专题15 化工流程-2017年高考化学高频考点穿透卷 Word版含解析
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绝密★启用前2017年全国普通高等学校招生统一考试理综化学(新课标Ⅱ卷精编版)试卷副标题xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.下列说法错误的是( ) A .糖类化合物也可称为碳水化合物 B .维生素D 可促进人体对钙的吸收C .蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质D .硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多 【答案】C 【解析】A .糖类化合物符合通式C n (H 2O)m ,故称为碳水化合物,故A 正确;B .维生素D 可促进人体对钙的吸收,故B 正确;C .蛋白质的基本组成元素是C 、H 、O 、N 四中元素,故仅由碳、氢、氧元素不正确,故C 错误;D .硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多,故D 正确,故选C 。
2.阿伏加德罗常数的值为A N 。
下列说法正确的是 A .1L0.1mol·1L -NH 4Cl 溶液中,4NH +的数量为0.1A N B .2.4gMg 与H 2SO 4完全反应,转移的电子数为0.1A N C .标准状况下,2.24LN 2和O 2的混合气体中分子数为0.2A ND .0.1mol H 2和0.1mol I 2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2A N试卷第2页,总12页…………线……………………线…………【答案】D【解析】A、NH4+是弱碱阳离子,发生水解:NH4++H2O NH3·H2O+H+,因此NH4+数量小于0.1N A,故A错误;B、2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2/24mol=0.2mol,因此转移电子数为为0.2N A,故B错误;C、标准状况下,N2和O2都是气态分子,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1N A,故C错误;D、H2+I22HI,反应前后系数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2mol,分子数为0.2N A,故D正确。
2017高考化学流程题总结归纳【知识积累一】化工生产主要解决六方面问题:1、解决将原料转化为产品的生产原理;2、除去所有杂质并分离提纯产品;3、提高产量与产率;4、减少污染,考虑“绿色化学”生产;5、原料的来源既要考虑丰富,还要考虑成本问题;6、生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题化学工艺流程题,一般也就围绕这六个方面设问求解。
要准确、顺利解答工艺流程题,学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。
【知识积累二】常见与工业生产有关的化学反应——传统工业不能丢①工业制粗硅②制漂白粉③工业制硫酸④合成氨工业⑤工业制硝酸⑥氯碱工业⑦工业制玻璃⑧工业制纯碱【知识积累三】常见与生产生活相关的物质相关物质化学式或名称加碘食盐中含碘物质半导体材料光导纤维硅酸盐工业饮用水净水剂饮用水消毒剂常用漂白剂大气污染物KIO3Si Ge SeSiO2玻璃、水泥、陶瓷明矾活性炭、SO2、HClO、H2O2、Na2O2、O3 Cl2、ClO2、漂白粉、O3、H2O2、NaClOCO、SO2、NO2、NO【知识积累四】工业流程题中常用的关键词原材料:矿样(明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土,烧渣),合金(含铁废铜),药片(补血剂),海水(污水)灼烧(煅烧):原料的预处理,不易转化的物质转化为容易提取的物质:如海带中提取碘酸:溶解、去氧化物(膜)、调节PH促进水解(沉淀)碱:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节PH促进水解(沉淀)氧化剂:氧化某物质,转化为易于被除去(沉淀)的离子氧化物:调节PH促进水解(沉淀)控制PH值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体,如氧气趁热过滤:减少结晶损失;提高纯度【知识积累五】化工生产的主要操作:过滤、结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1.以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:CaO Al2O3B2O3 MgO SiO2FeO、Fe2O330%~40% 20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2%回答下列问题:(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
2.(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________。
④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4(2)精制过程:粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下:物质a是______________,T2应控制在_________。
2017新课标高考化学工艺流程题突破技巧窍门一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面:1.将原料转化为产品的生产原理问题;2.除杂、别离和提纯产品等问题;3.提高产量和效率问题;4.节能减排,“绿色化学”,循环利用等生产问题;5.生产设备、流程和生产成本等工艺问题。
化工流程题一般就围绕这几个方面设问求解,我们需要运用有关物质的性质和物质间相互作用的基本知识,还要掌握一些别离提纯物质的基本实验技能,关键是还要具有分析生产工艺流程的方法和能力。
这类试题起点高、落点低,试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事物为背景,要求明确,设问层次清晰,以无机或有机化合物的组成、性质、变化等内容为载体,要求考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或解决生产、生活实际中的简单化学问题。
解答所需知识、方法都是化学的核心内容。
因此,答题时,不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚,只要把握住主要的考查方向,理清每个环节的目的和结果,再根据题中的具体设问,结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能,进行针对性作答即可,切不可拘泥于流程图中的每个细节,把时间和精力过多用于流程分析,使解题误入歧途。
二、整体的学习程序:具体→抽象→具体1、抽象出工艺流程模板2、学习课本上的具体工艺流程〔1〕侯氏纯碱工艺〔2〕工业合成硫酸〔3〕工业合成硝酸3、具体试题中的几个过程的划分对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先比照分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从比照分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂别离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
