物的电子式为 ；当温度过高时，尾气中有毒气体的含量会升高，原因是 (用化

7、学方程式表示)。(2)为了提高浸取速率，可采取的措施是 (任写一种)。(3)碳化时发生反应的离子方程式为 。(4)脱硫过程是用Na2CO3溶液将BaCO3浆液中含有的BaS2O3除去：CO32+BaS2O3=BaCO3+S2O32，该反应的平衡常数为 【已知Ksp(BaCO3)=2.5109，Ksp(BaS2O3)=1.6105】。(5)Ba(HS)2溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。(6)BaCO3不能用于医疗用的“钡餐”，原因是 。6近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下： (1)第步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的

8、原因是(用化学方程式表示)_。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为_。(3)第步通入CO2可以使MnO42发生反应，生成MnO4和MnO2。则K2MnO4完全反应时，转化为KMnO4的百分率约为_(精确到0.1%)。(4)第步趁热过滤的目的是_。(5)第步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、_、洗涤、干燥。干燥过程中，温度不宜过高，因为_。7工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的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：TiOSO4遇水会水解。(1)步骤中，用铁粉将Fe3

9、转化为Fe2的离子方程式为_(2)步骤中，实现混合物的分离是利用物质的_(填字母序号)。a熔、沸点差异 b溶解性差异 c氧化性、还原性差异(3)步骤、中，均需要进行的操作是_(填操作名称)。(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤中将TiO2转化为H2TiO3的原理：_。(5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为_(6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极的电极反应式：_在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原

10、因是_(请结合化学用语解释)。8工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等杂质，提纯工艺流程如下：.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：.有关物质的溶度积如下：物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039回答下列问题：(1)加入NaOH溶液后过滤得到的滤渣中主要含有_(填写化学式)。25时，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pH8 时，c(Mg2)c(Fe3)_。(2)操作X为_，其温度应控制在_(3)有人从“绿色

11、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_。9氧化铜矿石含有CuO和难溶于水的Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某厂生产硫酸铜和硫酸亚铁流程如下：（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。（2）写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。（4）流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 。（5）加入铁屑的作用是使母液中Fe3+转化

12、为Fe2+、 。（6）下表为硫酸铜晶体“烘干粉碎”的试验结果。表中m为CuSO45H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水个数。据此可确定由CuSO45H2O脱水得流程所示产品的适宜工艺条件为 （指出条件的温度和时间）。10醋酸镍（CH3COO）2Ni是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：（1）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是_。（2）滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是_、_。（3）酸浸过程中，lmol NiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气

13、体。写出该反应的化学方程式_。（4）沉镍前c（Ni2）2.0 mol L-1，欲使100 mL该滤液中的Ni2沉淀完全c（Ni2）10-5molL-1，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_g。（保留小数点后1位）11化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，流程如 下： (1)将过程中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_(填选项序号)。a品红溶液 b紫色石蕊溶液 c酸性KMnO4溶液 d溴水(2)过程中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为_(3)过程中，需加入的物质是_

14、；反应的化学方程式为_用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的_溶液，观察溶液是否变为_色，以验证其中是否含有Fe3。(4)在实验室里，完成过程中的_(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有_。(5)过程中，将溶液Z加热到7080，目的是_。(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：用分析天平称取2.700 g样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)SO4n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为_。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)1

15、2利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr()的处理工艺流程如下。其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_ _。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_ _(答出两点)。(3)H2O2的作用是将滤液中的Cr3转化为Cr2O72，写出此反应的离子方程式：_。(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3Mg2Al3Cr3开始沉淀时的pH2.7

16、沉淀完全时的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O72转化为CrO42。滤液中阳离子主要有_；但溶液的pH不能超过8，其理由是_。(5)钠离子交换树脂的反应原理为MnnNaRMRnnNa，利用钠离子交换树脂除去的滤液中的金属阳离子是_。(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：_。二、实验题13氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 。氧化时加入的KMnO4的作用是 。（2）写出“酸浸”中Cu2

17、(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。（3）“中和/过滤”中加入CuCO3的目的是 。（4）流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、 。（5）加入铁屑的作用是 、 。（6）下表和图为“烘干粉碎”的试验结果。 表2中，m为CuSO45H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO45H2O和FeSO47H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 ， （分别指出两条件的温度和时间）。14锌焙砂是锌精矿经焙烧后所得的产物，主要含ZnO、ZnSO4，有少量FeO、CuO、NiO杂质，是炼锌最主要的原料。某科研小组设计了如下提取金属锌的实验流程

18、：（1）酸浸时需要240 mL 4 molL1 稀H2SO4，用18.4 molL1 浓硫酸配制该稀H2SO4过程中用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外，还要 、 ；酸浸得到的溶液中除Zn2+、Ni2外，还含有的金属阳离子是 、 （填离子符号）。（2）净化需要加入H2O2，加入H2O2时发生的离子反应方程式是 ；反应后控制溶液pH为4即沉淀完全，沉淀的主要成分是 。（3）净化得到的Cu、Ni，需要进行洗涤操作，检验是否洗涤干净的方法是 ；本流程中可以循环利用的物质除锌外还有 、 。（4）可用电解沉积硫酸锌溶液的方法制备锌，若在在阳极产生13.44L（标准状况下） 氧气，在阴极析出锌的质量为

