高三化学化工流程题专题练习(1)
1.【2014深圳一模】(17分)从化工厂铬渣中提取硫酸钠得工艺如下:
已知:①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 72－、Fe 3+;
②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀(c ≤1、0×10－5 mol ·L －1)时pH 分别为3、6与5。 (1)“微热”除能加快反应速率外,同时还可以 , 滤渣A 为_______(填化学式)。
(2)根据溶解度(S)∽温度(T)曲线,操作B 得 最佳方法为_______(填字母序号) A.蒸发浓缩,趁热过滤 B.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
(3)酸化后Cr 2O 72－可被SO 32－还原成Cr 3+,离子方程式为______ ;
酸C 为 ,Cr(OH)3得溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]＝______。 (4)根据2CrO
42－＋2H +
Cr 2O 72－＋H 2O 设计图示装置(均为
惰性电极)电解Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7,
图中右侧电极连接电源得 极,其电极反应式为_____ 。 总结反思:
2.【2014华附四校联考】(15分)钛有强度高与质地轻得优点,广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿,其主要成分为钛酸亚铁(FeTiO 3)制备钛金属,工业流程如下:
已知:Ti 与TiO 2化学性质稳定,不溶于稀硫酸、稀盐酸等。
与稀盐酸反应得离子方程式: 。
(1)请写出FeTiO
3
(2)请写出“熔融氧化”得化学方程式: 。
(3)电解氯化镁得阴极反应式为: ,可循环利用得物质为: (填化学式)。
(4)热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂: (填“能”或“不能”);原因为: 。
与Mg,除杂试剂就是
(5)用此方法制备得到得Ti金属常混有MgCl
2
(填化学式)。
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(2)
3.【2014广州调研】(16分)锰就是冶炼工业中常用得添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO
,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰得工艺流
3
程如下:
与硫酸反应得化学方程式就是
3
在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应得离子方程式就(2)步骤Ⅱ中,MnO
2
是 ,加氨水调节溶液得pH为5、0-6、0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2得主要成分就是。
(4)步骤Ⅳ中,在(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为。
沉淀,过(5)电解后得废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)
2
S,进行二级沉降。进行二级沉降得目得就滤后再向滤液中加入适量Na
2
是。
总结反思:
、4.【2014汕头一模】(16分)回收得废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO
2
Mn(OH)
2、Fe、乙炔与黑炭等),由锰粉制取MnO
2
得步骤如下图所示。
根据上图所示步骤并参考表格数据,回答下列问题。
物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)
3
2、7
3、7
Fe(OH)
2
7、6 9、6
Mn(OH)
2
8、3 9、8
Mn2+、Fe2+等。MnO
2
与
浓盐酸反应得离子方程方程式: _。
(2)酸浸时,浸出时间对锰浸出率得影响如右上图所示,工业采用得就是浸取60 min,其可能原因就是。
(3)锰粉经浓盐酸浸取,过滤I除去不溶杂质后,向滤液中加入足量H
2O
2
溶液,其作
用就是。
(4)过滤I所得滤液经氧化后,需加入NaOH溶液调节pH约为5、1,其目就是。
(5)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H
2O
2
溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+ 氧
