2020年高考化学二轮复习题型专项练题-工艺流程题

1 工艺流程题

1.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。

(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸,需量取浓硫酸

mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需 。

(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有

。(答出两点)

(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2错误!未找到引用源。,写出此反应的离子方程式: 。

(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

阳离子 Fe3+ Mg2+ Al3+ Cr3+

开始沉淀时的pH 2.7 — — —

沉淀完全时的pH 3.7 11.1 5.4(>8溶解) 9(>9溶解)

加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2错误!未找到引用源。转化为Cr错误!未找到引用源。。滤液Ⅱ中阳离子主要有 ;但溶液的pH不能超过8,其理由是 。

(5)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaRMRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是 。

(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式: 。

〚导学号40414161〛

2.(2017陕西西安一模)研究发现:一节电池烂在地里,能够使一平方米的土地失去利用价值。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量重金属上。将废旧锌锰电池回收处理,既能减少它对环境的污染,又能实现废电池的资源化利用。

(1)回收填料中的二氧化锰和氯化铵。已知:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。回收物质的流程如图所示。

①操作中先将电池填料研碎的目的是 。

②操作1和操作2的名称都是 ,该操作中玻璃棒的作用是 。

③灼烧滤渣1的目的是 。

(2)回收二氯化锰:将废旧锌锰电池处理,得到含锰混合物,向该混合物加入浓盐酸并加热。

①写出MnO(OH)与浓盐酸反应的化学方程式: 。

②锰回收新方法:向废旧锌锰电池内的混合物中加入一定量的稀硫酸和稀草酸(H2C2O4),并不断搅拌至无CO2产生为止,写出MnO(OH)参与反应的化学方程式: 。与使用浓盐酸回

2 收锰相比,新方法的优点是

(答1点即可)。

(3)废电池的锌皮可用于回收制作ZnSO4·7H2O。过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:常温下,加入稀硫酸和H2O2,铁溶解变为Fe3+,加碱调节pH为4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。继续加碱调节pH为 时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。部分难溶电解质的溶度积常数(Ksp)如下表:

化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3

Ksp近似值 10-17 10-17 2.6×10-39

〚导学号40414162〛

3.(2017贵州遵义二模)镁被称为“国防金属”,镁及其合金用途很广,目前世界上60%的镁从海水中提取。从海水中提取镁的流程如下:

请根据上述流程图和镁及化合物的性质回答下列问题:

(1)用贝壳煅烧生石灰的化学方程式为 。

(2)氢氧化镁溶于盐酸的离子方程式为 。

(3)简述由MgCl2·6H2O制无水MgCl2,加热时通HCl气体的主要原因是 。

(4)Mg(OH)2煅烧可得熔点很高的MgO,MgO的电子式为 。

(5)MgCl2和AlCl3的熔点均较低,而MgO和Al2O3的熔点都很高。为什么冶炼金属镁是电解MgCl2,而冶炼金属铝则电解Al2O3? 。

(6)某MgCl2溶液的浓度为0.01 mol·L-1,在该溶液中滴加NaOH溶液至pH=10,此时溶液中的Mg2+是否沉淀完全? (填“是”或“否”),此时c(Mg2+)= 。[已知:Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11]

4.(2017湖南邵阳二模)三盐(3PbO·PbSO4·H2O)可用作聚氯乙烯的热稳定剂,200 ℃以上开始失去结晶水,不溶于水及有机溶剂。以200 t铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示。

已知:PbSO4和PbCO3的溶解度和溶度积Ksp如下表。

化合物 PbSO4 PbCO3

溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7

Ksp 1.82×10-8 1.46×10-13

(1)步骤①转化的目的是 ,

滤液1中的溶质为Na2CO3和 (填化学式)。

(2)步骤③酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是 (任写一

3 条)。其中铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO的离子方程式为

。

(3)滤液2中可循环利用的溶质的化学式为 。若步骤④沉铅后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5

mol·L-1,则此时c(S错误!未找到引用源。)= mol·L-1。

(4)步骤⑦洗涤操作时,检验沉淀是否洗涤完全的方法是 。

(5)步骤⑥合成三盐的化学方程式为 ,若得到纯净干燥的三盐99.0 t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为 。〚导学号40414163〛

5.硼氢化钠(NaBH4)具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B2O3,含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等)制取NaBH4的流程如图1:

图1

图2

已知:偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水,不溶于醇,在碱性条件下稳定存在。回答下列问题:

(1)写出加快硼精矿溶解速率的措施 (写一种)。

(2)操作1为 ,滤渣主要成分为 。

(3)除硅、铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有:①能将硅、铝以沉淀除去;② 。

(4)氢化镁(MgH2)中H元素的化合价为 ;MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应1,其化学方程式为 。

(5)如图2在碱性条件下,在阴极上电解NaBO2也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式 。

(6)硼氢化钠是一种强还原剂,碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜,从而变废为宝,写出该反应的离子方程式: 。 〚导学号40414164〛

6.下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程:

(1)脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S,该反应的化学方程式是 。

(2)脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,

4 下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是

(填选项)。

A.Cl2 B.H2O2

C.KMnO4 D.O3

(3)流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用,你认为流程中还可循环利用的物质有 。

(4)合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示:

平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系

则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是 (用“>”“<”或“=”表示);A点H2的平衡转化率为 。

7．(2016·新课标全国卷Ⅰ)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)

5 8．(2015·新课标全国卷Ⅰ) 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式

。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 (写出两条)。

(2)利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是 (写化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 。然后再调节溶液的pH约为5，目的是 。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。

(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程 。

工艺流程题

1.答案 (1)65 250 mL容量瓶、胶头滴管

(2)升高温度(加热)、搅拌(答案合理即可)

(3)2Cr3++3H2O2+H2OCr2错误!未找到引用源。+8H+

(4)Na+、Ca2+、Mg2+ pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成Al错误!未找到引用源。,最终影响Cr(Ⅲ)回收与再利用

(5)Ca2+、Mg2+

(6)3SO2+2Na2CrO4+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH

解析 (1)设需要浓硫酸的体积为V mL,则18.4 mol·L-1×V mL=250 mL×4.8 mol·L-1,解得V≈65。(2)为了提高酸浸的浸出率,可以延长浸取时间、加快溶解速率等。(3)H2O2具有强氧化性,能氧化Cr3+为Cr2错误!未找到引用源。。(4)硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入过氧化氢氧化铬离子为Cr2错误!未找到引用源。,加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2错误!未找到引用源。转化为Cr错误!未找到引用源。。溶液pH=8,Fe3+、Al3+沉淀完全,滤液Ⅱ中阳离子主要是Na+、Ca2+和Mg2+;超过pH=8,氢氧化铝是两性氢氧化物会溶解于强碱溶液中,影响铬离子的回收利用。(5)钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子。(6)二氧化硫具有还原性,被Na2CrO4氧化为S错误!未找到引用源。,Na2CrO4被还原为CrOH(H2O)5SO4,依据原子守恒写出反应的化学方程式:3SO2+2Na2CrO4+12H2O2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4+2NaOH。