高考化学工艺流程题专项训练50题学生版.docx
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高考化学工艺流程题专项训练50题学生版
高考化学工艺流程题专项训练50题(学生版)
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(出)的处理工艺流程如下:
2mol-C-1
过吊so;
NH祖COa溶液
硫朦HQNaOH溶液
源渣n
・…f高纯MnCOd
⑴浸镒过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,该反应是经历以下
两步反应实现的。
i.Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
写出ii的离子方程式:
阳离了
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4(>8溶解)
9(>9溶解)
(2)过滤I所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为
(3)氧化过程中被MnO2氧化的物质有(写化学式):
(填离子符号)
(4)浸镒”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸镒”反应的影响如图所示:
为减少MnS2O6的生成,
浸镒”的适宜温度是
;向过滤n所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是
⑴实验室用18.4molL-1的浓硫酸配制480mL2molL-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)H2O2的作用是(用离子方程式表示)。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为(填微粒的化学式)
(4)钠离子交换树脂的反应原理为:
Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液n中的
金属阳离子有。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:
。
2.工业以软镒矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸镒(MnCO3)。
其工业流程如下:
口15*一皤Ml7.S中)120135
温度代
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式:
O
(6)已知:
pNi=-lgc(Ni2+),常温下,Ksp(NiCO3)=1.4107,向10mL0.1mol•L1Ni(NO3)2溶液中滴加
0.1molL「〔Na2s溶液,会产生NiS沉淀,在滴加过程中pNi与Na2s溶液体积的关系如图所示。
则在E、
F、G三点中,点对应溶液中水电离程度最小,常温下,在NiS和NiCO3的浊液中
4,黄钠铁钮渣主要含有Na2Fe6(SO4)4(OH)12、BaSO4、NiSO4、MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3等,利用其制
(J1020
备馍锌铁氧体工艺流程如下。
源渣
调pHTf
NaF
HQ广NaOH
保针鼠氧体
净化
灌液
海沿
HNazS(aq)|/mL
3.镀铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。
某科研小组从某废旧镀铜元件(主要含BeO、CuS,
还含少量FeS和SiO2)中回收被和铜两种金属的工艺流程如下:
已知:
i.皱、铝元素化学性质相似;BeCl2熔融时能微弱电离。
ii.常温下:
Ksp[Cu(OH)2]=2.21020,Ksp[Fe(OH)3]=4.01038,Ksp[Mn(OH)2]=2.11013。
回答下列问题:
(1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有(填化学式);写出反应I中含镀化合物与过量盐酸反应的离子方程式:
。
(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为得到较纯净的BeCl2溶液,选择下列实验操作最合理步骤的
顺序是;电解熔融BeCl2制备金属被时,需要加入NaCl,其作用是。
①加入过量的NaOH:
②加入过量的氨水;③加入适量的HCl;④过滤;⑤洗涤。
⑶反应n中CuS的氧化产物为S单质,该反应的化学方程式为。
(4)常温下,若滤液D中c(Cu2+)=2.2molL1、c(Fe3+)=0.008molL:
1、c(Mn2+)=0.21molL11,向其中逐滴
加入稀氨水,生成沉淀F是(填化学式);为了尽可能多的回收铜,所得滤液G的pH最大值
为。
已知:
①锌、铝两种元素化学性质相似;②晶体完整度与晶体中Ni、Zn、Fe比例有关;③常温下,相
关物质的PKsp单如下表:
物质
M外|
C%
AJ(0H)“Ni(OHh
2MoHL
UH)
I/*1
8,2|
|
32.34114.7
16.93
10.74
J37.4
15.11
21,6]
(1)焙烧”中无烟煤的作用为.
