高考化学二轮复习专题训练：化学工艺流程(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业高高考化学二轮复习专题训练：考化学二轮复习专题训练：元素及其化合物综合应用元素及其化合物综合应用( (化工流程化工流程) )1 工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法不正确的是()A在铝土矿制备较高纯度 Al 的过程中常用到 NaOH 溶液、CO2气体、冰晶石B石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 21D黄铜矿(CuFeS2)与 O2反应产生的 Cu2S、FeO 均是还原产物答案B解析用铝土矿制备较高纯度 Al，首先用 NaOH 溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤，向滤液中通入 CO2气体，把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝，让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，A 正确；石英的主要成分是二氧化硅，不与盐酸反应，玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品， 它也不能与盐酸反应， 实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸，B 不正确；在制粗硅时，发生反应 SiO22C=高温Si2CO，被氧化的物质 C 与被还原的物质 SiO2的物质的量之比为 21，C 正确；黄铜矿(CuFeS2)与 O2反应，铜由2 价降为1 价被还原得到 Cu2S， 氧由 0 价降至2 价， 得到 FeO， 所以 Cu2S、FeO 均是还原产物，D 正确。2 利用工业废碱渣(主要成分 Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的 SO2制备无水Na2SO3的流程如下：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业下列说法错误的是()A向大气中排放 SO2可能导致酸雨发生B中和器中发生主要反应的离子方程式为 HSO3OH=SO23H2OC进入离心机的分散系是悬浊液D检验 Na2SO3成品中是否含 Na2SO4，可选用稀盐酸和 Ba(NO3)2溶液答案D解析二氧化硫与水反应生成 H2SO3，H2SO3又被空气中的氧气氧化为 H2SO4形成酸雨，故 SO2形成硫酸型酸雨，A 正确；在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠，同时碳酸氢钠反应得到碳酸钠，主要反应的离子方程式为 HSO3OH=SO23H2O，B 正确；经过中和器后的物质既有形成的结晶状的固态物质，也有溶液，在离心机中进行混合物的分离，C 正确；检验 Na2SO3成品中是否含Na2SO4， 若用稀盐酸和 Ba(NO3)2溶液， H、 SO23、 NO3会发生氧化还原反应， 使 SO23转化为 SO24，因此不能检验其中是否含有 Na2SO4，要用稀 HCl 和 BaCl2溶液检验，D 错误。3 海水资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法正确的是()A从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的B用澄清的石灰水可鉴别 NaHCO3和 Na2CO3C在步骤中可通入 Cl2使溴离子被还原为 Br2D在步骤中，SO2水溶液吸收 Br2后，溶液的 pH 增大答案A精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解析通过蒸发溶剂水从海水中得到粗盐，A 项正确；二者与澄清石灰水反应均得到碳酸钙白色沉淀，现象相同，故不能用澄清石灰水鉴别，B 项错误；步骤中发生反应：Cl22NaBr=2NaClBr2，溴离子被氧化，C 项错误；步骤中发生反应：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，生成两种强酸，溶液 pH 减小，D 项错误。4 以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下：下列有关说法正确的是()A“灼烧”时，可在瓷坩埚中进行B“浸取”时，可用无水乙醇代替水C“转化”反应中，生成的 KMnO4与 MnO2的物质的量之比为 12D“浓缩结晶”后的母液中可能含有 KMnO4和 K2CO3两种溶质答案D解析瓷坩埚主要成分中有 Al2O3和 SiO2，KOH 与氧化铝和二氧化硅反应，“灼烧”时，可在铁坩埚中进行，故 A 错误；“浸取”时，不能用无水乙醇代替水，因 K2MnO4不易溶于乙醇，故 B 错误；由 3K2MnO42CO2=2KMnO4MnO22K2CO3，氧化产物为 KMnO4，还原产物为 MnO2，其物质的量之比为 21，故 C 错误；“浓缩结晶”后的母液中有 K2MnO4、KMnO4和 K2CO3等溶质，若二氧化碳过量还可能存在碳酸氢钾，故 D 正确。5 工业上，常用铜阳极泥(主要成分是 Cu2Te，含少量的 Ag、Au)回收碲，其工艺流程如下(已知 TeO2微溶于水，易与浓强碱、浓强酸反应)：下列叙述错误的是()A合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业B操作 1、2、3 均为过滤C可由滤渣 2 提取金属 Ag、AuD上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率答案D解析浓硝酸可氧化 Ag，混有杂质，则不能用浓硝酸，故 D 错误。6 硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在 95 “溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。(2)“滤渣 1”的主要成分有_。 为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3，可选用的化学试剂是_。(3)根据 H3BO3的解离反应：H3BO3H2OHB(OH)4，Ka5.811010，可判断 H3BO3是_酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是_。(4)在“沉镁”中生成 Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。 