2020届高三化学二轮每周大题必练— ——无机化学工艺流程题
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2020届届届届届届届届届12届届届届届11——届届届届届届届届届届届届届届1.以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2;还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O,Na2Cr2O7是一种强氧化剂)的主要工艺流程如下:已知:①常温下Al(OH)3的K sp近似值为1×10−35;②当离子浓度小于1×10−5mol/L,视为沉淀完全;③溶液中存在下列反应:2CrO 42−+2H+⇌Cr2O 72−+H2O。
试回答下列问题:(1)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为________________;(2)滤渣2中除了Al(OH)3,还含有的物质为____________(填化学式);若在常温下,要将Al3+恰好沉淀完全,则应把溶液的PH调在___________(3)往滤液Na2CrO4溶液中加入稀硫酸,不选用盐酸的原因是____________________,(4)该工艺中某种产物可以再利用,该物质的化学式为_________;(5)煅烧过程中,纯碱与Fe(CrO2)2的物质的量之比对重铬酸钠晶体产率的影响如下图所示。
分析下图可知,取其之比2∶1为宜,理由是_________________(6)采用石墨电极电解Na2CrO4溶液,可实现Na2CrO4→Na2Cr2O7的转化,其原理如下图所示。
电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则此时铬酸钠的转化率为_______【答案】(1)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;(2)H2SiO3;4;(3)Na2Cr2O7会被盐酸中的Cl−还原,并产生有毒气体Cl2;(4)CO2;(5)比为2∶1时,产率已经在97.0%以上,再进一步二者之比,产率提高不明显,而且还会导致成本加大;(6)2(a−b)×100%。
2020届高三化学二轮复习化学工艺流程题(知识梳理与训练)知识梳理1.解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,需要宏观把握整个流程,可针对问题分析细节,不必把每个环节的原理都弄清。
总体方法:关注箭头的指向(聚焦局部,箭头指入——反应物,箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。
2.识记化工术语关键词研磨、雾化灼烧(煅烧)浸取浸出率酸浸水浸过滤滴定蒸发结晶蒸发浓缩水洗酸作用碱作用释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分使固体在高温下分解或改变结构,使杂质高温氧化、分解等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程与水接触反应或溶解固体与液体的分离定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等去油污、去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH、促进水解(沉淀)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作分离、提纯答题要考虑的角度过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作;从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率在空气中或在其他气体中进行的反应或操作判断沉淀是否洗涤干净控制溶液的pH控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)要考虑O 、H O、CO或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等①调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)①防止副反应的发生②使化学平衡移动;控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率:使催化剂达到最大活性⑤升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量⑧降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压)可以减少能源成本,降低对设备的要求①水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗洗涤晶体③用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度有利于析出,减少损耗等④洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等强化训练1、(2020届北京朝阳一模)无水氯化锰MnCl2在电子技术和精细化工领域有重要应用。
2020届届届届届届届届届届届届届— —— 届届届届届届届1.KMnO4是中学常见的强氧化剂,用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如下:反应原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH− 熔融 3K2MnO4+KCl+3H2O反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(墨绿色)(紫红色)已知25℃物质的溶解度g/100g水K2CO3KHCO3KMnO411133.7 6.34请回答:(1)下列操作或描述正确的是______A.反应Ⅰ在瓷坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌B.步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体C.可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,则反应Ⅱ完全D.步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶:烘干时温度不能过高(2)______(填“能”或“不能”)通入过量CO2气体,理由是______(用化学方程式和简要文字说明)。
