工艺流程题训练2014
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工艺流程题专练
（2013年高考32题）32．.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃）
（1）电解精炼银时，阴极反应式为 ；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 。
（2）固体混合物B的组成为 ；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： CuO + Al2O3 CuAlO2
+ ↑
（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol
CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
答案：（1）Ag++e—= Ag，2NO+O2=2 NO2（2）CuO和Al(OH)3，Al(OH)3+OH—= AlO—+2H2O（3）4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑（4）25.0L （5）蒸发浓缩、冷却结晶
命题意图：元素化合物
（2012年高考32题）32．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+ + 4SO42— + 2H2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
Ca(OH)2溶液 滤渣
母液
杂卤石 过滤
（1）滤渣的主要成分有 和 以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：
（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操溶浸 过滤 除杂 蒸发浓缩、冷却结晶 过滤 硫酸钾
K+的浸出浓度
0 溶浸时间 373K
323K
288K 作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。
（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见图14，由图可得，随着温度升高，①
② 。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
CaSO4(s) + CO32— CaCO3 (s) + SO42—
已知298K时，Ksp(CaCO3)= 2.80×10—9，Ksp(CaSO3)= 4.90×10—5 ，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位的效数字）。
答案（1）Mg(OH)2， CaSO4
（2）加入Ca(OH)2溶液，OH—与Mg2+结合成Mg(OH)2、Ca2+与SO42—结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出K+（留在滤液中）。
（3）K2CO3 稀H2SO4
（4）①在同一时间内，K+的浸出浓度增大。②K+的溶浸速率加快，达到溶浸平衡的时间短。
（5）K=1.75×104
（2011年高考32题）32、（15分）由熔盐电解法获得粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝，工艺流程如下：
（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为① 和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
答案：（1）2Al+Fe2O3 高温
Al2O3+2Fe，4Al+3SiO2 高温
2Al2O3+3Si；（2）HCl，NaCl、AlCl3；（3）2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O；（4）阳，Al+4Cl―—3e—=AlCl4―和2Al+7Cl―—6e—=Al2Cl7―；（5）致密的氧化铝薄膜隔绝钢材与空气接触，阻止电化学腐蚀发生。
1、(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：
含碘废液还原Na2S2O3沉淀Na2S氧化H2O2HNO3调节pH石灰乳Ca(IO3)2 H2O过滤浓缩过滤滤渣母液
已知：Ca(IO3)2微溶于水,溶于硝酸；Ksp(CuI)=1.1×10-12, Ksp(Cu2S)=2.5×10-48；
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沉淀生成，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，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，则溶液要调节至 （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，最后过滤制得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97.8%Ca(IO3)2的质量为 ____kg（计算结果保留3位有效数字）。
2、（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：
（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。
3、（15分）从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：
操作②
固体
混合物 Al2O3 Al K2SO4
①硫
焙烧 ②水浸
过滤 ③冰晶石970℃通电 明矾
明矾焙烧的化学方程式为：4KAl(SO4)2·12H2O+3S＝2K2SO4 +2Al2O3+9SO2↑+48H2O
（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)。
4、（16分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。
碳酸钠
铬铁矿 焙
烧 浸
出 O2
CO2 中
和 酸
化 废液处理 H2O 醋酸 醋酸 KCl
pH＜5 pH=7~8
固体a 固体b K2Cr2O7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Na2CrO4、 Fe2O3 、NaAlO2 等生成。
②Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ ；
Cr2O72-具有很强的氧化性
（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。
5、(16分)用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。： 物质 0℃ 40℃ 80℃