化得到MnO
2
,反应得离于方程式为。
(6)工业上利用KOH与MnO
2为原料制取KMnO
4
。主要生产过程分两步进行:
第一步将MnO
2
与固体KOH粉碎,混合均匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌以
制取K
2MnO
4
;
第二步为电解K
2MnO
4
得浓溶液制取KMnO
4
。
①第一步反应得化学方程式为。
②电解K
2MnO
4
得浓溶液时,电解池中阴极得实验现象为。
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(3)
5.【2014湛江一模】(16分)铬铁矿得主要成分可表示为FeO·Cr
2O
3
,还含有MgO、
Al
2O
3
、Fe
2
O
3
等杂质,下图所示就是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K
2
Cr
2
O
7
)得工
艺流程。
碳酸钠铬铁矿焙
烧
浸
出
O2
2
中
和
酸
化
废
液
处
理H2O 醋酸醋酸KCl
pH＜5
pH=7~8
a b K2Cr2O7晶体
操
作
I
操
作
II
操
作
III
已知1:物质得溶解度(g/100g水)
已知2:
①焙烧时有
Na
2CrO
4
、Fe
2
O
3
、
NaAlO
2
等生成。
②Cr
2O
7
2－+ H
2
O
2CrO
4
2－ + 2H+ ;
Cr
2O
7
2－具有很强得氧化性
回答问题:
(1) “浸出”步骤中,为了提高浸出率,可采取得措施有 (要求写一条)。
(2)固体b中主要含有 (填写化学式)。
(3)要检测酸化操作中溶液得pH就是否等于4、5,应该使用 (填写仪器或用品名称)。
(4)酸化步骤用醋酸调节溶液得pH﹤5,其目得就是 ;
不用盐酸调节溶液pH得原因就是。
(5)操作III发生反应得化学方程式就是 ,
要得到K
2Cr
2
O
7
晶体得操作步骤就是蒸发浓缩、冷却结晶、、
与干燥。总结反思:
6.【2014江门一模】(15分)从明矾[KAl(SO
4)
2
·12H
2
O]制备Al、K
2
SO
4
与H
2
SO
4
得
流程如下:
明矾焙烧得化学方程式为:4KAl(SO
4)
2
·12H
2
O+3S＝2K
2
SO
4
+2Al
2
O
3
+9SO
2
↑
+48H
2
O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾得反应中,氧化剂就是。
(2)步骤②中,为提高浸出率,可采取得措施有_____________。
A.粉碎固体混合物
B.降低温度
C.不断搅拌
D.缩短浸泡时间
(3)从水浸后得滤液中得到K
2SO
4
晶体得方法就是。
(4)步骤③电解得化学方程式就是 ,电解池得电极就是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因就是: 。
(5)以Al与NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)
2
,则该电池得正极电极反应式就是。
(6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO
2得转化率为96%,可生产质量分
物质0℃40℃80℃KCl 28、0 40、1 51、3 NaCl 35、7 36、4 38、0
K
2Cr
2
O
7
4、7 26、3 73、0
Na
2Cr
2
O
7
163、0 215、0 376、0
固体
混合物
SO2
Al2O3
SO3
Al
H2SO4
K2SO4
①硫焙烧
②水浸
过滤
V2O5
③冰晶石
970℃通电
明矾
操作②
数为98％得H 2SO 4
质量为 吨(列出计算表达式)。 总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(4)
7.【2014梅州一模】(16分)用含有A12O 3、SiO 2与少量FeO ·xFe 2O 3得铝灰制备A12(SO 4)3·18H 2O 。工艺流程如下:
(一定条件下,MnO 4 －可与Mn 2+反应生成MnO 2) 已知:生成氢氧化物沉淀得pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时 3、4 6、3 2、7 完全沉淀时
5、2
9、7
3、2
(1)H 2423得离子方程式就是
(2)检验滤液中还存在Fe 2＋得方法就是______________________________(注明试剂、现象)。
(3) “除杂”环节有如下几个步骤,