(2)调pH'时,a值可取(填标号)。
A.3.2B.4.3C.5.2D.9.1
(3)若净化”后的溶液中c(M2+)=1.0103molL1,则c(Ca2+)=molL,1。
(4)水热合成”发生反应的离子方程式为,滤液的主要成分为(填化学式)
(5)由右图可知,pH=8时水热合成”所得馍锌铁氧体晶体的完整度最高,其原因是。
(6)踣烧”会生成少量BaS,对该工艺造成的影响是。
5.某废旧锂电池材料含有钻酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。
回收废旧锂电池中钻的工艺流程如下:
nub潜心上鬻4’6第濯
已知:
Ksp(CoC2O4)=2.510-9,Ksp(CoCO3)=1.510-13
回答下列问题:
(1)浸出液”的主要成分是LiHC2。
4、Al(HC2。
4)3,浸出渣”的主要成分是CoC2O4。
浸出"中生成COC2O4的化学方程式为,若H2c2O4用量过大,COC2O4的产率反而会降低,原因是。
(2)转化中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为,该反应进行的程度较大,试用平衡
常数K解释原因。
7.金属铢熔点高、耐磨、耐腐蚀,广泛用于航天航空等领域。
工业上用富铢渣
(含ReS2)制得铢粉,其
工艺流程如下图所示:
气化隹矿H2SO4MnChCaCOtMnF>
「,,IJIL.「
高硫钻矿一4混合培一一►相出一►气,化一,中和辕朵一,甄化除杂
1「工
MnSQTId)一]一划推肝L酸灌J/蟹莅曲
H2SO4NM83
已知:
①混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、AI2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25C):
③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;离子浓度<105molL「1时,离子沉淀完全。
请回答:
⑴传统工艺处理高硫镒矿时,不经混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为。
(2)氧化”时,发生反应的离子方程式为。
若省略氧化”步骤,造成的后果是。
(3)中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为(填化学式)。
(4)氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F)不低于。
(已知:
Ksp(MgF2)=6.41010;Ksp(CaF2)=3.61012)
(5)碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为。
(6)系列操作"指、过滤、洗涤、干燥
(7)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为。
9.氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。
溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、神元素分另IJ以Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+、Cd(NH3)42+、AsC"2的形式存在。
\JIVHZO
FNH4CIILO:
梓松
回答下列问题:
(1)Zn(NH3)42+中Zn的化合价为,溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为
(2)锌浸出率与温度的关系如图所示,分析30C时锌浸出率最高的原因为。
70
考60
胪30覆刈里30
刘
(3)氧化除杂”中,AsCl52一转化为AS2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。
该反应的离子方程
式为O
(4)滤渣3”的主要成分为。
(5)电解"时Zn(NH3)42+在阴极放电的电极反应式为。
阳极区放出一种无色无味的气体,将其
通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气彳^是(写化学式)。
电解后的电解液经补充
(写一种物质的化学式)后可返回溶浸”工序继续使用。
10.NaClO2常用来漂白织物,其漂白能力是漂白粉的4〜5倍NaClO2也是一种重要的杀菌消毒剂。
工
业上生产NaClO2的一种工艺流程如下图所示:
nhClQ.rMLSO,NuOH.Ht(>3
口必算生斗4岁国T枝口蠹.卜干石葡贯触6H干.f干明产百
空气
(1)ClO2发生器中的产品之一■是NaHSO4,在该发生器中所发生反应的离子方程式为。
(2)反应结束后,向C1O2发生器中通入一定量空气,目的是。
(3)吸收器中发生反应的化学方程式为。
吸收器中要用冷的NaOH溶液和H2O2溶液吸收CO2,原因是。
(4)将C1O2通入食盐水中,用情性电极电解,也可以制得NaClO2产品。
