届二轮复习 生产工艺流程 专题卷全国通用.docx
- 文档编号:29478983
- 上传时间:2023-07-23
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:239.91KB
届二轮复习 生产工艺流程 专题卷全国通用.docx
《届二轮复习 生产工艺流程 专题卷全国通用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届二轮复习 生产工艺流程 专题卷全国通用.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届二轮复习生产工艺流程专题卷全国通用
生产工艺流程
1、某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。
该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分
ZnO
CaO
Fe2O3
SiO2
其它
质量分数/%
81
0.098
1.14
0.5
————
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示:
(1)纯ZnO浆液的pH为6.8,但上述烟灰浆液的初始pH为7.2。
在开始脱硫后3min内(a~b段),pH迅速降至6.8,引起pH迅速变化的原因是(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是(填字母序号)。
A.20~30minB.30~40minC.50~60minD.70~80min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO+SO2===ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3+SO2+H2O===Zn(HSO3)2
在30~40min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。
上清液中c(SO2)上升的原因可能是。
②在30~80min时,pH降低的原因可能是(写出2点)。
将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:
2ZnSO3+O2===2ZnSO4和。
2、溴主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
资料:
常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:
将海水酸化的主要目的是避免(写离子反应方程式)。
(2)脱氯:
除去含溴空气中残留的Cl2
①具有脱氯作用的离子是。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3-和Br-。
再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为。
(4)探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响,实验如下:
序号
A
B
C
试剂组成
1mol/LNaBr
20%H2SO4
1mol/LNaBr
98%H2SO4
将B中反应后溶液用水稀释
实验现象
无明显现象
溶液呈棕红色,放热
溶液颜色变得很浅
①B中溶液呈棕红色说明产生了。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。
若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。
理由或方案:
。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
3、近年来,我国印刷电路板(PCB)制造业发展迅速,总产值居世界第一。
工业上常用CuCl2和盐酸的混合液作为蚀刻液,蚀刻PCB表面的铜箔。
已知:
①一定条件下,Cu与Cu2+反应可生成+1价铜。
②氯化亚铜(CuCl)难溶于水,可与Cl﹣形成
进入溶液。
Ⅰ.蚀刻过程中将Cu转化为
去除。
(1)蚀刻过程的离子方程式有、CuCl+2Cl﹣
。
(2)蚀刻液中的盐酸可大大提高蚀刻效率,结合上述反应解释原因:
。
Ⅱ.蚀刻一段时间后,将蚀刻废液中的
转化为Cu2+,即可再生循环利用,常用方法如下:
(1)化学再生:
加入H2O2溶液可使蚀刻液再生,该反应的离子方程式是。
(2)电解再生(电极不参与反应):
按下图装置,使蚀刻液再生并回收金属Cu。
①在极(填“a”或“b”)回收得到金属Cu。
②结合电极反应解释阳极区蚀刻液再生的原理:
。
③实际电解过程中,通常在两极上均产生少量气体,则流出液1、流出液2混合后,还需补充试剂,得到可循环使用的再生液。
④研究表明:
其他条件不变,使用无膜电解槽再生时,一段时间后,电极上析出Cu的总量反而会随电解时间的增长而减少。
解释Cu的总量减少的原因:
。
4、溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等,苦卤提溴的工业流程如下:
(1)Cl2和苦卤中的Br−反应生成Br2的离子方程式是________。
(2)结合元素周期律解释Cl的非金属性强于Br的原因:
________。
(3)吸收塔中,A吸收了Br2后的溶液中含有Br−和BrO3−,则A是________(填序号)。
a.NaCl溶液b.Na2CO3溶液c.SO2气体
(4)从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是________。
5、KMnO4在实验室和工业上均有重要应用,其工业制备的部分工艺如下:
Ⅰ.将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。
Ⅱ.冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
Ⅲ.向暗绿色溶液中通入CO2,溶液变为紫红色,同时生成黑色固体。
Ⅳ.过滤,将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:
K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)Ⅰ中,粉碎软锰矿的目的是________。
(2)Ⅰ中,生成K2MnO4的化学方程式是________。
(3)Ⅱ中,浸取时用稀KOH溶液的原因是________。
(4)Ⅲ中,CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是________。
(5)将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,也可制得KMnO4。