(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO 4溶液,调节溶液得pH 为3、2; (Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色 (Ⅲ)加入MnSO 4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ得目得: ;调节溶液得pH 为3、2得目得就是 。 ②向Ⅱ得沉淀中加入浓HCl 并加热,能说明沉淀中存在MnO 2得现象就是 ,写出其反应方程式: ; ③Ⅲ中加入MnSO 4得目得就是 。
(4)从多次循环使用后母液中可回收得主要物质就是_____________________。(填化学式) 总结反思:
8.【2014肇庆一模】(16分)为探索工业含铝、铁、铜合金废料得再利用,甲同学设计得实验方案如下: 请回答:
(1)绿矾得化学式为 。 (2)
写
出
反
应
①
得
化
学
方
程
式 ,
反应②生成沉淀得离子反应方程式 。 (3)为了检测滤液D 中含有得金属离子,可设计实验方案为(试剂自选): 。
(4)在滤渣B中滴加稀硫酸时,发现反应速率比一般得铁粉反应要快,其原因就是。
(5)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸与试剂Y制胆矾晶体,试剂Y为无色液体,则反应④得总化学方程式为 ;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L得硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素得溶质仅为CuSO
4
,则需该硝酸得体积 L。
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(5)
9.【2014广州一模】(16分)某地煤矸石经预处理后含SiO
2(63%)、Al
2
O
3
(25%)、
Fe
2O
3
(5%)及少量钙镁得化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(1)“酸浸”过程中主要反应得离子方程式为_____________、
_________________。
(2)“酸浸”时铝浸出率得影响因素可能有_____________、___________。(写出两个)
(3)物质X得化学式为___________。“碱溶”时反应得离子方程式为____________。
(4)已知Fe3+开始沉淀与沉淀完全得pH分别为2、1与3、2,Al3+开始沉淀与沉淀完全得pH分别为4、1与5、4。为了获得产品Al(OH)
3
,从煤矸石得盐酸浸取
液开始,若只用CaCO
3
一种试剂,后续操作过程就是____________________。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其她产品,例如在煤矸石得盐酸浸取液除铁后,
常温下向AlCl
3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl
3
·6H
2
O晶体,结合
化学平衡移动原理解释析出晶体得原因:_______________________。总结反思:
10.【2014茂名一模】(16分)工业上利用含有一定浓度得I
2与CuSO
4
溶液得工业
废水制备饲料添加剂Ca(IO
3)
2
,其生产流程如下:
已知:Ca(IO
3)
2
微溶于水,溶于硝酸;Ksp(CuI)=1、1×10－12, Ksp(Cu
2
S)=2、5×10
－48;
氧化性: HNO
3>IO
3
－>H
2
O
2
(1) “还原”过程中主要反应得化学方程式为:2Na
2S
2
O
3
＋I
2
= ＋ 2NaI。
(2)在还原过程还伴随有CuI生成,写出加入Na
2
S得离子反应方程式。
(3)在氧化过程中先加入H
2O
2
再加入浓硝酸,而不直接加入浓硝酸得目得就
是。
(4)加入得石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO
3)
2
,则要调节pH至 (填“酸性”
或“中性”或“碱性”),原因就是。
(5)Ca(IO
3)
2
也可用电化学氧化法制取:先充分电解KI溶液,然后在电解后得溶液
中加入CaCl
2,最后过滤得到Ca(IO
3
)
2
。写出电解时阳极发生得电极反应方程
式 , 用该方法制取Ca(IO
3)
2
,每1kg碘化钾理论上可生产纯度为97、
8%Ca(IO
3)
2
得质量为 kg(计算结果保留3位有效数字)。
总结反思:
高三化学化工流程题专题练习(6)
11.【2014韶关一模】(16分)工业上生产高氯酸(沸点:90°C)时还同时生产了
亚氯酸钠,其工艺流程如下:
(1)实验室进行过滤操作得常用玻璃仪器有。
(2)反应器I中得温度最佳为 (填序号);操作②得名称为。
A、 0°C ;
B、 20°C ;
C、 80°C ;
D、 120°C