由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为 H3BO3，促进析出(4)2Mg2 3CO232H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO3或 2Mg2 2CO23H2O=Mg(OH)2MgCO3CO2溶浸高温焙烧解析(1)硼镁矿粉中加入(NH4)2SO4溶液反应生成 NH3， 氨气与碳酸氢铵溶液精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业反应的化学方程式为 NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3。(2)硼镁矿中的 SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应，也不溶解，过滤后形成滤渣 1。因为 KSCN 溶液遇 Fe3变为红色，所以 KSCN 溶液常用于 Fe3的检验。(3)根据题目信息中 H3BO3的电离方程式和Ka的数值可知 H3BO3为一元弱酸。在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是将溶液中的硼酸根转化为 H3BO3沉淀析出。(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知，“沉镁”时加入的原料为(NH4)2CO3溶液、MgSO4溶液，产物为 Mg(OH)2MgCO3，因此反应的离子方程式 为 2Mg2 3CO23 2H2O=Mg(OH)2MgCO3 2HCO3或 2Mg2 2CO23H2O=Mg(OH)2MgCO3CO2。 母液的主要成分为硫酸铵， 可以返回到“溶浸”工序循环使用。碱式碳酸镁热稳定性差，可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁，化学方程式为 Mg(OH)2MgCO3=高温2MgOCO2H2O。7立德粉 ZnSBaSO4(也称锌钡白)， 是一种常用白色颜料。 回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号)。A黄色B红色C紫色D绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡， 该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_(填化学式)。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业沉淀器中反应的离子方程式为_。(3)成品中 S2的含量可以用“碘量法”测得。 称取mg 样品， 置于碘量瓶中，移取 25.00 mL 0.1000 molL1的 I2KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的 I2用 0.1000 molL1Na2S2O3溶液滴定，反应式为 I22S2O23=2IS4O26。测定时消耗 Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_，样品中 S2 的含量为_(写出表达式)。答案(1)D(2)BaSO44C=9001200 BaS4COCOH2O=CO2H2BaCO3S2 Ba2 Zn2 SO24=ZnSBaSO4(3) 浅 蓝 色 至 无 色25.0012V0.100032m1000100%解析(1)根据常见元素的焰色反应，可知钡元素的焰色为绿色。(2)由流程图中的原料为重晶石和焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS 溶液，可判断重晶石(BaSO4)与焦炭粉反应生成 BaS 和有毒气体 CO，根据得失电子守恒法可配平氧化还原反应方程式 BaSO44C=9001200 BaS4CO；CO 与水蒸气反应得到的清洁能源气体为 H2，另一种产物为 CO2，则 CO 与水蒸气反应的化学方程式为 COH2O=CO2H2。潮湿空气中的 CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为 H2S，水溶性变差是因为发生了反应 BaSCO2H2O=H2SBaCO3，由此可知难溶于水的物质为 BaCO3。硫化钡溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnSBaSO4)，因此离子反应方程式为 S2Ba2Zn2SO24=ZnSBaSO4。(3)淀粉溶液遇到 I2溶液变蓝，当 Na2S2O3将 I2消耗完后，溶液由浅蓝色变至无色，即滴定终点时，溶液会由浅蓝色变至无色。设 Na2S2O3消耗的 I2的物质的量为n1。由化学方程式可得：I22S2O23=2IS4O261 mol2 moln10.1000 molL1V103L精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业则n112V 0.1000103mol设样品中 S2的含量为w，则由反应I2S2=2IS可得：I2S21 mol32 g2500103L0.1000 molL112V0.1000103molmgw由此可得：w25.0012V0.100032m1000100%。8 工业上以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3，含有 Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为：Na2Cr2O72H2O)，其主要工艺流程如图 1 所示：查阅相关资料得知：.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将 Cr3转化为CrO24。.物质开始沉淀的 pH完全沉淀的 pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.44.4Cr(OH)34.65.9Fe(OH)27.59.7精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业Bi(OH)30.74.5回答下列问题：(1)固体 A 的成分是_。(2)操作、 、 用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和_、 _(填仪器名称)。(3)为加入物质来调节溶液的 pH，则 pH 的合适范围是_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)中酸化是使 CrO24转化为 Cr2O27，写出该反应的离子方程式：_。(6)取一定质量的固体 D 溶解于 200 mL 的稀硫酸中，向所得溶液中加入 5.0mol/L 的 NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量(n)与加入 NaOH 溶液的体积(V)关系如图 2 所示，则稀硫酸的浓度为_，固体 D 中含 Fe 化合物的物质的量为_。