届高三化学专题复习工业流程图试题10页Word下载.docx
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(2)流程乙加入烧碱后生成SiO
的离子方程式为_______________________
(3)验证滤液B中含Fe3+,可取少量滤液并加入________________________
(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式),写出该溶质的一种用途____________________________________________________________。
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×
10-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)是____________________________________________。
答案
(1)Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO
+H2O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)
(4)NaHCO3 制纯碱(或作发酵粉等合理答案均可)
(5)5.6×
10-10mol·
L-1
3、工业上制取CuCl2的生产流程如下:
请结合下表数据,回答问题:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
溶度积(25℃)
8.0×
10-16
2.2×
10-20
4.0×
10-38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3~4
(1)在溶液A中加入NaClO的目的是_________________________________________
(2)在溶液B中加入CuO的作用是__________________________________________
(3)操作a的目的是________________________________________________________。
(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________________________________________________________________
答案
(1)将Fe2+氧化为Fe3+,使后续分离更加完全
(2)调节溶液的pH为3~4,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀
(3)洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质
(4)抑制Cu2+的水解
4、我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·
L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题:
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为________________________________
(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________;
氧化除杂工序中ZnO的作用是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________,
若不通入氧气,其后果是__________________________________
_________________________________________________________。
(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_______________________________________________________________。
(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为
______________________________________________________________;
沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。
答案
(1)2ZnS+3O2
2ZnO+2SO2
(2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2+
(3)Cd2++Zn===Cd+Zn2+
(4)Zn2++2e-===Zn 溶浸
5、以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·
7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO
SiO2
FeO、Fe2O3
CaO
Al2O3
B2O3
30%~40%
20%~25%
5%~15%
2%~3%
1%~2%
(1)“酸解”时应该加入的酸是________,“滤渣1”中主要含有________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、________.
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________________________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是____________________________
答案
(1)浓硫酸 SiO2
(2)氧化亚铁离子 促进铁离子、铝离子转化为沉淀
(3)溶液接近为无色
(4)温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响不同,温度越高,硫酸钙溶解度越小,可以采用蒸发浓缩,趁热过滤方法除去硫酸钙
6、高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水,高效的多功能水处理剂。
工业上通常先制得高铁酸钠,然后在一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,从而使高铁酸钾析出。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为________,推测其具有的化学性质是________。
(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。
①该反应的离子方程式为__________________________________。
②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是______________________________。
(3)①在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+aNa2O2===2Na2FeO4+bX+2Na2SO4+cO2↑,该反应中物质X的化学式为________,b与c的关系是________。
②一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,原因是_________________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)在碱性条件下,由氯化铁、氯气可制备出高铁酸钾,写出该反应的离子方程式:
______________________________________________________________
(5)某同学配制了一瓶K2FeO4溶液,但标签丢失了,测定该瓶溶液物质的量浓度的实验步骤如下:
步骤1:
准确量取VmL溶液加入锥形瓶中;
步骤2:
在强碱溶液中,用过量CrO
与FeO
反应生成Fe(OH)3和CrO
;
步骤3:
加足量稀硫酸,使CrO
转化为Cr2O
,CrO
转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+;
步骤4:
加入二苯胺磺酸钠作指示剂,用cmol·
L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液V1mL。
①滴定时发生反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________。
②原溶液中K2FeO4的物质的量浓度为________(用含字母的代数式表示)。
答案
(1)+6 强氧化性
(2)①4FeO
+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑ ②杀菌消毒、净水
(3)①Na2O b=2c ②相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度
(4)2Fe3++3Cl2+16OH-===2FeO
+6Cl-+8H2O
(5)①Cr2O
+6Fe2++14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O ②
mol·
7、利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,还含有少量NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等]与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁,既处理了三废,又有经济效益。
其工艺流程如图1所示:
i)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
Mn(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH(完全
沉淀)
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12
ii)两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100g水)如图2所示。
根据图1并参考表格pH数据和图2,请回答下列问题。
(1)在酸解过程中,加入的酸为________,加快酸解速率可采取的措施有__________________________________________________________________。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)本工艺流程多次用到抽滤操作,优点是_________________________。
抽滤①所得滤渣A的成分为________和CaSO4;
抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、________和________;
抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是________________________________________________________。
(4)依据图2,操作M应采取的方法是适当浓缩,___________________。
(5)每生产1吨MgSO4·
7H2O,需要消耗盐泥2吨。
若原料利用率为70%,则盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数约为________。
解析 本题考查工艺流程的分析,涉及物质的分离提纯、离子的检验以及离子方程式的书写等。
(1)因制备的物质为七水硫酸镁,为不引入其他杂质,故应加入硫酸溶解盐泥,为加快酸解速率,可采取升温、搅拌、粉碎盐泥等措施。
(2)根据得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒,可配平离子方程式为:
Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-。
(3)抽滤又称减压过滤,过滤时速度快,得到的固体较干燥;
根据盐泥的成分可知,盐泥用硫酸溶解、抽滤后得到的滤渣A为BaSO4和CaSO4;
根据表中数据可知,当调节滤液A的pH为5~6,时,Al3+和Fe3+可分别水解生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀;
滤液D中的阳离子主要为Na+,其灼烧时火焰颜色为黄色,可用焰色反应进行检验。
(4)根据题图2可知,MgSO4·
7H2O在温度高时溶解度较大,低温时易结晶析出,故操作M为将滤液B适当浓缩,趁热过滤。
(5)设2吨盐泥中含Mg(OH)2的质量为xg,MgSO4·
7H2O的质量为1吨,即106g,由MgSO4·
7H2O~Mg(OH)2得x=
,该盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数为
×
100%,代入x的数值可得其质量分数约为16.8%。
答案
(1)硫酸 升温、把盐泥粉碎、搅拌等
(2)Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-
(3)速度快 BaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 焰色反应
(4)趁热过滤 (5)16.8%
8、锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·
6H2O
ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4,该反应中还原产物是________(填化学式),每生成1molZnFe2O4转移的电子总数是________。
(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:
①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是_________________________________________________
(任答一条)。
写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式__________________________。
②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_____________________
_______________________________________________。
③净化Ⅱ中Y的主要成分是________(填化学式)。
(3)利用锌锰电池在800~1000℃时电解TiO2可制得金属钛,装置如图所示。
图中a电极的材料为________,阴极的电极反应式为_____________________________________________________。
答案
(1)①+3 ②CO 4NA(或2.408×
1024)
(2)①适当增大c(H+)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)
ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O
②H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
③CuS、ZnS
(3)锌(或Zn) TiO2+4e-===Ti+2O2-
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- 届高三 化学 专题 复习 工业 流程图 试题 10