(3)步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作,理由是______。
草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:Ⅰ.称取1.6000g高锰酸钾产品,配成100mL溶液Ⅱ.准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。
记录实验数据如表实验次数滴定前读数/mL滴定后读数/mL1 2.6522.672 2.6023.003 2.5822.56已知:MnO4+C2O4+H→Mn+CO2↑+H2O(未配平)则KMnO4的纯度为______(保留四位有效数字);若滴定后俯视读数,结果将______(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
2.某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含少量铁,钙,铜等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)请回答下列问题:(1)上述还原浸出是脱硫过程,实现了______ (选填编号).a.废气物的综合利用b.臭氧层空洞的减少c.白色污染的减少d.酸雨的减少(2)写出上述软锰矿经还原浸出生成MnSO4的化学方程式是______ .(3)用MnCO3能除去还原浸出液中的Al3+,请用离子方程式解释其原因是______ .(4)加入(NH4)2S的目的主要是除去______ ;加入MnF2的目的主要是除去______ ;(填离子符号)(5)下列各组试剂中,能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是______ .(填编号)aNaOH溶液、石蕊试液 b稀H2SO4酸化的KMnO4溶液c碘水、淀粉溶液d氨水、石蕊试液(6)用电化学法模拟工业处理SO2.将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能:①M极发生的电极反应式为______ .②若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为______ L(保留3位小数,已知:1个e−所带电量为1.6×10−19C).3.自然界中的水需要经过一系列的处理后才能得到符合饮用卫生标准的水,某水厂处理水的主要流程如图所示:(1)写出一种含氯消毒剂的名称:______ ,吸附池放置有活性炭,它除能滤去不溶性物质外,还具有吸附一些溶解了的物质、除去______ 的功能.K2FeO4是一种具有消毒杀菌、净水双重功能的水处理剂,简述其净水的原理______ .(2)根据国家饮用水卫生标准,进入配水泵的水应满足如下两条:①pH范围为6.5~8.5,自来水厂可用______ 来检测水的pH是否符合要求.②水的总硬度不能超过450mg⋅L−1,若该水厂的水经软化处理后,将Mg2+转化后相当于水中的Ca2+总浓度为l.8×10−3mol⋅L−1,则此水是否符合我国饮用水的硬度标准______ (用计算式表示判断的依据).(3)水溶性聚合氯化铝[Al2(OH)n Cl6−n⋅xH2O]m是一种新型高效的絮凝剂和净水剂,某化工厂以铝灰(主要成分为Al2O3、Al及少量的SiO2)为原料生产聚合氯化铝的工艺流程如图所示:①酸浸过程中要搅拌并加热到95℃左右,这样操作的目的是______ .②调节pH的目的是要得到聚合氯化铝,为使得到的晶体较纯净,试剂a可以是下列物质中的______ .a.NaOHb.Al2O3c.氨水d.Na2CO3③压滤机的功能与实验中的过滤器功能______ (填“相同”或“不同”),操作a的内容是______ 、______ 、______ 、洗涤及干燥.4.铁、铜单质及其化合物应用范围很广.现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2⋅2H2O),为制取纯净的CuCl2⋅2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见表:Fe3+Fe2+Cu2+氢氧化物开始沉淀时的pH 1.97.0 4.7氢氧化物完全沉淀时的pH 4 9.0 6.7(1)最适合作氧化剂的是.A.K 2Cr 2O 7 B.NaClO C.H 2O 2 D.KMnO 4(2)加入氧化剂的目的是 ______ .(3)加入的物质Y 是 ______ (写化学式),目的是调节溶液的pH.根据信息,溶液的pH 范围应为 ______ .(4)当c(Fe 3+)=10−5mol/L 时,认为沉淀完全,则Fe(OH)3的Ksp = ______ .(5)结合方程式和必要文字说明解释不能将溶液Ⅲ直接蒸发结晶得到CuCl 2⋅2H 2O 晶体的原因 ______ .(6)在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有 ______ .5. 工业上利用锌焙砂(主要含ZnO 、ZnFe 2O 4,还含有少量FeO 、CuO 等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:回答下列问题:(1)ZnFe 2O 4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应.①ZnFe 2O 4中Fe 的化合价是______,从物质分类角度说,ZnFe 2O 4属于______(填“酸”、“碱”或“盐”).②工业上利用反应ZnFe 2(C 2O 4)3⋅6H 2O △ ̲̲̲̲̲̲ ZnFe 2O 4+2CO 2↑+4CO ↑+6H 2O 制备ZnFe 2O 4.该反应中氧化产物是______(填化学式),每生成1mol ZnFe 2O 4,转移电子的物质的量是______.(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是______(任答一条);已知ZnFe 2O 4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有______(填离子符号).(3)净化Ⅰ中H 2O 2参与反应的离子方程式为______;试剂X 的作用是______.(4)钢铁镀锌是钢铁防护的一种有效方法.按图甲装置进行模拟铁上镀锌的实验,实验结果如图乙所示.乙中横坐标x 表示电路中通过电子的物质的量,纵坐标y 表示反应物或生成物的物质的量.①C电极的电极反应式为______.②E可以表示的量是______(任写一种).6.六氨氯化镁(MgCl2⋅6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。