阳极的电解产物是(填化学式),阴极的电极反应式为。
(5)相同条件下,1molNaClO2与gCl2的氧化能力相当。
11.三氯化六氨合钻[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含钻配合物的原料。
下图是某科研小组以含钻废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程:
回答下列问题:
(1)写出加适量NaClO3”发生反应的离子方程式
■化为
-1触伊M刚♦怖号]———tWW
IL
■吠T1斑i费Mg
噎湘F—鹏罐股
*
已知:
①菱镒矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的
PH;
离于
Al3+
Fe3+
Ca2+
Mn2+
Mg2+
i沉淀的pH
4.1
2.2
10.6
8.1
9.1
沉淀完全的pH
4.7
3.2
13.1
10.1
11.1
(1)合1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、c(NH4C1)/c(菱镒矿粉)分别为
(2)加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀,分别为(填化学式)。
(3)操作I的步骤包括、冷却结晶、减压过滤。
(4)流程中NH4Cl除作反应物外,还可防止加氨水时c(OH)过大,其原理是
③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4C1±iMCl2+2NH3fCO2f+HO
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是,再调节溶液pH的最大范围为,将
12.工业上采用氯化俊熔烧菱镒矿制备高纯碳酸镒的流程如图所示:
(5)氧化”步骤,甲同学认为应先加入氨水再加入H2O2,乙同学认为试剂添加顺序对产物无影响。
你
认为(填甲”或Z”)同学观点正确,理由是。
写出
该步骤的化学方程式:
(6)通过碘量法可测定产品中钻的含量。
将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3+后,加入过量KI溶液,再用
Na2s2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),反应原理:
2Co3++21=2Co2++匕I2+2S2O32—=2广+$4。
62
实验过程中,下列操作会导致所测钻含量数值偏高的是。
a.用久置于空气中的KI固体配制溶液
b.盛装Na2s2O3标准液的碱式滴定管未润洗
c.滴定结束后,发现滴定管内有气泡
d.溶液蓝色退去,立即读数
Fe3+和Al3+变为沉淀面除去,然后加人NH4F将Ca2+、Mg2+变为氧化物沉淀除去。
(3)”碳化结品”步骤中,加入碳酸氢钱时反应的离子方程式为
(4)上述流程中可循环使用的物质是(填化学式)。
(5)现用滴定法测定产品中镒的含量。
实验步骤:
称取4.000g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnO2完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3-转化为NO2-);加入稍过量的硫酸,发生反应NO2-+NH4+=N2T+2HO以除去NO2-;加入稀硫酸酸化,再加入60.00mL0.500mol?
L-1硫酸亚铁镂溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-;用5.00mL0.500mol?
L-1酸fIe七52。
7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸TK2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为。
②试样中镒的质量分数为。
13.三氧化二馍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。
工业上利用含馍废水(馍主要以NiR2
络合物形式存在)制取草酸馍(NiC2O4),再高温灼烧草酸馍制取三氧化二馍。
工艺流程如图所示:
Fe\H2O2含煤废水营、(含NiRJ―—
含铁滤湮
成。
(3)25C时,pH=3的草酸溶液中c(C2O42-)/c(H2c2O4)(保留两位有效数字)。
沉馍”即得到草酸馍
沉淀,其离子方程式是
(4)灼烧”氧化草酸馍的化学方程式为。
(5)加入Fe2+和H2O2能够实现脱络”的原因是。
(6)三氧化二馍能与浓盐酸反应生成氯气,写出反应的离子方程式。
14.氯化亚锡用途广泛,在无机工业中用作还原剂,在口腔护理行业中,二水氯化亚锡多用于防龈齿脱
敏类牙膏中,以预防龈齿的发生。
某研究小组制取二水氯化亚锡工艺流程如下:
查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
已知:
