高考化学二轮复习精品资料 专题19 无机化工流程.docx

1、高考化学二轮复习精品资料 专题19 无机化工流程1(氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合中发生反应的离子方程式为_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般适用于分离_混合物。(填序号)a固体和液体 b固体和固体c互不相溶的液体 d互溶的液体(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3，则用于证明该假设所用的试剂为_，若假设成立可观察到的现

2、象为_；乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有_，其用于证明该假设所用的试剂为_。答案(1)SO2Br22H2O=4H2BrSO(2)降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全(3)d(4)除去粗产品中未反应完的溴(5)KSCN溶液溶液变成红色Br2CCl4(其他合理答案也可)2钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素，实验过程如下：(1)碱浸泡过程中，铝被溶解的离子方程式为_。(2)滤液A中加入草酸铵溶液，使Co元素以CoC2O42H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O42H2O的

3、热分解失重数据见下表，请补充完整表中的热分解方程式。序号温度范围/热分解方程式固体失重率12022019.67%28031056.10%(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_。(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂，试结合离子方程式解释其净水原理_。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)CoC2O42H2OCoC2O42H2O3CoC2O42O2Co3O46CO2(3)玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案亦可)(4)Fe3发生水解：Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H2O，水解生成的F

4、e(OH)3具有吸附悬浮杂质的功能 3为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。请填写下列空白：(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_；已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为76，则氯化炉中的还原剂化学式是_。(2)已知：Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJmol12Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl2(s)Ti(s)H512 kJmol1则Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H_。(3)Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是_ _。(4)以

5、甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O，该电池中正极上的电极反应式为_。工作一段时间后，测得溶液的pH_(填“减小”、“增大”或“不变”)。答案(1)增大反应物间接触面积，提高反应速率C、FeTiO3(2)770 kJmol1(3)Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化(4)O22H2O4e=4OH(或3O26H2O12e=12OH)减小4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

6、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Cr2O，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 沉淀完全时的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO。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

7、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：_。答案(1)250 mL容量瓶、胶头滴管(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O8H(4)Na、Mg2、Ca2pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最终影响Cr()的回收与再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH 5.工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂B

8、ACAl2(OH)nCl6n的流程如下： (1)粉碎煤矸石的目的是_；滤渣的主要成分是_(填化学式)。(2)步骤在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中的有色离子为_(填化学式)；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_；步骤的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是_。(3)步骤中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成BAC；二是_；已知BAC的分散质粒子大小在1100 nm之间，由此区别滤液与BAC两种液体的物理方法是_；若Ca(OH)2溶液过量，则步骤得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式： _。(4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水

9、，当有5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式：_。答案：(1)增大反应物接触面积，加快溶解速率(提高Al3的浸出率)SiO2(2)Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O冷凝、回流(3)除去Fe3用一束光照射液体，观察是否有丁达尔效应Al34OH=AlO2H2O(4)AlCl3(aq)3H2O(l) Al(OH)3(aq)3HCl(aq) H200a kJmol16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原因是(用化学方程式表示)_。(2)

10、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MnO发生反应，生成MnO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_。答案：(1)SiO22KOH=K2SiO3H2O(2)6KOHKClO33MnO2KCl3K2MnO43H2O(3)66.7 %(4)减少过滤时的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗)(5)过滤温度过高KMnO4会分解7化工生产中常利用

11、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_；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

12、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)答案：(1)acd(2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S(3)Fe(或铁)Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4硫氰化钾(或其他合理答案)红(4)蒸发结晶蒸发皿、玻璃棒(5)促进Fe3的水解(6)31.1 %8工业碳酸钠(纯度约

13、为98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO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“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用

14、。请你分析实际工业生产中是否可行_，并说明理由_。答案：(1)Fe(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3(前两个必填)2.1251021(2)趁热过滤36以上 学科网(3)不可行若“母液”循环使用，则溶液中c(Cl)和c(SO)增大，最后所得产物Na2CO3中混有杂质9工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下：已知：Cu2O2H=CuCu2H2O(1)实验操作的名称为_；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有_(填仪器名称)。(2)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检

15、验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_。(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH)前者为后者的108倍。则两种溶液的pH_。(5)利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是_(填代号)。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c精铜作阴极，电解后电解液中Cu2浓度减小d粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗 铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品_过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质

16、量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)答案：(1)过滤坩埚(2)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2硫氰化钾溶液和新制氯水(合理的氧化剂均可)(3)2AlFe2O3Al2O32Fe(4)11(5)bc将浓硫酸用蒸馏水稀释，将称得的样品与足量稀硫酸充分反应 学科网10工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是_(填离子符号)。(2)步骤中可选用_调节溶液的pH(填字母)。A稀硫酸 B氨水C氢氧化钠溶液 D高锰酸钾溶液(3)步骤中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少

17、量Fe2，检验Fe2的方法是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35以下，其目的是_。(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_。答案：(1)Fe2、Fe3(2)B(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2水解(5)4FeCO3O22Fe2O34CO211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转化为Fe2的离子方程式为_。(2)步骤中，实现混合物的分离

18、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。1 写出阳极的电极反应式：_。2 在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是_ (请结合化学用语解释)。答案：(1)2

19、Fe3Fe=3Fe2(2)b(3)过滤(4)溶液中存在平衡：TiO22H2O H2TiO32H，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成H2TiO3(5)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(6)2O24e=O2(或C2O24e=CO2)制备Ti时，发生反应：2CaO2CaO2，2CaTiO2Ti2CaO，由此可见，CaO的总量不变(或制备Ti时，阴极发生反应；2Ca24e=2Ca，阳极发生反应：2O24e=O2，2CaTiO2Ti2CaO，由此可见，CaO的总量不变)12随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下： (1)原料Fe(NO3)n中n_，投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为_。(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是_；步骤三中洗涤干净的标准是_。(3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：MnFe2O4MnFe2O