装置如下图:
b极是______极(填“阳”或“阴”),D是________。
结合电极反应式简述生成KMnO4的原理:
________。
传统无膜法电解时,锰元素利用率偏低,与之相比,用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率,其原因是________。
(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度,步骤如下:
已知:
Na2C2O4+H2SO4==H2C2O4+Na2SO4
5H2C2O4+2MnO4−+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
摩尔质量:
Na2C2O4134g·mol−1KMnO4158g·mol−1
ⅰ.称取ag产品,配成50mL溶液。
ⅱ.称取bgNa2C2O4,置于锥形瓶中,加蒸馏水使其溶解,再加入过量的硫酸。
ⅲ.将锥形瓶中溶液加热到75℃~80℃,恒温,用ⅰ中所配溶液滴定至终点,消耗溶液VmL(杂质不参与反应)。
产品中KMnO4的质量分数的表达式为________。
6、重晶石主要成分为BaSO4,含少量的SiO2、CaO和MgO杂质,以下是一种制取Ba(NO3)2的工业流程。
热水90℃
重晶石粉
高温焙烧
趁热过滤
硝酸
煤粉
浸取
Ba(NO3)2粗品
酸解
(1)
高温
写出上述流程中能加快反应速率的两条措施、。
(2)焙烧过程中主反应为:
BaSO4+4C===BaS+4CO除此以外还可能有BaCO3等副产物生成,通过改变温度以及煤粉的用量可降低副反应发生。
①依据图1判断生成BaS的反应是反应(填“放热”或“吸热”);
反应温度至少应控制在以上。
②控制BaSO4的量不变,改变C的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图2所示,判断原料中n(C)/n(BaSO4)至少为(填字母)。
A.1.5B.2.0C.3.75
(3)已知BaS的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100g水,浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、20Ca(OH)2、12Mg(OH)2
①浸取过程中产生Ba(OH)2的原因是(写离子方程式)。
②三种碱的碱性由弱到强顺序为:
<<(填化学式);
结合元素周期律解释原因:
。
(4)酸解过程中,向滤液中加入硝酸,即有硝酸钡晶体析出,稍过量的HNO3有利于提高Ba(NO3)2晶体的析出率,请用化学平衡原理分析原因。
7.硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O又称莫尔盐,是浅绿色晶体。
用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:
已知:
FeS2与H2SO4不反应。
相应物质的溶解度曲线如右下图。
(1)FeS2中S元素的化合价为。
(2)硫铁矿焙烧的主反应是:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2,加快硫铁矿焙烧速率的措施有(写两点即可)。
(3)加H2SO4酸浸,发生反应的离子方程式为。
(4)“还原”时,Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。
反应Ⅰ为:
FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO42—+16H+
反应Ⅱ的离子方程式为:
。
(5)得到莫尔盐晶体的操作是:
蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤。
结晶、过滤时选择的适宜温度为60℃,解释选择该温度的原因。
(6)为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+,实验方法是取其少量溶液于一支试管中,,证明含有Fe2+和NH4+。
8、用生产钛白的副产品FeSO4与软锰矿(主要成分是MnO2)可制备高纯MnO2。
(1)步骤①中研磨的目的是。
(2)步骤②中主要发生的反应是FeSO4与MnO2转化为MnSO4与。
(3)步骤②中Mn2+浸出率受初始H2SO4浓度与温度的影响如下图所示。
软锰矿粉酸浸的适宜条件是。
(4)步骤②中,若硫酸初始浓度小于1.8mol/L,反应进行一段时间后,有红褐色固体析出,其原因是。
(5)已知MnSO4粗液中还含有Al3+、Fe3+和Ni2+离子,溶液中离子生成氢氧化物的pH如下表:
Al(OH)3
Fe(OH)3
Ni(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀时pH
3.4
1.5
6.9
8.2
完全沉淀时pH
4.7
2.8
8.9
10.2
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
步骤③进行的操作是:
调节pH=5.4,过滤,滤渣中含。
(6)已知:
几种难溶物的溶解平衡常数K
化学式
MnCO3
NiCO3
MnS
NiS
K
2.24×10-11
1.42×10-7
4.65×10-14
1.07×10-21
步骤③还需加入的除杂试剂是固体(填序号)。
a.Na2CO3b.MnCO3c.Na2Sd.MnS
(7)步骤⑤中焙烧MnCO3制MnO2,发生反应的化学方程式是。
固体产物除MnO2外,还可能存在。
参考答案
1、
(1)Ca(OH)2优先与SO2发生反应,Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O,由于Ca(OH)2的量太少,很快消耗完,所以浆液的pH迅速下降至6.8
(2)A
(3)①上清液中溶解的SO2存在平衡:
SO2+H2O
H2SO3
H++HSO3-,30~40min时,溶液中的SO2发生反应II,由于反应II生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3-)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清液中c(SO2)升高2分
②HSO3—
H++SO32—SO2+H2O
H2SO3
H++HSO3-
2HSO3—+O2===2H++2SO42—(写出其中的2个,各1分)
Zn(HSO3)2+O2===ZnSO4+H2SO4(Zn(HSO4)2或离子方程式正确给分)
2、
(1)
(其它答案合理均可)
(2)①
、
②铁粉
(3)
(4)①Br2
②理由:
方案:
用
萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色
③稀硫酸
3、Ⅰ.
