2020届北京高三化学一轮复习 工业流程图专题训练(专题训练)

2020届北京高三化学一轮复习 工业流程图专题训练（专题训练）

1、(2018·课标全国Ⅲ，27节选)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)“KClO3氧化法”的主要不足之处有____________________________________

________________________________________________________________________(写出一点)

答案 (1)碘酸钾

(2)加热 KCl KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O(或HIO3＋KOH===KIO3＋H2O)

(3)产生Cl2易污染环境(含有KCl等杂质等)

2工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：

试依据如图转化回答下列问题：

(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_________________。

(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出该反应的化学方程式：_______________________。

制备中当氯化过程完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)_____________________________________________________。

(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是________________，加入NaCl且过量的原因是_______________________________________________________________________________。

(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式：______________________________________________________________________。

答案 (1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉

(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行

(3)防止Cu2＋水解 增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率

(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 (5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O=====△2CuCl↓＋4H＋＋SO2－4

3、我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如图甲所示)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的题目：

(1)根据图甲所示，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：________________、________________________________________________________________________。

(2)图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知t1 ℃时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为________；将盐卤加热到t2 ℃以上，根据溶解度曲线，首先析出的晶体应是________。

(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如图所示：

“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称是________。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为__________________________________________。

操作②的名称是________。该方法的优点为_________________________________

________________________________________________________________________。

(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。

甲：电解氯化镁溶液

乙：电解熔融的氯化镁

其中同学________(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁________ g。

答案 (1)NaCl MgCl2 (2)M＝N MgSO4 (3)过滤 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 蒸发、结晶 就地取材，节约资源，降低成本 (4)乙 4.8

4铜是重要的金属，可以从多种矿物中提取铜及其化合物。硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以其为原料制取五水硫酸铜的工艺流程如图所示。

已知有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2

开始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.2

沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 6.7

回答下列问题：

(1)用较浓的硫酸配制30%的H2SO4溶液用到的玻璃仪器是________。

(2)步骤①中加入H2O2发生反应的离子方程式是__________________________

_______________________________________________________________。

(3)步骤②调节溶液的pH可以选用的试剂是________(填写试剂的化学式)，滤渣B的成分是________(填写化学式)。

(4)滤液B中含有的金属阳离子除Cu2＋外还有________(填写离子符号)，从滤液B通过________、________(填写操作名称)、过滤、洗涤等操作可得到硫酸铜晶体。

(5)某粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，电解法精炼粗铜时，阳极的电极反应式为_______________________________________________，

电解过程中硫酸铜溶液的浓度________(填写“变大”、“变小”或“不变”)。

答案 (1)烧杯、量筒和玻璃棒

(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

(3)CuO、Cu(OH)2或CuCO3 Al(OH)3、Fe(OH)3

(4)Al3＋ 蒸发浓缩 冷却结晶

(5)Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 变小

5、高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。其生产工艺如图1所示：

回答下列问题：

(1)反应①应在温度较低的情况下进行，因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3，写出温度较高时反应的离子方程式_______________________。

(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是________(填字母)。

A．与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应，生成更多的NaClO B．NaOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

C．为下一步反应提供碱性环境

D．使NaClO3转化为NaClO

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的温度下，不同质量浓度的Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响；图3为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。

工业生产中最佳温度为________，Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为________。

(4)反应③的离子方程式为______________________________________；

往溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是____________________________________________________________

________________________________________________________。

(5)高铁酸钾作为水处理剂是能与水反应的，其离子反应是：4FeO2－4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－

则其作为水处理剂的原理是：

①_____________________________________________________；

②_________________________________________________。

答案 (1)6OH－＋3Cl2=====△ClO－3＋5Cl－＋3H2O

(2)AC

(3)26 ℃ 6∶5(或1.2∶1)

(4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO2－4＋3Cl－＋5H2O 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小

(5)①高铁酸钾中的铁为＋6价，具有强氧化性，能杀菌消毒 ②还原产物Fe3＋水解产生的氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水

6、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图所示：

相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Zn2＋ Cd2＋

开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4

沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4

回答下列问题：

(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。

答案 (1)2ZnS＋3O2=====焙烧2ZnO＋2SO2

(2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2＋

(3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋ (4)Zn2＋＋2e－===Zn 溶浸

7、铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。