2020届届届届届届届届——届届届届届届届一、简答题(本大题共12小题)1.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染,利用电化学原理吸收SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素).请回答下列问题.(1)若装置Ⅱ中反应生成的含氮化合物的物质的量比为1:1,则该反应的离子方程式______.(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示.①下列说法中正确的是______(填标号).A.NaHSO3溶液中滴加氯水可以使c(HSO3-)/c(SO32-)的值变大B.pH=7时,溶液中c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-)C.pH=9时的溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D.由图1中数据,可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7E.由图1中数据,pH=5和pH=9时的溶液中水的电离程度相同②若利用氨水吸收二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=a kJ•mol-1NH3•H2O (aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)△H2=b kJ•mol-1 2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=c kJ•mol-1反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)△H=______kJ•mol-1.③取装置Ⅰ中的吸收液VmL,用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定.吸收液溶液应装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断滴定终点的方法______.(3)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图2所示.图中B为电源的______(填“正”或“负”)极.左侧反应室中发生的主要电极反应式为______.(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.4mol/L,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,该过程中转移电子数目为______.2.2015年2月16日李克强总理到东北调研经济情况,重点走访了钢铁厂,鼓励钢铁厂提高钢铁质量和产量,铁及其化合物在日常生活中应用广泛.(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理.已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为______;(2)氧化铁是重要工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下:①操作Ⅰ的名称是______;操作Ⅱ为洗涤,洗涤操作的具体方法为______;②滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液生成沉淀同时有一种气体产生,写出其化学方程式:______;(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0g氧化铁产品,溶解,在250mL 容量瓶中定容;量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定2-3次,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL,①该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是______(填字母序号).a.稀硝酸 b.稀盐酸 c.稀硫酸 d.浓硝酸②计算上述产品中Fe2O3的质量分数为______.3.某学习小组利用废旧电池拆解后的碳包滤渣(含MnO2、C、Hg2+等)制取硫酸锰晶体( MnSO4•H2O ),实验流程如下:已知:(1)25℃时,几种硫化物的溶度积常数如下:物质 FeS MnS HgS 溶度积 5×10-18 4.6×10-14 2×10-54(2)25℃时,几种金属氢氧化物沉淀时的PH 如下:Fe (OH )2 Fe (OH )3Mn (OH )2 开始沉淀时的PH 6.3 2.78.3 沉淀完全时的PH 8.43.7 9.8 请回答下列问题:(1)“浸取”时加热的作用是______;写出“浸取”时生成MnSO 4、Fe 2(SO 4)3 反应的离子方程式:______.(2)若“浸取”在25℃时进行,加入足量FeS ,则FeS (s )+Hg 2+(aq )⇌HgS (s )+Fe 2+ (aq )的平衡常数K 为______.(3)过滤I 过程中,需要使用的玻璃仪器有烧杯、______,滤渣I 的主要成分为FeS 、S 和______(化学式).(4)“氧化”时加入MnO 2 的作用是______,也可用H 2O 2 代替MnO 2 ,H 2O 2 的电子式为______.(5)“中和”过程,应该调节溶液PH 为______,写出该过程产生滤渣II 的离子方程式:______(6)获得MnSO 4•H 2O 的“一系列操作”是______、过滤、洗涤、干燥.(7)1150℃时,MnSO 4•H 2O 在氩气氛围中进行焙烧的分解产物是Mn 3O 4、硫的氧化物等,分解反应的化学方程式是:______,在MnSO 4•H 2O 进行焙烧时,除加热仪器外,还需要的仪器中主要成分属硅酸盐的有______.4. 草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备.一种利用水钴矿[主要成分为Co 2O 3,含少量Fe 2O 3、Al 2O 3、MnO 、MgO 、CaO 等]制取CoC 2O 4•2H 2O 工艺流程如图1:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H +、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、Ca 2+、Mg 2+、Al 3+等; ②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见表:沉淀物 Fe (OH )3 Fe (OH )2 Co (OH )2 Al (OH )3 Mn (OH )2完全沉淀的pH3.79.69.2 5.