(1)Cu2++Cu+2Cl﹣===2CuCl
(2)盐酸可溶解覆盖在Cu表面的CuCl,促进蚀刻Cu
Ⅱ.
(1)2
+H2O2+2H+===2Cu2++6Cl﹣+2H2O
(2)①b
②阳极发生反应:
-e﹣===Cu2++3Cl﹣,阴极区的Cl﹣通过阴离子交换膜进入阳极区,使蚀刻废液再生
③HCl
④阳极生成的Cu2+移向阴极,使电极上析出的Cu溶解
4、
(1)Cl2+2Br−==Br2+2Cl−(2分)
(2)Cl和Br均为第ⅦA族元素,原子最外层电子数均为7,电子层数Cl<Br,原子半径Cl<Br,得电子能力Cl>Br,非金属性Cl>Br(1分)
(3)b(1分)
(4)5Br−+BrO3−+6H+==3Br2+3H2O(2分)
5、
焙烧
(1)增大反应物接触面积,加快反应速率(1分)
(2)2MnO2+4KOH+O2=====2K2MnO4+2H2O(2分)
(3)保持溶液呈强碱性,防止K2MnO4发生歧化反应(1分)
(4)3K2MnO4+2CO2==2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(2分)
(5)①阴(1分)较浓的KOH溶液(1分)
②a极:
MnO42−−e−==MnO4−,部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区,阳极区生成KMnO4(1分)
③用阳离子交换膜可防止MnO4−、MnO42−在阴极被还原(1分)
(6)(2分)
6、
(1)高温焙烧将重晶石和煤制成粉状(合理答案给分每空1分)
(2)①吸热(2分)600℃(2分)②C(1分)
(3)①S2-+H2O
HS-+OH-HS-+H2O
H2S+OH-(写出第一步即给分,2分)
②Mg(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2(1分)
由原子序数知Mg、Ca、Ba处于同一主族,随着原子序数递增,原子半径增大,金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强。
(2分)
(4)Ba2+(aq)+2NO3-(aq)
Ba(NO3)2(s)稍过量的硝酸有利于提高c(NO3-),促进平衡向晶体析出的方向移动,提高Ba(NO3)2的析出率。
(2分)
7、
(1)-1
(2)将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度
(3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(4)FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S
(5)60℃时,硫酸亚铁晶体的溶解度最大,硫酸铵较大,均比莫尔盐溶解度大,结晶时不宜析出,因此,选择60℃结晶、过滤,得到莫尔盐晶体的纯度更高
(6)加入适量浓氢氧化钠溶液,溶液中的白色沉淀迅速变灰绿,最终变为红褐色(1分);微热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝(1分),证明含有Fe2+和NH4+
8、
(1)增大反应面积,加快化学反应速率
(2)Fe2(SO4)3
(3)硫酸浓度2.1mol/L,T=70℃
(4)随着反应进行,pH变大,Fe3+水解生成Fe(OH)3
(5)Al(OH)3,Fe(OH)3
(6)d
(7)2MnCO3+O2
2MnO2+2CO2
MnO
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届二轮复习 生产工艺流程 专题卷全国通用 二轮 复习 生产工艺 流程 专题 全国 通用