1、届高三化学一轮复习 工业流程图强化训练2020届高三化学一轮复习 工业流程图强化训练1、(2019湖南省五校协作体高三第一次诊断)以赤铁矿(主要成分为60.0%Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH3.45.29.76.7请回答下列问题：(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，其目的是_。操作的名称是_。(2)将操作后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程
2、式是_。(3)将pH控制在3.6的目的是_。已知25时，KspCu(OH)221020，该温度下反应Cu22H2O Cu(OH)22H的平衡常数K_。(4)加入双氧水时反应的离子方程式为_。(5)利用氨气在500以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy)，若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：_。(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率过滤(2)3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O(3)使Fe3全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀50109(4)H2O22Fe22H=2Fe32H2O(5)16Fe2NH32Fe8N
3、3H22.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化制备高铁酸钠，反应的离子方程式为_；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是_。(2)氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：酸溶过程中发生反应的化学方程式为_，_，_；“滤渣A”主要成分的化学式为_。还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3还原为Fe2，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子
4、方程式：_。氧化过程中，O2、NaOH与Fe2反应的离子方程式为_。为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_，如果pH过大，可能引起的后果是_。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4答案(1)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2OFeO具有强氧化性可杀菌消毒，在反应中被还原成Fe3，Fe3水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮颗粒而净水(2)Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2OAl2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OMgOH2SO4=MgSO4
5、H2OSiO2FeS214Fe38H2O=15Fe22SO16H4Fe2O22H2O8OH=4Fe(OH)3或Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)33.23.8Al3、Mg2形成沉淀，使制得的铁红不纯3（2020年湖北名师联盟）高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：（1）实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器_a普通玻璃坩埚 b石英坩埚 c陶瓷坩埚 d铁坩埚（2）第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式：_。（3）操作中根据KMnO4和K2CO3两物质在_ (填性质)上的差
6、异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是_。（4）反应b是电解法制备KMnO4，其装置如图所示，a作_极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是_ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为_。（5）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的_(填标号)a双氧水 b84消液(NaClO溶液) c75酒精答案（1）d （2）3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O （3）溶解性 避免温度下降，造成主产品的纯度降低 （4）阳 阳 MnO-e=MnO （5）ab 4(2019嘉兴一中高三上学期期末)工业上用难溶于水的碳酸锶(SrC
7、O3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl26H2O)，其过程为：已知：.有关氢氧化物沉淀的pH：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀的pH1.56.5沉淀完全的pH3.79.7.SrCl26H2O 晶体在61时开始失去结晶水，100 时失去全部结晶水。请回答：(1)写出碳酸锶与盐酸反应的离子方程式_。(2)在步骤中，需要将溶液的pH由1调节至3.7以上，适宜选用的试剂为_(写一种)。(3)关于上述流程中各步骤的说法，正确的是_。A.调节pH后加热煮沸的原因是除去H2O2，并避免生成Fe(OH)3胶体B.步骤包括用60 的热水浴加热蒸发到溶液表面出现晶膜、
8、冷却结晶C.可以通过加快结晶速率的方法来得到较大颗粒的SrCl26H2O晶体D.步骤干燥SrCl26H2O晶体可以采用减压干燥(4)为了测定所得SrCl26H2O晶体样品的纯度，设计了如下方案：称取1.40 g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 2.38 g的AgNO3溶液(溶液中除Cl外，不含其它与Ag反应生成沉淀的离子)，Cl即被全部沉淀。然后用含Fe3的溶液作指示剂，用0.200 molL1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出，当_时达到滴定终点，用去NH4SCN溶液20.0 mL，则原SrCl26H2O晶体的纯度为_。答案(1)
9、SrCO32H=Sr2H2OCO2(2)SrO、SrCO3或Sr(OH)2等(3)ABD(4)当最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为红色，且半分钟内不变色95.3%5.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化制备高铁酸钠，反应的离子方程式为_；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是_。(2)氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：酸溶过程中发
10、生反应的化学方程式为_，_，_；“滤渣A”主要成分的化学式为_。还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3还原为Fe2，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式：_。氧化过程中，O2、NaOH与Fe2反应的离子方程式为_。为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_，如果pH过大，可能引起的后果是_。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4答案(1)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2OFeO具有强氧化性可杀菌消毒，在反应中被还原成Fe3，Fe3水解生
11、成氢氧化铁胶体可吸附悬浮颗粒而净水(2)Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2OAl2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OMgOH2SO4=MgSO4H2OSiO2FeS214Fe38H2O=15Fe22SO16H4Fe2O22H2O8OH=4Fe(OH)3或Fe22OH=Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)33.23.8Al3、Mg2形成沉淀，使制得的铁红不纯6（2020年湖北名师联盟）氯氧化铜xCuOyCuCl2zH2O在农业上用作杀菌剂。工业上用铜矿粉（主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等）为原料制取氯氧化铜的流程如下：（1）“调节pH”并