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将______还原(填离子符号).(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,产物中氯元素处于最低化合价.该反应的离子方程式为______.(3)请用平衡移动原理分析加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是:______.(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示.滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是______;使用萃取剂适宜的pH是______.A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近4.0(5)“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀.已知K sp(MgF2)=______.=7.35×10-11、K sp(CaF2)=1.05×10-10.当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)c(Ca2+)(6)为测定制得的无水草酸钴样品的纯度,现称取样品mg,先用适当试剂将其转化,得到纯净的草酸铵溶液,再用过量的稀硫酸酸化,用cmol/L高锰酸钾溶液去滴定,当溶液由______(填颜色变化),共用去高锰酸钾溶液VmL(CoC2O4的摩尔质量147g/mol),计算草酸钴样品的纯度为______.5.图l表示“侯氏制碱法”工业流程,图2表示各物质的溶解度曲线.回答下列问题:(1)图中X的化学式为______ .(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为______ ,该反应先向饱和食盐水中通入______ (填化学式)至饱和,再通入另一种气体,若顺序颠倒,后果是______ .(3)沉淀池的反应温度控制在30~35℃,原因是______ .(4)母液中加入CaO后生成Y的化学方程式为______ .(5)氯碱工业是指电解饱和食盐水,这里的碱是指______ (填化学式),其另外两种气体产物可以用于工业上制取纯硅,流程如图3:①整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应,写出该反应的化学方程式______ .②假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应I中HCl的利用率为90%,反应II中H2的利用率为93.75%.则在第二轮次的生产中,补充投入HCl 和H2的物质的量之比是______ .6.Ⅰ.工业上常利用电解含有铁、钯、铜等金属的粗银棒精炼银,示意图如下:(1)阴极反应式为______。
2020届高三化学二轮每周大题必练———无机工业流程题1.硼是动植物所必需的微量元素,其单质和化合物广泛应用于冶金、机械、化工、核工业、医药、农业等部门。
利用硼镁矿主要成分为制取硼酸、金属镁及粗硼的工艺流程图如下:已知: 硼砂为;硼酸是一种可溶于水的一元弱酸,与过量的NaOH反应生成;硼酸在不同温度下的溶解度:粉碎硼镁矿的目的是:;中B的化合价为:______价。
滤渣的主要成分是:______。
硼酸的电子式:______;写出硼酸在水中电离的方程式:______。
为硼酸晶体加热完全脱水后的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为:______。
硼砂溶于 热水后,常用稀硫酸调pH至~酸性制取晶体,该反应的离子方程式为:______;从上述溶液中获得晶体的操作:______。
2.工业上利用软锰矿主要成分为,同时含少量铁、铝等的化合物制备硫酸锰的常见流程如下:部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:一氧化锰用硫酸酸浸时发生的主要反应的离子方程式为酸浸后加入将溶液中的氧化成,其目的是______.滤渣A的成分除外,还有______.是制造碱性锌锰电池的基本原料,放电时负极的电极反应式为______工业上以石墨为电极电解酸化的溶液生产,阳极的电极反应式为______,当阴极产生标况气体时,的理论产量为______锰的三种难溶化合物的溶度积:,,,则上述三种难溶物的饱和溶液中,浓度由大到小的顺序是__________________填写化学式.3.废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是,铝、炭黑及其他杂质,回收利用的流程如图1:已知A溶液主要的金属离子是、,还含有少量、、.步骤 中铝溶解的离子方程式为______ ,固体X的成分是______ ;步骤 中固体溶解的化学方程式为______ ,该反应的还原剂是______ ;实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀率随pH的变化如图2,除杂时加入氨水调节溶液的pH,可除去杂质离子是______ ;母液中含有最大三种离子是______ ;从1000g锂离子电池正极材料元素含量为中可回收质量为______已知回收率为,的化学式量为74.4.某科研小组以难溶性钾长石为原料,提取、等物质,工艺流程如下:煅烧过程中钾长石中的钾元素和铝元素在作用下转化为可溶性的和,写出转化为的化学方程式是:______ .已知和易发生如下水解反应:,“浸取”时应保持溶液呈______ 性填“酸”或“碱”.“转化”时加入NaOH的主要作用是______ 用离子方程式表示.上述工艺中可以循环利用的主要物质是______ 、______ 和水.以为原料,以石墨为电极,通过电解法可制得金属铝.电解池中接电源负极的一极的电极反应式是______ 长时间电解后,需要更换新的石墨电极的是______ 极填“阴”或“阳”.5.海水资源的开发和利用是当前科学研究的一项重要任务.下、如图是实验室模拟镁开发的流程图:根据上述流程图,回答下列问题:操作I的名称是______ .步骤中 反应的化学方程式为______ .步骤 中加热时通入HCl气流的作用是______ .步骤 的离子反应方程式为______ .