19、。（5）上述工艺中，如果不设计 “净化”，对提取金属锌造成的影响是_。15硫酸厂的烧渣主要成分是Fe2O3，其次含少量的SiO2和FeS。工业上利用硫酸厂烧渣经回收处理制得绿矾(FeSO47H2O)和一种聚铁胶体Fe(OH)SO4n。绿矾是治疗缺铁性贫血药品的重要成分，而聚铁胶体是重要的水处理剂。上述生产工艺流程如下：请通过分析回答下列相关问题：（1）灼烧产生的尾气对大气有污染，因此工业生产中必须进行回收处理，下列方法可行的是_：A用氨水吸收 B. 直接用水吸收C. 用浓硫酸吸收 D. 与空气混合用石灰石粉末悬浊液吸收（2）操作是_、_、过滤、洗涤、干燥保存等；（3）在由溶液X制聚铁胶体过程中

20、调节pH及控制温度目的是_。（4）在反应釜中FeS、O2及稀H2SO4反应硫酸铁等物质，则反应的离子方程式为_；（5）某研究性小组为探究绿矾(相对分子质量：278)在隔绝空气条件下加热分解反应的产物(已知分解产物全为氧化物)，进行了如图所示的实验： 实验开始时，在点燃C处酒精喷灯之前应先打开活塞通CO2，其目的是_。 装置D的作用是_。该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是_。该组同学称取55.6 g绿矾按上图装置进行实验。待绿矾分解完全后，E瓶中产生了23.3 g白色沉淀。将C中固体产物投入足量稀硫酸中完全溶解得到溶液，取少量该溶液滴入KSCN溶液呈红色；另取少量该溶液滴入酸性KMnO4溶

21、液，KMnO4溶液不褪色。据写出绿矾分解的化学方程式为_。16用软锰矿(MnO2)、黄铁矿(FeS2)酸浸生产硫酸锰(MnSO4)，并进一步电解制取二氧化锰(EMD)的工艺流程如下：I. 将软锰矿、黄铁矿和硫酸按一定比例放入反应釜中，搅拌，加热保温反应一定时间。II. 向反应釜中加入MnO2、CaCO3试剂，再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金属。III. 过滤，向滤液中加入净化剂进一步净化，再过滤，得到精制MnSO4溶液。IV. 将精制MnSO4溶液送入电解槽，电解制得EMD。请回答下列问题：(1)步骤I中搅拌、加热的目的是 。完成酸浸过程中反应的离子方程式：(2) 加入CaCO3将浸出液p

22、H调至pH=5，从而除掉铁，请解释用CaCO3除铁的原理： 。(结合离子方程式解释)(3)步骤IV中用如图所示的电解装置电解精制的MnSO4溶液，生成EMD的是极(填“a”或“b”)，生成EMD的电极反应式是 。(4)EMD可用作碱性锌锰电池的材料。已知碱性锌锰电池的反应式为：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2。下列关于碱性锌锰电池的说法正确的是 (填字母序号)。来源A碱性锌锰电池是二次电池B碱性锌锰电池将化学能转化为电能C正极反应为：2MnO22H2O2e2MnOOH2OHD碱性锌锰电池工作时，电子由MnO2经外电路流向Zn极17用铝土矿（含30% SiO2、40.8% Al2

23、O3和少量Fe2O3等）制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：（1）若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液中阳离子有 。（2）焙烧除铁反应：4（NH4）2SO4 + Fe2O3 2NH4Fe（SO4）2 + 3H2O + 6NH3（Al2O3部分发生类似反应）。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如图，最适宜焙烧温度为 ，用电子式表示气体I的形成过程 。（3）操作包括：加水溶解、 。（4）用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3。写一个高温下中间体与Al2O3反应生成铝单质的化学方程式 。（5）铝硅合金材料中若含铁，会影响其抗腐蚀性。原因是 。

24、（6）不计损失，投入1t铝土矿，当加入54kg纯铝后，铝硅合金中m：n = 。18氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某厂生产硫酸铜和硫酸亚铁流程如下：（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 。氧化时加入的KMnO4的作用是 。（2）写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的化学方程式 。（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。（4）流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 。（5）加入铁屑的作用是 、 。（6）下表为硫酸铜晶体“烘干粉碎”的试验结果。表中m为CuSO45H2O晶体的质量，

25、x为干燥后所得晶体中结晶水个数。据此可确定由CuSO45H2O脱水得流程所示产品适宜工艺条件分别为 （指出条件的温度和时间）。19CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl26H2O的一种新工艺流程如图：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110 120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。物质的熔沸点随压强降低而降低乙醚沸点为34.6部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.57.63.4完全沉淀4.19.79.25.2（1）在上述工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，从环保角度分析其主要优点为_