答案(1)SiO2(2)漏斗烧杯(3)4.44.6(4)3NaBiO32Cr37OHH2O=2CrO243Na3Bi(OH)3(5)2CrO242HCr2O27H2O(6)2.5 mol/L0.10 mol解析由流程图可知，加过量硫酸，FeO、Cr2O3和 Al2O3都溶解，SiO2不溶，经过滤分离得到固体 A 为 SiO2；溶液 B 中含有 Fe2、Al3、Cr3，加入 H2O2的目的是将 Fe2氧化为 Fe3，第步是调溶液 pH，使 Fe3和 Al3变成沉淀而除去，固体 D 为氢氧化铁和氢氧化铝混合物； 第步加入 NaBiO3和少量 NaOH 溶液将 Cr3转化为 CrO24；第步中酸化是使 CrO24转化为 Cr2O27；第步经蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。(2)操作、均是过滤，则用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和漏斗、烧精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业杯。(3)从氢氧化物形成沉淀的 pH 表格可知，为加入物质来调节溶液的 pH，使 Fe3和 Al3沉淀，而 Cr3不沉淀，则 pH 的合适范围是 4.44.6。(6)根据图 2 可知加入氢氧化钠时没有立即产生沉淀，这说明酸过量，首先发生酸碱中和，当沉淀量达到最大时需要的氢氧化钠是 200 mL，继续加入氢氧化钠，沉淀开始减小，即氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是 40 mL，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液的体积是 120 mL，所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是 200 mL20 mL120 mL60 mL，物质的量是 5.0mol/L0.06 L0.3 mol，所以根据离子方程式 Fe33OH=Fe(OH)3，可知铁离子是 0.1 mol，沉淀达到最大值时溶液中的溶质是硫酸钠，则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是5.0 mol/L0.2 L20.5 mol，则硫酸的浓度是0.5 mol0.2 L2.5 mol/L。9 亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂，当温度高于 38 时，NaClO2从溶液中析出，而高于 60 时亚氯酸钠分解为 NaClO3和 NaCl，工业上合成 NaClO2的一种途径如图 1 所示。已知 NaClO3、NaCl 的溶解度随着温度的变化如图 2 所示：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业(1)Cl2与 NaOH 热溶液反应的化学方程式为_，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(2)操作中得到 NaCl 晶体的过程为_。若要得到 NaClO2晶体，操作的第一个阶段应特别注意的事项是_。(3)NaClO2中氯元素的化合价为_，写出 ClO2(熔点为59.5 ，沸点为 11 )转化为 NaClO2的离子方程式：_。每生成 1 mol NaClO2，转移电子_mol。(4)若生产中消耗了 134.4 m3Cl2(标准状况)，通过上述操作得到 ClO2，则理论上需要_L SO2(标准状况)。答案(1)3Cl26NaOH=5NaClNaClO33H2O51(2)蒸发结晶、趁热过滤将温度(t)控制在 38 _molL1(写出计算式即可)。证明 Ni2已经沉淀完全的实验操作及现象是_。(5)操作 a 的内容是_。答案(1)把废镍催化剂粉碎(或适当提高酸的浓度或搅拌或加热)(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3)5.0pH6.8D精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业(4)Ca22F=CaF20.7310101105取适量的上层清液于试管中，继续滴加草酸铵溶液，无沉淀生成(5)过滤、洗涤、干燥解析(3)使 Fe3、 Al3沉淀完全， 而 Ni2不沉淀， pH 的调控范围为 5.0pH6.8，为了不引入新的杂质且提高产率应选用 Ni(OH)2中和酸，调节溶液的 pH。(4)由题中所给 2Ksp(CaF2)1.461010，Ksp(CaF2)0.731010，依据Ksp(CaF2)c(Ca2)c(F)2，故c(F)2KspCaF2cCa2，当 Ca2沉淀完全时溶液中c(F)0.7310101105。13 工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸 H3AsO3形式存在)提取中药药剂 As2O3。工艺流程如图 1 所示：回答下列问题：(1)“沉砷”中所用 Na2S 的电子式为_。(2) 已 知 ： As2S3与 过 量 的 S2 存 在 以 下 反 应 ： As2S3(s) 3S2 (aq)2AsS33“沉砷”中FeSO4的作用是_。(3)“焙烧”过程中由于条件的原因， 生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是_。(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业方程式：_。(5) 调 节 pH 0 时 ， 请 写 出 由 Na3AsO4制 备 As2O3的 离 子 方 程 式 ：_。(6)一定条件下， 用雄黄(As4S4)制备 As2O3的转化关系如图 2 所示。 若反应中，1 mol As4S4(其中 As 元素的化合价为2 价)参加反应时，转移 28 mol e，则物质 a 为_。答案(1)NaS2Na(2)与过量的 S2结合生成 FeS 沉淀，防止 As2S3与 S2结合生成 AsS33(3)稀硫酸、高锰酸钾溶液(4)AsO33I22OH=2IAsO34H2O(5)2AsO342SO22H=As2O32SO24H2O(6)SO2解析(1)硫化钠为离子化合物，电子式为NaS2Na。(2)亚铁离子与过量的 S2结合生成 FeS 沉淀，FeSO4的作用是除去过量的硫离子， 使平衡 As2S3(s)3S2(aq)2AsS23逆向进行， 提高沉砷效果， 防止 As2O3与 S2结合生成 AsS33。(3)四氧化三铁含有亚铁离子，具有还原性，可在酸性条件下与高锰酸钾反应，溶液褪色，则可用稀硫酸、高锰酸钾检验。(4)反应的离子方程式为 AsO33I22OH=2IAsO34H2O。(5)调节 pH0 时，由 Na3AsO4制备 As2O3的离子方程式为 2AsO342SO22H=As2O32SO24H2O。(6)As4S4中 As 为2 价、S 为2 价，且生成 As2O3，1 mol As4S4参加反应时，转移 28 mol e，则 S 元素化合价升高 6 价，生成物化合价为4 价，应为 SO2。