有人提出步骤 的副产物可在流程中再利用以提高海水的综合利用率.若A为上述流程中的某组分,则A、B分别为______ .6.锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料.现以a kg废旧碱性锌锰电池为原料含锰元素的物质:占,MnOOH占制备锰锌铁氧体,主要流程如图:酸浸废电池时,被溶解生成的物质有______ ,的作用是______ 填字母编号.A.漂白剂沉淀剂氧化剂还原剂除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽,经溶液吸收而实现的.如图是溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图,图中物质为Hg 与在该pH范围反应的主要产物.时反应的离子方程式为______ .汞的去除速率随pH变化的规律是______ .锌锰干电池中可以用碳酸锰在空气中煅烧制得.已知 ,101 kPa时:碳酸锰在空气中煅烧反应生成的热化学方程式是______ .的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度,该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式最简整数比表示为______ 若制得这种锰锌铁氧体的质量为100kg,在制取过程中不考虑损耗,需补充硫酸锰晶体______ 只列出计算式7.工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:已知:菱锰矿的主要成分是,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。
2020届高考化学二轮优选练习:无机(化工)工艺流程附答案*无机(化工)工艺流程*1、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为:已知:查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH如下表。
氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3开始沉淀时的pH 2.3 4.0 开始溶解:7.8完全沉淀时的pH 3.7 5.2 完全溶解:10.8(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式:_________________________________。
(2)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为________,目的是除去溶液中少量的Al3+、Fe3+。
检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________________________。
(3)过滤时需用的玻璃仪器有________。
滤渣主要成分的化学式:________。
(4)酸化时加盐酸的目的为①_______________________________________,②防止Ca2+在蒸发时发生水解。
(5)为什么蒸发结晶要保持在160 ℃:__________________________________。
(6)若所测样品CaCl2·2H2O的质量分数偏高(忽略其他实验误差),可能的原因之一为__________________________________________________________ _________________________________________________________________。
解析根据流程可知,加入氢氧化钙的目的是通过调节溶液的pH使Al3+、Fe3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3,使其沉淀完全,根据表中的数据可知,选择的pH应使得两种离子都生成沉淀,特别要保证Al3+全部沉淀后不能再溶解,故选择pH为5.2~7.8。
2020届高三化学二轮每周大题必练———无机工业流程题1.是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿主要成分为和少量的、杂质生产铵明矾晶体,其工艺流程图如下:废渣a、b 的成分分别是:______ 、______ 写名称流程图中X的化学式为:______ .反应Ⅲ的离子方程式为:______ ;从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为填操作名称______ 、冷却结晶、过滤洗涤.过硫酸铵在工业生产中有广泛的用途,可以作为氧化剂和漂白剂,广泛地用于蓄电池工业;还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂.在上述的工艺流程中用惰性电极电解X与反应Ⅵ所得物质的混合溶液可以得到过硫酸铵.写出阳极反应式:______ .反应Ⅶ的化学方程式为:______ ;溶液中离子浓度由大到小顺序为:______ .向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的反应是______ 填选项字母A.B.C.D.2.三草酸合铁Ⅲ酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应很好的催化剂.图1是在实验室制备的流程:回答下列问题:步骤Ⅰ中加入稀硫酸的目的是______步骤Ⅱ中发生的主要化学反应为一可逆过程,其离子方程式为______常温下,该反应的平衡常数______已知常温下:、、下列试剂均可将氧化为,最适宜作为“试剂a”的是______填序号氯水酸性溶液溶液稀硝酸使用托盘天平称量制得的的质量.天平平衡时,右盘内砝码的总质量为游码示数如图2所示,则制得晶体的质量为______g,该实验中的产率为______已知:的相对分子质量为491,的相对分子质量为某研究小组将在一定条件下加热分解后,利用图3所示装置可重复使用确认所得含碳元素的气体产物为CO和按气流从左到右的方向,装置的连接顺序为______填装置序号;确认气体产物中含CO的现象为______.3.氧化钪广泛应用在合金电光源,催化剂,激活剂等领域,下列流程图是用钪精矿生产氧化钪的方法之一:钪精矿主要成分是钪的氧化物,硅铁等氧化物回答下列问题:滤渣I是______填化学式。