(3)反应器II中发生反应得离子方程式为。
(4)加快反应器II中反应速率得措施有 (写出一种措施即可)等。从反应器 II中获得 NaClO
2
粗品得实验操作依次就是 (填序号,下同),进一步提纯得操作名称为。
A、过滤
B、重结晶
C、蒸馏
D、蒸发浓缩
E、蒸干灼烧
F、冷却结晶
G、萃取分液
(5)上述流程中可循环使用得物质为 ,副产品除NaClO
2
、
NaHSO
4
外还有 (填化学式)。
总结反思:
12.【2014佛山一模】(15分)磷酸盐骨水泥具有良好得生物相容性与生物活性。
医药工业利用共沉淀原理,通过控制Ca/P物质得量比[n(Ca)/n(P)]制备相应
产品[Ca
5(PO
4
)
3
OH与Ca
3
(PO
4
)
2
得n(Ca)/n(P)分别为1、67与1、5] 流程如下:
(注:Ca
5(PO
4
)
3
OH、Ca
3
(PO
4
)
2
与CaHPO
4
均难溶于水;Ca(H
2
PO
4
)
2
溶液pH<7)
下表为n(Ca)/n(P)＝1、5时,不同pH值制得滤饼得产率以及分析结果: pH值6、8 7、2 8、0 9、0 10、0
产率(%) 92、6 95、3 96、7 94、6 95、6
n(Ca)/n(
P)
1、51 1、50 1、51 1、52 1、52
pH 选氨水,不选生石灰或石灰乳得理由就是____。
(2)从表中数据分析生成Ca
3(PO
4
)
2
时,“pH＝x”中得x得最佳取值为________,
滤饼得化学成分Ca
5(PO
4
)
3
OH、Ca
3
(PO
4
)
2
、CaHPO
4
与________。
(3)酸性条件下产率偏低得原因就是________。
(4)“高温煅烧”滤饼,化学反应方程式为________。
(5)下图就是生产羟基磷灰石时得到得实验曲线,依据图信息计算磷得初始浓度
为0、70mmol/L,pH＝10、0条件下反应前10min内磷得沉淀速率为____。总结反思:
参考答案1.【2014深圳一模】(17分)
(1)促进Fe3＋水解生成Fe(OH)
3而除去;(2分)Fe(OH)
3
;(2分)
(2)A(2分)
(3)3SO
32－＋Cr
2
O
7
2－＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO
4
2－＋4H
2
O;(3分,化学式与配平错误0分)
H
2SO
4
;(2分)1、0×10－32 mol4·L－4(2分,不带单位扣1分)
(4)正极,(2分)4OH－－4e－＝O
2↑＋2H
2
O(2分)(无“↑”扣分1分)
2.【2014华附四校联考】(15分)
(1)FeTiO
3+2H+ Fe2++TiO
2
+H
2
O (3分)
(2)TiO
2+ 2C+ 2Cl
4
+ 2CO (3分)
(3)Mg2+ + 2e－= Mg (3分) Cl
2
与Mg (2分) (4)能;(1分)钠得还原性比镁强(1分)
(5)HCl(2分)(填写H
2SO
4
、HNO
3
均可)
3.【2014广州调研】(16分)
(1)MnCO
3+H
2
SO
4
＝MnSO
4
+ CO
2
↑+H
2
O(3分)
(2) MnO
2+2Fe2++4H+＝Mn2++2Fe3++2H
2
O(3分)
(3)CoS与NiS (3分,错、漏均扣1分)
(4)阴(1分), Mn2++2e－＝Mn(3分)
(5)沉降得到MnS,以进一步去除废水中得Mn2+(3分) 4.【2014汕头一模】(16分)
(1)MnO
2+4H++C1－＝ Mn2++C1
2
↑+2H
2
O (3分)
(2)60min后, 再延长浸出时间,增加生产成本,而浸出得量会不明显(2分)
(3)将Fe2+转化为Fe3+ (2分)
(4)使Fe3+完全转化为 Fe(OH)
3沉淀,并防止Mn2+变成Mn(OH)
2
(2分)
(5)Mn2++H
2O
2
+2OH－=MnO
2
↓+2H
2
O(3分)
(6)①2MnO
2+4KOH+O
2
＝2K
2
MnO
4
+2H
2
O (2分) ②产生无色气泡(2分)
5.【2014湛江一模】(16分)
(1)加热;或研磨;或搅拌;(2分) (2)Al(OH)
3
(2分);
(3)pH计或精密pH试纸(2分)
(4)使CrO
42－转化为Cr
2
O
7
2－(2分);Cr
2
O
7
2－会把盐酸(或氯离子)氧化为氯气(3分)
(5)Na
2Cr
2
O
7
+ 2KCl= K
2
Cr
2
O
7
↓+2NaCl(3分,没↓或没配平扣1分), 过滤、洗涤
(2分)
6.【2014江门一模】(15分)
(1)KAl(SO
4)
2
·12H
2
O(2分)
(2) AC (2分,多选、错选0分)
(3)蒸发结晶(2分,“蒸发浓缩、冷却结晶”给1分)
323262l 3Al O H A H O
+++=+(4)
Al 2O 3
970℃通电冰晶石
Al+ O 2
432(2分)