给出各种不同核心反应原理的工艺流程的流程图,指导学生分析工业流程的主线和核心步骤。
在分析过程中关注以下几个方面:(1)明确实验的目的(2)抓住几条线索三、核心知识点突破不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的,通过学生易错题的分析,针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1.以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%回答下列问题:(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
__________。
该步骤不能使用陶瓷容器,原因是滤渣2的主要成分是_______________a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃步骤⑤的反应类型是___________________。
(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为_____________。
4.(14分)水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:回答下列问题:(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)(45.(14FeTiO3,(1)“(2)“写出相应(3)TiO2所得实验分析40(4)Li2的数目为(5)若Fe3+恰342(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。
6.(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。
2016-2017高考化学化学工艺流程图解题策略(word版)化学工艺流程试题的解题策略一、考点分析角度1 以重要化工产品制备为主题的化工流程试题[题型解读] 重要化工产品的制备是化学工业的重要任务,以重要化工产品的制备试题也成为近几年高考试题热点题型之一。
此类试题综合性强,思维量大,现实性强,所以难度也较大,区分度也很大。
近几年的高考命题角度主要有①流程中涉及的反应方程式的书写;②流程中涉及的原料的处理方法,改变反应速率的措施等;③流程中涉及的实验基本操作如加热、过滤、结晶等;④流程中涉及的化学反应原理的问题分析;⑤计算问题。
角度2 以物质分离和提纯为主题的化工流程试题[题型解读] 物质的分离和提纯是化工产品制备过程中的重要一环,也是化工产品优劣的关键。
此类试题综合性强,思维量大,难度一般为中档水平。
近几年的高考命题角度主要有①化学工业流程中分离提纯涉及的反应方程式的书写;②流程中涉及的常见分离提纯操作(如过滤、蒸发、蒸馏、萃取、分液、结晶、洗气、渗析等)的步骤,注意常见仪器使用注意的问题;③流程中涉及的离子的检验及除杂、反应现象等。
二、高考链接及解题思路1、高考链接2.化工流程题的分析思路3、化工流程四个阶段三、相关知识储备1.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
2.常见的分离、提纯的方法及操作 (1)过滤法:将溶液中不溶性固态物质分离出来或除去可溶性物质中的难溶物的方法(想一想过滤所要用的仪器及其中的玻璃仪器)。
(2)结晶、重结晶法冷却热饱和溶液法:几种可溶性固态物质混合物,根据它们在水中的溶解度受温度变化影响不同,可将高温下的溶液冷却,以此来分离、提纯受温度变化影响较大的固体物质。
1.【2017新课标1卷】(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)―酸浸‖实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)―酸浸‖后,钛主要以错误!未找到引用源。
形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)TiO2·x H2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:分析40 ℃时TiO2·x H2O转化率最高的原因__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若―滤液②‖中错误!未找到引用源。
,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使错误!未找到引用源。
恰好沉淀完全即溶液中错误!未找到引用源。
,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。
FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为错误!未找到引用源。
(6)写出―高温煅烧②‖中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。
【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h (2)FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ 错误!未找到引用源。
+ 2H2O (3)低于40℃,TiO2·x H2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·x H2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(错误!未找到引用源。
)=错误!未找到引用源。
mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1,c3(Mg2+)×c2(错误!未找到引用源。
)=(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40<K sp,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。
2017年高考化学《工艺流程》真题及专题讲解2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1.以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330%~40% 20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2% 回答下列问题:(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
2.(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58 136 181(升华)316 1412熔点/℃−69 −25 193 304 714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知:TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g)ΔH1=+175.4 kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液,则尾气的吸收液依次是__________________________。