2020届高三化学二轮复习题型必刷——无机化学工艺流程题【能力提升】 1 / 272020届届届届届届届届届届届届届——无机化学工艺流程题届届届届届届一、单选题(本大题共20小题,共40分)1. 从海带中提取碘单质的主要流程如下:下列说法错误的是 ( )A. ①的操作可在坩埚中进行B. ③中用稀硫酸酸化的H 2O 2溶液代替Cl 2可减少环境污染C. ④的操作进行时I 2的CCl 4溶液应从长颈漏斗下层放出D. ⑥中反应的离子方程式为5I −+IO 3−+6H +=3I 2+3H 2O2. 由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是( )A. ①②③均属于氧化还原反应B.H 2和HCl 均可循环利用 C. SiO 2是一种坚硬难熔的固体 D. 硅可用于制作光导纤维3. CaCO 3是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图所示.下列说法正确的是( )A. Cl2和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同B. 由SiO2+Na2CO3− 高温 Na2SiO3+CO2↑可知H2CO3的酸性强于H2SiO3C. 工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3D. 制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应4.聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下图:下列说法错误的是()A. 步骤①,粉碎的目的是为了增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率B. 步骤④,加稀硫酸调节pH在一定的范围内,让Fe3+部分水解形成碱式盐C. 步骤⑤,减压蒸发,有利于降低水的沸点防止产物分解D. 步骤③,可以选择双氧水、氯气等氧化剂将Fe2+转化成Fe3+5.2019届高三第4次月考(理)工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质)为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥NH4Cl.工艺流程如图所示。
下列有关说法不正确的是()A. 对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pHB. 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C. 流程图中的系列操作中用到的仪器可能有玻璃棒、烧杯、漏斗、坩埚等D. 该流程中得到的晶体用到了溶解度的差异性6.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示:2020届高三化学二轮复习题型必刷——无机化学工艺流程题【能力提升】下列叙述错误的是()A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2C. 加入锌粉反应的离子为Cu2+D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO7.活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。
2020届高考化学二轮优选练习:无机(化工)工艺流程含答案*无机(化工)工艺流程*1、钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。
利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl42-+2H2O。
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。
(2)滤渣A的成分是________。
(3)滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式是_____________________________________________________________________ ___。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。
反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是________________。
(5)反应③的化学方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。
(7)若采用钛酸锂(Li 4Ti 5O 12)和磷酸亚铁锂(LiFePO 4)作电极组成电池,其工作原理为:Li 4Ti 5O 12+3LiFePO 4充电放电Li 7Ti 5O 12+3FePO 4该电池充电时阳极反应式是__________________。
解析 (1)FeTiO 3可表示为FeO·TiO 2,由此可知铁元素的化合价是+2。
(2)FeTiO 3、MgO 、CaO 均可以溶于盐酸,故滤渣中只有SiO 2。
2020届高考化学二轮复习大题精准训练——制备类无机工艺流程题1.氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业,随着工业的飞速发展,我国对氧化锌的需求量日益增加,成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。
用工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有铁、铝、铜的氧化物,Mn2+、Pb2+、Cd?+等)制取氧化锌的工艺流程如图所示:已知:相关金属离子[c(M n+) = 0.1 mol/L]生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:回答下列问题:⑴为调节溶液的pH,则试剂X为(填化学式),(2)除杂时加入高*孟酸钾的作用是,发生反应的离子方程式为O(3)“过滤”所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(4)写出“碳化合成”的化学方程式:;“碳化合成”过程需纯碱稍过量,请设计实验方案证明纯碱过量:2.钛被称为继铁、铝之后的第三金属。
工业上常用硫酸酸解钛铁矿(主要成分为FeTiO3, 还含有部分Fe2O3)的方法制取金红石(TiO2),再还原Ti()2制取金属钛。
工业制取TiC)2的工艺流程图如下:回答下列问题:⑴钛酸亚铁(FeTQ)中Ti的化合价为(2)钛液1中钛以TiO2+的形式存在,则FeTiO3与硫酸反应的离子方程式为(3)为提高钛铁矿的酸解率,可添加适量氧化剂,依据下图判断,添加的最佳氧化剂为(填化学式)。