①NiR2(aq)=^Ni2+(aq)+2R-(aq)(R-为有机物配体,K=1.6X10-14)
②Ksp[Fe(OH)3]=2.1610-39,Ksp[Ni(OH)2]=2¥0-15
③Ka1(H2c2。
4)=5.61&2,Ka2(H2c2。
4)=5.41@5
④脱络”过程中,R-与中间产物OH反应生成R(有机物自由基),OH能与H2O2发生反应。
有关反应的
n.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡。
(1)四氯化锡暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟,有强烈的刺激性气味,生成偏锡酸(H2SnO3),写
出该反应的化学方程式;
(2)将金属锡熔融,然后泼入冷水,激成锡花,其目的是;
(3)在制备二水氯化亚锡时,温度对锡转化率的影响如图1所示,则该反应应控制的温度范围为C;
方程式如下:
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+OHii.R-+OH=OH-+R
iii.H2O2+2OH=O2f+2HO
请回答下列问题:
(1)中间产物OH的电子式是
(2)沉铁”时,若溶液中c(Ni2+)=0.01molL-1,加入碳酸钠调溶液的pH为(假设溶液体积不变,
lg6-0.8)Fe3+恰好沉淀完全(离子的浓度<1.0X'Fmoll-1),此时(填宥”或先")Ni(OH»沉淀生
(4)反应原料中盐酸浓度对结晶率的影响如图2所示,则盐酸浓度应控制的范围为,原因
(5)反应釜中发生反应的化学方程式为;
(6)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)
已知:
①几种金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质
Fc(OH)s
AKOH),
|开始沆淀的pH
2.3
4.0
:
完全沉淀的pH
3.7
*[
(4)用涂PbO2的钛板作阳极,铅板作阴极,电解含Pb2+的电解液,可得到纯度99.99%的Pb粉,产物Pb
极(填阴”或阳”)产生,阳极的电极反应式为
⑸若实验中所取铅膏的质量为16g(PbO2的质量分数为15%),要将PbO2全部还原,至少需要加入1.0mol/L
②常温下,Ksp(U2CO3)=2.0M03oLi2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
17.研究光盘金属层含有的Ag(其它金属微量忽略不计)、丢弃电池中的Ag2O等废旧资源的回收利用
回答下列问题:
意义重大。
下图为从光盘中提取Ag的工业流程。
请回答下列问题。
(1)上述流程中,提高酸浸”速率的措施有
(写两条);加入CaCO3的作用是
的最小值为
(2)设计简单方案由Li2CO3制备LiCl:
(3)写出LiH和AlCl3反应的化学方程式:
(条件不作要求)
NhOH溶液
1(>'.虹水
N,H•HQ
处理行的光盘碎片
;检验碳酸锂是否洗净的实验
(4)用热水洗涤Li2CO3固体,而不用冷水洗涤,其目的是
(1)NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,氧化”阶段需在80c条件下进行,适宜的加热方式为
方法是
(3)操作I的名称为,简述利用操作I”的装置洗涤难溶物的实验操作
(5)在有机合成中,还原剂的还原能力通常用宥效氢”表示,其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和。
2,该反应的化学方程式为
还原能力。
LiAlH4的宥效氢”为
。
(结果保留2位小数)
16.废旧铅蓄电池的回收利用可减少对环境的污染和实现铅资源的可持续发展,
其阴、阳极填充物(铅膏,
主要含PbO2、PbO、PbSO4)是废旧铅蓄电池的主要部分,回收铅单质的一种工艺流程如下:
(4)化学上常用10%的氨水溶解AgCl固体,AgCl与NH3H2O按1:
2反应可生成C「和一种阳离子的溶液(填阳离子的化学式)。
实际反应中,即使氨水过量也不能将AgCl固体全部溶解,可能
的原因是。
(5)常温时N2H4H2O(水合肿)在碱性条件下能还原(4)中生成的阳离子,自身转化为无害气体N2,
理论上消耗0.1mol的水合肿可提取到g的单质Ag。
(6)废旧电池中Ag2O能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2,科学家据此原理将上述过程设计为原电池回收电极材料Ag并有效去除毒气甲醛。
则此电池的正极反应式为,负极的产物有O
18.CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。
以含钻废渣(主要成份Co。
、CO2O3,还含有AI2O3、
ZnO等杂质)为原料制备CoCO3和ZnSO4溶液的一种工艺流程如下:
口触SQz
“*JJ1।
586―>[X除铝]一WI―I—pcQjH体
志就L孱—ZnSC鼐液
卜表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(按金属离子浓度为1.0molL-i计算):