12、生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为_。（2）调节pH，要使常温溶液中c(Cu2+)0.022molL1，而c(Fe3+)1106molL1，则应调节pH的范围为_。已知KspCu(OH)22.21020，KspFe(OH)311036（3）为测定氯氧化铜的组成，现进行如下实验：步骤：称取0.4470 g氯氧化铜，放入锥形瓶，加入一定量30%的硝酸使固体完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示剂，用0.1000molL1 AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl，滴定至终点时消耗AgNO3标准溶液20.00 mL；步骤：称取0.4470g氯氧化铜，放入锥形瓶，加入一定量硫酸使固体完全溶解。向溶液中加入
13、过量的KI固体，充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液，用0.2000molL1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。已知步骤中所发生的反应如下：2Cu2+4I2CuI+I2 2Na2S2O3+I22NaI+Na2S4O6已知Ag2CrO4为砖红色沉淀，步骤滴定终点时的实验现象是_。通过计算确定氯氧化铜的化学式_（写出计算过程）。【答案】（1）4Fe3+3Cu2(OH)2CO3+3H2O4Fe(OH)3+6Cu2+3CO2 （2）4，5 （3）当加入最后一滴AgNO3溶液时，出现砖红色沉淀 3CuOCuCl24H2O 7（2020届北京昌平期末）LiC
14、oO2是锂离子电池最早使用的电极材料，利用原钴矿（含Cr2O3、NiS等杂质）制备LiCoO2的工艺流程如下：资料：i. 在含一定量Cl的溶液中，钴离子以CoCl42-形式存在：Co2+4ClCoCl42 ii. CoCl42溶于有机胺试剂，有机胺不溶于水。iii. 盐酸溶液中，有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如下图所示：（1）步骤ii选用盐酸的浓度应为_。 a. 4 mol/L b. 6 mol/L c. 10 mol/L（2）从平衡移动角度解释步骤中加入NaCl固体的目的_。（3）步骤iv的操作是_。（4）步骤vi用(NH4)2CO3作沉淀剂，在一定条件下得到碱式碳酸钴（Co2(
15、OH)2CO3）。实验测得在一段时间内加入等量(NH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图所示，分析曲线下降的原因_。（5）步骤viii中Co3O4 和Li2CO3 混合后，鼓入空气，经高温烧结得到LiCoO2。该反应的化学方程式是_。充电（6）锂离子电池的工作原理如图，充、放电过程中，Li+在LiCoO2电极和碳电极之间传递。放电电池的总反应为：LixC + Li1-xCoO2 C+LiCoO21 放电时，电池的负极是 。2 充电时，电池的阴极反应式是_。答案（1）c （2）加入NaCl固体，溶液中Cl浓度增大，平衡Co24Cl CoCl42右移，CoCl42浓度增大，提高其在有机胺试
16、剂中的浓度。（3）分液（4）温度过高，碳酸铵分解（或NH4+和CO32-水解程度增大），碳酸铵浓度降低，沉淀质量减少。（或温度过高Co2(OH)2CO3分解，沉淀质量减少。）高温（5）4Co3O4 + 6Li2CO3 + O2= 12LiCoO2 + 6CO2 （6） LiCoO2 Li1-xCoO2+xLi+xe= LiCoO28以铬铁矿(含FeOCr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下：回答下列问题：(1)“熔融”的装置如图，坩埚W的材质可以是_(填“铁”“陶瓷”或“玻璃”)；FeOCr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应，生成Fe2O3、KCl、Na2C
17、rO4和CO2的化学方程式为_。(2)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl及NaFeO2等，步骤的具体步骤为水浸，过滤，调pH为78，加热煮沸半小时，趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为_。(3)步骤需加入酸，则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为_。(4)由步骤可知，溶解度：Na2Cr2O7_(填“”“(5)加热浓缩冷却结晶9、Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：回答下列问题：(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知
18、，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_。(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式_。(3)TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：温度/3035404550TiO2xH2O转化率/%9295979388分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因_。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为4，其中过氧键的数目为_。(5)若“滤液”中c(Mg2)0.02 molL1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_(列式计算)。
19、FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_。答案(1)100 、2 h或90 、5 h(2)FeTiO3 4H 4Cl=Fe2TiOCl2H2O(3)低于40 ，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3恰好沉淀完全时， c(PO) molL11.31017molL1，c3(Mg2)c2(PO)值为0.013(1.31017)21.691040Ksp Mg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀
20、(6)2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO4H2O3CO210(2020届湖南省湘东七校)氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2（OH）4-nCln，随着环境酸度的改变n随之改变。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_。（2）还原过程中发生的主要反应的离子方程式：_，若将(NH4)2SO3换成铁粉也可得到CuCl，写出离子方程式_。（
21、3）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70干燥2h，冷 却密封包装。真空干燥、密封包装的原因是：_。（4）随着PH值减小Cu2（OH）4-nCln中Cu% _。(填字母)A. 增大 B.不变 C. 不能确定 D. 减小（5）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响。由图可知，溶液温度控制在60时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65 时，CuCl产率会下降，从生成物的角度分析，其原因可能是_。（6）以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl，写出电解时阴极上发生的电极反应式：_。答案（1）漏斗 （2分）（2）2Cu2+SO32-+2Cl-+
22、 H2O=2CuCl+SO42-+2H+（2分）（2）Cu2+ 2Cl-+ Fe=2CuCl+Fe2+（2分）（3）防止CuCl在潮湿的空气中水解氧化 （2分） （4） D（2分）（5）温度过高，促进了CuCl的水解（或温度过高，促进了CuCl与空气中氧气反应） （2分） （6） Cu2+e-+Cl-=CuC l （2分）11、铜是人类最早使用的金属，在生产生活中应用极其广泛。工业上以黄铜矿 (主要成分FeCuS2)为原料制取金属铜，其主要工艺流程如图所示。已知：反应的离子方程式：Cu2CuS4Cl=2CuCl2S回答下列问题：(1)FeCuS2中S的化合价_。(2)反应在隔绝空气、高温煅烧条件下进行，写出化学方程式：_ (3)为了使反应充分进行，工业上可采取的措施是_