100j ▲▲90- ---------- "o o o o 8 7 6 5 la®*KMnO4 -^NaClO -*-KClC>3• I I I I I I I I I I20 30 40 50 60 70时间/min不同氧化剂对钛铁矿酸解率的影响(4)钛液1中加入的A物质是,流程中的操作a是(5)制取金红石过程中,需要测定TiO?+的含量。
取lOOmL钛液1,加铝粉,使其发生反应3TiO2+ +Al + 6H+ = 3Ti3+ + Al3+ + 3H2O,反应消耗铝1.35g,则钛液1 中TiO2+的物质的量浓度为。
2020届高三化学二轮每周大题必练———无机化学工艺流程题1.利用工业冶炼硫酸铜含有、、等杂质提绝制备电镀硫酸铜的生产流程如下:已知:、开始沉淀的pH分别、,完全沉淀的pH分别为、。
溶解操作中需要配制含铜的硫酸铜溶液,需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为______g。
测定溶解液中的的浓度,可用酸性标准溶液滴定,其中反应离子方程式为____________。
若要检验调节pH后溶液中的已除尽的方法是______。
氧化后需要将溶液进行稀释及调节溶液的,则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过______。
固体I的主要成分除、外还有______,由溶液Ⅰ获得,需要经过______、______、过滤、洗涤、干燥操作。
利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液,电解粗铜含锌、银、铂杂质制备纯铜,写出阳极发生的电极反应式______。
2.以海绵铜、为原料制备氯化亚铜的一种工艺流程如图。
“溶解”过程:生成的反应方程式:、______。
“吸收”过程:提高NO平衡转化率的方法是______写出两种。
吸收的有关反应如下:反应Ⅰ:反应Ⅱ:用水吸收生成和NO的热化学方程式是______。
“电解”过程:为弱酸。
通过电解使得以再生,阳极的电极反应式是______。
“沉淀”过程:产生CuCl的离子方程式是______。
加入适量,能使沉淀反应更完全,原因是______。
测定CuCl含量:称取氯化亚铜样品m g,用过量的溶液溶解,充分反应后加入适量稀硫酸,用x 的溶液滴定到终点,消耗溶液y 滴定时发生的离子反应:样品中的质量分数为______。
3.工业上用铝土矿主要成分为,还有少量的等杂质提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是;__________________;沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有____________,固体N是____________;滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为________________,它属于_____填“酸”、“碱”或“盐”类物质;实验室里常往溶液中加人__________填“氨水”或“NaOH溶液”来制取。
写出步骤I所发生反应的离子方程式式________________,和步骤II所发生反应的化学方程式___________________________4.一种以软锰矿主要成分为、、和黄铁矿、为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示:已知相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下:回答下列问题:本身不能溶于硫酸,但是在的作用下却能溶解,写出该反应的离子方程式:______。
滤渣1的成分除了外,还有一种淡黄色的物质是______填化学式。
除杂步骤中加入的的作用是______,该过程需调节溶液pH的范围是______,若把pH调得过高,其后果是______。
用惰性电极进行电解,电解刚开始时阴极的电极反应式为______,电解后阳极的电解质溶液可返回______填“酸浸”“除杂”或“电解”工序继续使用。
5.以铬铁矿为原料制备铬酸钾的工艺流程如图所示。
铬铁矿的主要成分可表示为和杂质。
已知: 遇水强烈水解回答下列问题:中Cr元素的化合价是______。
完成并配平煅烧铬铁矿生成和的化学反应方程式4720NaOH8410H2O;该反应的氧化产物是______。
生成滤渣1中红褐色物质的化学反应方程式是______;滤渣2的成分填化学式。
滤液2存在平衡:黄色橙色,若改变条件使上述平衡向正方向移动,则下列说法正确的是______。
A.达到新平衡后,溶液pH一定增大B.再达到新平衡前,正反应速率一定大于逆反应速率C.该反应平衡常数可以不改变D.达新平衡后,的消耗速率等于的消耗速率含铬废水中含有一定量的和,它们会对人体及生态系统产生很大的危害,必须进行处理,还原沉淀法是常用的一种方法:上述流程中还原过程的离子反应方程式为:。
最终生成的在溶液中存在沉淀溶解平衡:常温下,的,当降至,溶液的pH应调至4时______ 填“有”或“没有”沉淀生成。
6.硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料;以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾和副产物石膏的生产流程示意图:胆矾和石膏在不同温度下的溶解度水见下表.请回答下列问题:红棕色滤渣的主要成分是______ ;写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式______ ;操作I包括蒸发浓缩、______ 等操作,温度应该控制在______ 左右;从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为______ 、______ 、洗涤、干燥;晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是______ ;干燥时采用晾干,不用加热烘干的原因是______ .取样检验是为了确认是否除净.有同学设计了以下两种方案,在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作:方案一:取样于试管滴加KSCN溶液;方案二:纸层析喷KSCN溶液;你认为上述两种方案设计更合理的是______ ;指出你认为不合理方案存在的问题是______ .7.过氧化钙可以作为增氧剂,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂.用钙盐制取沉淀该反应是一个放热反应装置如图1所示.装置A是制取氨气的装置,仪器B的作用是______ .