阳极中碳被氧化成CO 2(CO) (2分,用化学方程式表示也可,如: C ＋O 2=====高温CO 2或2C ＋O 2=====高温
2CO ,条件用加热或970℃也可)
(5)NiO(OH)+H 2O ＋e －＝Ni(OH)2＋OH －(2分)
(6)998/96%4/98%mol g mol a mol bg mol ?????或b
a
216(3分,不带单位不扣分,化简也可以)
7.【2014梅州一模】(16分)
(1) (2分) (2)取少量滤液,滴加KMnO 4溶液(2分),KMnO 4溶液褪色(1分) (3)①将Fe 2+氧化为Fe 3+,(2分)调节pH 值使铁完全沉淀;(2分)
②生成有黄绿色气体(2分);MnO 2＋4HCl △ MnCl 2+ Cl 2↑+2H 2O(2分) ③除去过量得MnO 4－。(2分) (4)K 2SO 4。(2分)
8.【2014肇庆一模】(16分) (1) FeSO 4·7H 2O(2分) (2) 2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H 2↑ AlO 2－+CO 2+2H 2O Al(OH)3↓+HCO 3－ (4
分)
(或2AlO 2－+CO 2+3H 2O 2Al(OH)3↓+CO 32－) [未写离子方程式扣1分,不配平
扣1分,离子符号错0分]
(3)用试管取少量滤液D(1分),向滤液中滴加KSCN(或NaSCN 、或NH 4SCN)] 溶液无明显现象(1分),再滴入氯水(或双氧水,或通入Cl 2)若变成血红色,则溶液则中存在Fe 2+(1分)。
(4)铜、铁与稀硫酸形成了原电池(或发生了电化腐蚀,或有电流产生)(2分) (5) Cu+H 2O 2+H 2SO 4
CuSO 4+2H 2O(2分。配平1分,化学式错0分)
2(3分)[说明:反应式为3Cu+2HNO 3+3H 2SO 43CuSO 4+2NO ↑+4H 2O]
9.【2014广州一模】(16分)
(1) Al 2O 3+6H +===2Al 3++3H 2O ; Fe 2O 3+6H +===2Fe 3++3H 2O (4分,每个2分) (2)盐酸得浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、就是否充分搅拌、反应时间(任写两个4分,每个2分)
(3) CO 2 ; Al(OH)3 +OH －=AlO 2－+2H 2O(4分,每个2分)
(4)加入CaCO 3调节pH 到3、2,过滤除去Fe(OH) 3后,再加入CaCO 3调节pH 到5、4,过滤得到Al(OH) 3 (2分)
(5) AlCl 3饱与溶液中存在溶解平衡:AlCl 3·6H 2O(s)
Al 3+(aq) +3Cl －(aq)
+6H
2
O(l),通入HCl气体使溶液中c(Cl－)增大,平衡向析出固体得方向移动从
而析出AlCl
3
晶体(2分)
10.【2014茂名一模】(16分)
(1) Na
2S
4
O
6
(2分)
(2)2CuI(s)+S2－=Cu
2
S(s)+2I－(3分)
(3)减少氧化过程中生成得氮得氧化物得污染(2分)
(4)中性(2分)Ca(IO
3)
2
在硝酸溶液中溶解,故要中与过量得酸;在碱性溶液中,会
混有微溶得Ca(OH)
2
造成产品不纯。(2分)
(5) 3H
2O+I－－6e－=IO
3
－+6H+ (3分) ; 1、20(2分)
11.【2014韶关一模】(16分)
(1)(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯(3分,各1分)
(2)C; 蒸馏 (各1分)
(3)2ClO
2+SO
2
+4OH－=2ClO
2
－+SO
4
2－+2H
2
O(2分)
(4)适当升高温度(增大NaOH溶液得浓度、增大气体(SO
2、ClO
2
)与NaOH溶液得
接触面积等)(2分);DF(A)(2分);B(1分)
(5)硫酸;Na
2SO
4
(各2分)
12.【2014佛山一模】(15分)
(1)使反应物充分接触(2分);若选择生石灰或石灰乳调节pH会改变n(Ca)/n(P)(2分)
(2)7、2(2分);CaCO
3
(2分)
(3)酸性条件下,容易造成钙得流失。(或“酸性条件下,容易造成钙磷流失。”或“酸性条件下,难溶产物易溶解转化为易溶物质造成钙磷流失”)
或“酸性条件下,Ca
5(PO
4
)
3
OH、Ca
3
(PO
4
)
2
与CaHPO
4
等易转化为可溶得Ca(H
2
PO
4
)
2
,
造成钙磷流失”) (2分)
(4)2CaHPO
4+CaCO
3
高温Ca
3
(PO
4
)
2
+H
2
O+CO
2
↑
或Ca
5(PO
4
)
3
OH+CaHPO
4
高温2Ca
3
(PO
4
)
2
+H
2
O(2分)
(5)0、056 mmol·L－1·min－1 (3分)