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Co2+
7.6
9.4
Al3+
3.0
5.0
Zn2+
5.4
8.0
(1)写出酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式。
(2)除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为,形成沉渣时发生反应的离子方程式为
O
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有;上述萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)^^ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是。
(4)沆钻”时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因。
(5)在空气中煨烧CoCO3生成某种钻氧化物和CO2,若充分煨烧一定量CoCO3后测定所得固体质量为
2.41g,CO2的体积为0.672L(标准》犬况),假设固体为纯净物,其化学式为。
19.三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4H2O,其相对分子质量为990)简称土盐”,不溶于水及有机溶剂。
主要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品,也可用于人造革等软质制品。
以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
谓液稻酸NOH1SO4NaOH溶液
|I,jJ
铅旅一碗『T过步叔向1但M卜修年一石滩:
洗涤卜‘一"三蔻
①②I④@]一例TGC)01
II_I⑥
魄液1注液2潴液3
S(£/lOOgHQ)
已知:
Ksp(PbSO4)=1.82W-8,Ksp(PbCO3)=1.4610-13请回答下列问题:
⑴写出步骤①转化”的离子方程式。
(2)根据右图溶解度曲线(g/100g水),由滤液I得到Na2SO4固体的操作为:
将滤液1"、、
、用乙醇洗涤后干燥。
⑶步骤③酸溶”,为提高酸溶速率,可采取的措施是(任意写出一条)
(4)滤液2”中可循环利用的溶质为(填化学式)。
若步骤④沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.8210-5
molL-1,贝U此时c(SO42-)=molL-1。
⑸步骤⑥答成"三盐的化学方程式为。
(6)若消耗100.0t铅泥,最终得到纯净干燥的三盐49.5t,假设铅泥中的铅元素有75%转化为三盐,则铅
泥中铅元素的质量分数为。
20.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质。
工业上以卤块为原
请回答下列问题
(1)滤渣1的成分有(填化学式)。
加入试剂1的目的是。
(2)步骤加NaOHf需要调节pH值的范围为。
(3)沉淀1的成分为(填化学式),步骤加水煮沸”发生反应的化学方程式为
(1)粗制盐水"中加入NaOH和Na2CO3的目的是。
(2)过滤时,使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和。
⑶在pH:
6.4〜6.8,温度:
40〜50c的条件下电解,理论上最终产物只有NaC1O3。
电解时阳极的产物
为C12,溶液中发生的反应有C12+H2O====HC1O+H++C1-,HC1OH|h++cio-和。
(4)电解槽中温度不宜过高,其原因是。
加入的Na2Cr2O7可以调节电解液酸度,若酸度过大,则电解液中主要存在(填“CO72-”或“CrO2-”)
⑸为检测电解后盐水中NaC1O3的物质的量浓度进行下列实验:
I.准确吸取10.00mL电解后的盐水,加入适量的3%H2O2溶液充分搅拌并煮沸。
n.准确吸取0.10molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液25.00mL于300mL锥形瓶中,加入足量稀硫酸。
III.将I的溶液加入n的锥形瓶中,隔绝空气煮沸10min,加热充分反应。
冷却至室温后,加入
10mL0.4molL-1MnSO4溶液、5mL85%磷酸溶液,用cmolL-1的KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe+至溶
液变为微红色,即滴定终点,此时消耗高镒酸钾VmLo
①步骤I中加入H2O2溶液的作用是。
②步骤n中C1O3-被Fe2+还原为C1-的离子方程式为。
③该盐水中NaC1O3的物质的量浓度为molL-1。
22.从某废催化剂(含ZnO、CuO、Fe2O3、石墨及MnO2等)中回收金属并制取活性氧化锌的
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