制取一般在 左右的低温下进行,不可太高,原因是______ ;写出生成的化学方程式______ ,反应后抽滤且用冰水洗涤,加热至 可制得粗品含量测定可以用高锰酸钾滴定法,准确称取一定质量的粗品于250mL锥形瓶中,加人水和适量盐酸酸化,震荡使其溶解,立即用标准溶液滴定,写出相关的离子反应方程式不考虑高锰酸钾与盐酸的反应______ 含量测定还可以用间接碘量法、热分解法等,其中热分解法装置如图2所示:先检查装置的气密性.然后在量气管中注人一定量的水,在试管A中加入样品,连接好装置:充分加热小试管.若产生气体折算到标况下为1120mL气体,则纯度为:______热分解法误差较大,要减小误差,假设样品分解完全,你认为关键要任答两点:______ ; ______ .间接碘量法是加入盐酸酸化后再加人过置的碘化钾溶液与过氧化钙反应,然后加人入淀粉指示剂.用硫代硫酸钠滴定生成的碘单质,写出生成碘单质的化学方程式______ .8.钨是我国丰产元素.科研专家经过长期勘测评审,于2016年元月确认江西省浮梁县存在着世界上最大的钨矿.从而进一步确立了江西省“世界钨都”的地位.自然界中钨有部分是以钨价酸盐的形式存在.黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐、含有、等杂质.现用黑钨矿制备金属钨的流程图如下:说明:a:反应 是在高温熔融下进行的,烧结物成分为:、、、、b:生成的反应为:c:在pH值~的热溶液中,用盐酸沉淀出钨酸与杂质分离,灼烧后即为三氧化钨回答下列问题:写出烧结物中生成的化学反应方程式:______ ,生成与生成所发生的反应原理相同,请写出生成的化学反应方程式:______ .操作3需要用到玻璃仪器的有:______ .通入足量时发生的离子反应方程式为:______ 、______ .上述流程最后步骤中钨的制备属于工业冶炼金属的何种方法______ .我国钨化学研究的奠基人顾翼东先生采用另外的反应制得了一种黄色的、非整比的钨的氧化物,这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原得优点.一般认为,蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在正五价和正六价两种状态的钨,若x的值为,则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数之比为______ .9.铜和三氧化二铁在工农业生产中用途广泛。
用黄铜矿主要成分为,其中Cu为价、Fe为价制取铜和三氧化二铁的工艺流程如图所示:回答下列问题:将黄铜矿粉碎的目的是______。
高温焙烧时发生的反应是,焙烧过程中______元素被氧化,参加反应时,反应中转移电子______mol。
向滤液A中通入的目的是______。
的电子式为______,向溶液B中通入后发生反应的离子方程式为______。
工业上用生物法处理的原理为:硫杆菌作催化剂由图甲和图乙判断使用硫杆菌的最佳条件为______。
若反应温度过高,反应速率下降,其原因是______。
10.工业上用活性炭吸附海带提碘后废水中的制取,其流程如图:向废水中加入并调节,写出反应的离子方程式______.用活性炭吸附生成的单质碘的目的是______,用浓、热NaOH洗脱吸附的碘的化学方程式为______.从调节pH后所得的溶液中获取碘,工业上可用热空气吹出,其原因是______;若取少量该溶液在实验室中分离得到单质碘,需要进行的操作为______.流程中生成的NO尾气有毒,工业上将其与按一定比例通入NaOH制备,写出反应的化学方程式:______.工业上虚框内流程还可用如图操作代替,评价如图流程的优点______写出一条.11.金是一种用途广泛的贵重金属。
某化工厂利用氰化法从一种含金矿石中提取金的工艺流程如下:资料:步骤2中发生的反应有:则的______。
图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。
以后溶解速率降低的原因是______。
步骤4的目的是______。
步骤5置换的总反应是:,则以下说法正确的是______填字母序号。
A.步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量B.若溶液中过小,会生成,减缓置换速率C.实际生产中加入适量的目的是形成原电池加快置换速率脱金贫液主要含有会破坏环境,影响人类健康,可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。
碱性条件下,用将贫液中的氧化成无毒的和,该反应的离子方程式为______。
12.重铬酸钠是一种用途极广的强氧化剂,工业上可以用铬铁矿主要成分为或,还含有、、等杂质制备,其主要工艺流程如图所示。
请回答下列问题:煅烧铬铁矿生成的化学方程式为______。
调节溶液的pH所选的试剂为______填名称,写出生成的化学方程式______。
溶液酸化时发生反应黄色橙红色。
该反应______氧化还原反应填“是”或“不是”,反应的平衡常数表达式:______。
若向溶液橙红色中加入足量的NaOH固体,溶液______填标号A.变黄色颜色不变变红色溶液已知: 时,的,,的时,向溶液中加入溶液,生成砖红色沉淀,且溶液酸性增强,该沉淀的化学式是______。
用重铬酸钠结晶后的母液生产重铬酸钾的反应为,结合溶解度图回答,冷却结晶析出大量的原因是______。
答案和解析1.【答案】80 ,取少量溶液Ⅰ于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则说明已经除尽蒸发浓缩冷却结晶、【解析】解:溶解操作中需要配制含铜的硫酸铜溶液,需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为;故答案为:80;将氧化为,同时被还原为,发生反应的离子方程式为:;若要检验调节pH后溶液中的已除尽的方法是取少量溶液Ⅰ于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则说明已经除尽;故答案为:;取少量溶液Ⅰ于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不出现红色,则说明已经除尽;溶液,,则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过;故答案为:;由以上分析可知固体I的主要成分除、外还有,操作I从溶液中获得晶体,可蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;故答案为:;蒸发浓缩;冷却结晶;电解粗铜含锌、银、铂杂质制备纯铜,根据电解工作原理,阳极失去电子,发生氧化反应,阳极发生的电极反应方程式为、;故答案为:、。