专题1 模块4 热点题型三工艺流程题(一)【研究规律】1.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
2.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)控制压强。
改变速率,影响平衡。
(4)使用正催化剂。
加快反应速率,缩短达到平衡需要的时间。
(5)趁热过滤。
防止某些物质降温时析出。
(6)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
3.明确常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液的pH法:如除去酸性含铜溶液中的Fe3+等。
4.明确常用的分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)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,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl。
(4)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,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
一、解题策略化工流程中常见的操作与名词化工流程题目在流程上一般分为3个过程:原料处理―→错误!―→错误!(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词①加快反应速率②溶解:通常用酸溶,如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸:与水接触反应或溶解浸出:固体加水(酸)溶解得到离子浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解④控制反应条件的方法(2)分离提纯阶段的常见考点①调pH值除杂a.控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如,已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示:若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3。
7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如,若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值.2②试剂除杂③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。
如侯氏制碱中的NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动⑤萃取(3)获得产品阶段的常见考点①洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶。
(4)其他常见考点①化学方程式②实验仪器③计算④信息二、热点题型探究热点1 碱金属及其矿物的开发利用[例1] 难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO错误!+2H2O为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
1. (2016课标Ⅰ)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。
以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是。
(2)“平炉”中发生的化学方程式为。
(3)“平炉”中需要加压,其目的是。
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。
CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4①“2发生歧化反应,反应中生成K2MnO4、MnO2和(写化学式)。
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为,阴极逸出的气体是。
CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为。
③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。
取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;(2)2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+2H2O;(3)提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率;(4)①KHCO3;②MnO42−−e−=MnO4−;H2;③3:2;(5)-3210020.00100.2000158524.48100%1.0800⨯⨯⨯⨯⨯⨯。
②“电解法”为现代工艺,即电解K 2MnO 4水溶液,在电解槽阳极,MnO 42−失去电子,发生氧化反应,产生MnO 4−。
阳极的电极反应式是:MnO 42−−e −=MnO 4−;在阴极,溶液中的水电离产生的H +获得电子变为氢气逸出,阴极的电极反应式是:2H 2O+2e −=H 2↑+2OH −。
所以阴极逸出的气体是H 2;总反应方程式是:2K 2MnO 4+2H 2O 2KMnO 4+H 2↑+2KOH;③根据“电解法”方程式2K 2MnO 4+2H 2O2KMnO 4+H 2↑+2KOH 可知,K 2MnO 4完全转化为KMnO 4,所以K 2MnO 4的理论利用率是100%;而在“CO 2歧化法” 3K 2MnO 4+ 4CO 2+2H 2O = 2KMnO 4+MnO 2+4KHCO 3;中,反应的K 2MnO 4中只有2/3反应转化为KMnO 4,所以K 2MnO 4的理论利用率是2/3,故“电解法”和“CO 2歧化法”制取KMnO 4时K 2MnO 4的理论利用率之比为1:2/3=3:2;(5)根据离子方程式2MnO 4-+5H 2C 2O 4+ 6H += 2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 可知,KMnO 4与草酸反应的关系式是:2KMnO 4~5H 2C 2O 4。
取浓度为0.2000 mol·L −1的H 2C 2O 4标准溶液20.00 mL ,加入稀硫酸酸化,用KMnO 4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL ,则配制的溶液的浓度为:33220.0010L 0.2000mol/L 220.000.2000mol/L 524.4810L 524.48c --⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯。
则1.0800 g 样品中含KMnO 4的物质的量为:n (KMnO 4)=c ·V =3220.000.20001002100mol/L L 20.00100.2000mol 524.481000524.48-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯,由于样品的质量是1.0800g,则该样品含有的KMnO4的的纯度为:ω=-3210020.00100.2000158524.48100%1.0800⨯⨯⨯⨯⨯⨯。
