高三化学化工流程题专题练习
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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的工艺如下:已知:①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+;②Fe3+、Cr3+完全沉淀(c≤×10-5mol·L-1)时pH分别为和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的最佳方法为_______(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 2O72-可被SO32-还原成Cr3+,离子方程式为______ ;酸C 为 ,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=______。
(4)根据2CrO42-+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的 极,其电极反应式为_____ 。
总结反思:2.【2014华附四校联考】(15分)钛有强度高和质地轻的优点,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。
(1)请写出FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式:。
(2)请写出“熔融氧化”的化学方程式:。
(3)电解氯化镁的阴极反应式为:,可循环利用的物质为:(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:。
(5)用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl2和Mg,除杂试剂是(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)锰是冶炼工业中常用的添加剂。
以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是,加氨水调节溶液的pH为,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是。
(4)步骤Ⅳ中,在(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。
进行二级沉降的目的是。
总结反思:4.【2014汕头一模】(16分)回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等),由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。
根据上图所示步骤并参考表格数据,回答下列问题。
(1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉,所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。
MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式: _。
(2)酸浸时,浸出时间对锰浸出率的影响如右上图所示,工业采用的是浸取60 min,其可能原因是。
(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H2O2溶液,其作用是。
(4)过滤I所得滤液经氧化后,需加入NaOH溶液调节pH约为,其目是。
(5)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9,使Mn2+ 氧化得到MnO2,反应的离于方程式为。
(6)工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。
主要生产过程分两步进行:第一步将MnO2和固体KOH粉碎,混合均匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌以制取K2MnO4;第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。
① 第一步反应的化学方程式为。
② 电解K2MnO4的浓溶液时,电解池中阴极的实验现象为。
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)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr 2O 3,还含有MgO 、Al 2O 3、Fe 2O 3等杂质,下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)的工艺流程。
碳酸钠 铬铁矿焙 烧浸 出O 2CO 2中 和酸化废液处理H 2O醋酸醋酸 KClpH <5pH =7~8固体a固体bK 2Cr 2O 7晶体操作 I 操作 II 操作 III已知1:物质的溶解度(g/100g 水)已知2:①焙烧时有Na 2CrO 4、Fe 2O 3 、NaAlO 2 等生成。
②Cr 2O 72-+ H 2O2CrO 42- + 2H + ;Cr 2O 72-具有很强的氧化性物质 0℃ 40℃ 80℃KClNaClK 2Cr 2O 7Na 2Cr 2O 7回答问题:(1) “浸出”步骤中,为了提高浸出率,可采取的措施有(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的pH是否等于,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的pH﹤5,其目的是;不用盐酸调节溶液pH的原因是。
(5)操作III发生反应的化学方程式是,要得到K2Cr2O7晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、、和干燥。
总结反思:6.【2014江门一模】(15分)从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4明矾焙烧的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O请回答下列问题:(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是。
(2)步骤②中,为提高浸出率,可采取的措施有_____________。
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)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是。
(4)步骤③电解的化学方程式是,电解池的电极是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因是:。
(5)以Al和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,则该电池的正极电极反应式是。
(6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO2的转化率为96%,可生产质量分数为98%的H2SO4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A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。
工艺流程如下:(一定条件下,MnO4 -可与Mn2+反应生成MnO2)已知:生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时完全沉淀时(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是(2)检验滤液中还存在Fe2+的方法是______________________________(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KMnO4溶液,调节溶液的pH为;(Ⅱ)加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色(Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失,过滤。
①步骤Ⅰ的目的:;调节溶液的pH为的目的是。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是,写出其反应方程式:;③Ⅲ中加入MnSO4的目的是。
(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是_____________________。
(填化学式)总结反思:8.【2014肇庆一模】(16分)为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:请回答:(1)绿矾的化学式为。
(2)写出反应①的化学方程式,反应②生成沉淀的离子反应方程式。
(3)为了检测滤液D中含有的金属离子,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的铁粉反应要快,其原因是。
(5)若考虑绿色化学工艺,在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体,试剂Y为无色液体,则反应④的总化学方程式为;若不考虑绿色化学工艺,所选试剂Y为1mol/L的硝酸,欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4,则需该硝酸的体积 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SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。
(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。
(写出两个)(3)物质X的化学式为___________。
“碱溶”时反应的离子方程式为____________。
(4)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为和,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为和。
为了获得产品Al(OH) 3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作过程是____________________。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品,例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后,常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:_______________________。
总结反思:10.【2014茂名一模】(16分)工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下:已知:Ca(IO3)2微溶于水,溶于硝酸;Ksp(CuI)=×10-12,Ksp(Cu2S)=×10-48;氧化性: HNO3>IO3->H2O2(1) “还原”过程中主要反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2 = + 2NaI。
(2)在还原过程还伴随有CuI生成,写出加入Na2S的离子反应方程式。
(3)在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸,而不直接加入浓硝酸的目的是。
(4)加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2,则要调节pH至(填“酸性” 或“中性”或“碱性”),原因是。
(5)Ca(IO3)2也可用电化学氧化法制取:先充分电解KI溶液,然后在电解后的溶液中加入CaCl2,最后过滤得到Ca(IO3)2。
写出电解时阳极发生的电极反应方程式 , 用该方法制取Ca(IO3)2,每1kg碘化钾理论上可生产纯度为%Ca(IO3)2的质量为 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的常用玻璃仪器有。
(2)反应器I中的温度最佳为(填序号);操作②的名称为。