2. (2016课标Ⅲ)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为:以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。
“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124− R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【答案】(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;(2)0.5;(3)Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)碱;(5)K+;(6)2NH4VO3高温V2O5+H2O+2NH3↑。
锁定考点1.一种以黄铜矿和硫磺为原料制取钢和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。
其主要流程如下:已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2-+S回答下列问题:(1)铁红的化学式为________;(2)“反应Ⅱ”的还原剂是________(填化学式);(3)除CuS外“反应II”的产物还有_________(填化学式);(4)“反应Ⅲ”的离子方程式为_________;(5)某同学设想利用电化学原理实现以CuSO4、SO2为原料制备Cu和H2SO4,并吸收炼铁过程中产生的CO尾气,实现资源与能源的综合利用。
该同学据此组装出的装置如下图所示:闭合该装置中的K,A池中通入SO2的Pt电极的电极反应式为__________,B池中生成的气体X的电子式为________,若在C池中生成64gCu,则整个装置中共生成H2SO4_____mol。
【答案】(1) Fe2O3(2)CuS(3)FeS2(4)4-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O(5) SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ 2【题型】化工流程题【难度】一般2.摩尔盐易易溶于水,具有还原性。
以下是利用废铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料制取摩尔盐的流程图。
回答下列问题:(1)在“步骤l”中加Na2CO3溶液是为了洗涤除去废铁屑表面的油污,加热的目的是______(利用简要文字和必要的离子方程式说明),配制100g10%的Na2CO3溶液需要的仪器有药匙、量筒、烧杯、玻璃棒和_______;(2)“步骤2”中所用废铁屑必须过量,原因是______________;(3)“步骤3”加入(NH4)2SO4固体充分搅拌溶解后,依次进行的实验操作是:蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥;(4)一般采用滴定法测定摩尔盐产品中Fe2+的含量:称取4.0g摩尔盐样品,溶于水,加入适量稀硫酸,用0.2 mol/LKMnO4溶液滴定,达到终点时,消耗10.00 mL KMnO4溶液。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为___________;②产品中Fe2+的质量分数为_________;③滴定过程中.左手控制________,右手摇动锥形瓶,直到_________时停止滴定,读数。
此时若俯视读数.测定结果将偏________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)使平衡CO32-+H2O HCO3-+OH-右移,增强溶液碱性天平(2)防止产生Fe3+,保证所制摩尔盐的纯度(3)冷却结晶(4)① 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ②14% ③酸式滴定管的活塞溶液出现浅紫色且半分钟内不褪色低【题型】化工流程题【难度】一般3.某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。
(1)配制FeBr2溶液:ⅰ.配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液;ⅱ.上述溶液呈淡黄色。
取少量此溶液,向其中滴入KSCN溶液,变为浅红色。
①配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液需要的玻璃容器是________________。
②由ⅱ可知,此FeBr2溶液呈黄色的原因是其中含有________,用离子方程式解释产生其原因:_______。
(2)氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下:据此甲同学得出结论:少量Cl2既能和Fe2+又能和Br-发生氧化还原反应。
①Cl2和Fe2+发生反应的离子方程式是________________。
②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生反应,理由是_____________。
③乙同学改进实验如下:在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉,取上清液2 mL,向其中滴加3滴饱和氯水后,再加入CCl4,振荡后静置,观察现象。
乙得出结论:少量Cl2只与Fe2+反应,不与Br-反应。
乙得出该结论依据的实验现象是____________________。
(3)丙同学继续设计实验,探究反应过程:①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是___________。
②丙通过此实验可得出结论:________。
【答案】(1)①50mL容量瓶、烧杯(多答“量筒”亦可)②Fe3+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O⑵①Cl2+ 2Fe2+=2CL-+ 2Fe3+②溶液中含有的Fe3+可与I-反应生成I2使淀粉变蓝③静置后,上层溶液为黄色,下层溶液无色⑶①Br2②少量Cl2能与Br-反应,生成的Br2会继续氧化溶液中的Fe2+【题型】化工流程题【难度】一般4.硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。
用锌白矿(主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂成) 制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
相关金属离了生成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)如下表:(1)“滤渣1”的主要成分为_________(填化学式)。
“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、______________(填一种)。
(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+,H+反应外,另一主要反应的化学方程式为__________________________。
(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_______________________。