湖南省湘潭市凤凰中学2015届高三化学 填空题 工艺流程专题练习.doc

湖南省湘潭市凤凰中学2015届高三化学 填空题 工艺流程专题练习1、海波(Na2S2O3·5H2O)可用作脱氯剂、定影剂、解毒剂。硫粉和亚硫酸钠溶液煮沸可制得Na2S2O3·5H2O；Na2S2O3·5H2O的部分性质见下表：物理性质易溶于水，不溶于乙醇；熔点48.2；在潮湿的空气中易潮解化学性质43以上的空气中易风化；遇酸易分解(S2O2H=SSO2H2O)实验室制备海波过程如下：(1)实验开始时，加入1 mL C2H5OH的目的是_。(2)滤液A中除有Na2S2O3和少量Na2SO3外，最可能存在的无机化合物杂质是_，如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是_。(3)过滤操作所用的玻璃仪器有_，过滤后发现滤渣B中有少量淡黄色物质。为除去淡黄色物质，洗涤滤渣B的操作过程是_。(4)烘干滤渣B时应注意什么问题_，原因是_。2、金属钛素有“太空金属”、“未来金属”、“海洋金属”等美誉，已知钛的化合价主要有4价和3价，其中3价钛极易被氧化；有关氢氧化物开始沉淀的pH如下：氢氧化物Ti(OH)4Ti(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀时的pH0.53.01.57.6某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3，含有少量SiO2杂质；提纯TiO2并得到副产品FeSO4·7H2O(绿矾)的工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2和Fe2，写出反应的化学方程式：_。(2)黑钛液中加入铁粉的主要目的是：_。(3)步骤的离子方程式是：_。(4)钛的冶炼新法是电解法。如图是OS法电解炼钛的示意图：以CaCl2/CaO共熔体作为介质，电解时，在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛。写出阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式：_。3、CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl2·6H2O熔点86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.57.63.4完全沉淀4.19.79.25.2请回答下列问题：(1)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为_。(2)加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是_pH调至a后过滤，再用试剂X将滤液的pH调至23，则所用的试剂X为_。(3)操作包含3个基本实验操作，它们是_、_和过滤。(4)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是_。(5)为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是_(写出两个原因)。(6)在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，采用的方法是_。A溶解B过滤C蒸馏D分液E蒸发结晶(2)用氨水调节pH至89的目的是_。(3)若测得滤液C中c(CO)103 mol/L，则Ca2_(填“是”或“否”)沉淀完全。已知c(Ca2)105 mol/L时即可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96×109(4)若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中c(NH)_c(NO)(填“”、“”、“<”、“>”或“”)。(5)操作是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至911，才出现大量沉淀。写出该反应的化学方程式_；用简要的文字解释用氢氧化钠调节pH至911的原因_。(6)已知大理石含CaCO3的质量分数为a，m g大理石可以制得n g CaO2，请计算：CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率_。5、绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药的主要成分。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法：已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时的pH为1.6；FeS开始沉淀时的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。(1)确认得到的绿矾晶体中不含有Fe3的实验操作是_。(2)操作在溶液中用稀硫酸酸化至pH2的目的是_；通入硫化氢至饱和的目的是除去操作所得溶液中剩余的Sn2等杂质离子；_。(3)操作的操作顺序依次为_、结晶、_。(4)操作得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是除去晶体表面附着的硫酸等杂质；_。(5)测定绿矾产品中Fe2含量的方法：a.称取2.850 0 g绿矾产品，配制成250 mL溶液；b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积平均值为20.00 mL(滴定时发生反应的离子方程式：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O)。通常状况下，酸性高锰酸钾溶液不能与下列物质中的_反应(填字母代号)；a甲苯bNa2SO3溶液c环己烯d苯滴定时应选用_滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装标准溶液；计算产品中FeSO4·7H2O的质量分数约为_；若用上述方法测定的产品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有_、_。6、世界锂离子电池总产量超过25亿只，锂电池消耗量巨大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：(1)上述工艺回收到的产物有_。(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是_。(3)碱浸时主要反应的离子方程式为_。(4)酸浸时反应的化学方程式为_。最后一步过滤应_。(5)如何洗涤过滤后的Li2CO3固体_。7、镁及其化合物在生产生活中有重要的作用。以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：(1)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为_。指出该物质在工农业生产中的一种用途：_。(2)写出预氨化时发生的主要反应的离子方程式：_。(3)沉淀镁时反应的温度不宜过高，原因是_。(4)设计一个实验，确定产品碱式碳酸镁aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)。样品称量；高温分解；_；_；称量MgO。182 g产品完全分解后，产生6.6 g CO2和8.0 g MgO，由此可知，产品的化学式中：a_；b_；c_。(5)从水氯镁石中可以提取无水氯化镁，电解熔融态的无水氯化镁可以得到金属镁。有同学认为：电解熔融的MgO也可制金属镁，在实际生产中可简化生产步骤，体现生产的简约性和经济性原则。你_(填“同意”或“不同意”)该同学的想法，理由是_。8、炼金废水中含有络离子Au(CN)2，其电离出的CN有毒，CN与H结合生成HCN时，其毒性更强。回答下列问题：(1)HCN的电离方程式为_，NaCN溶液的pH_7(填“>”、“<”或“”)。(2)与弱电解质碳酸的电离方式相似，Au(CN)2也存在着两步电离，其一级电离方程式为_。(3)处理这种废水时是在碱性条件下，NaClO将CN氧化为CO和N2，其离子方程式为_。(4)在酸性条件下，ClO也能氧化CN，但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的主要原因是_。9、今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K、Al3、Fe3、Mg2、Ba2、NH、Cl、CO、SO，现取三份100 mL溶液进行如下实验：第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。第二份加过量NaOH溶液加热后，只收集到气体0.02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。在甲溶液中通入过量CO2，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，质量为1.02 g。第三份加足量BaCl2溶液后，得白色沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，质量为11.65 g。根据上述实验回答：(1)一定不存在的离子是_，不能确定是否存在的离子是_。(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满)：离子符号_，浓度_；离子符号_，浓度_；离子符号_，浓度_；(3)试确定K是否存在_(填“是”或“否”)，判断的理由是 _。10、处理污水时，常用双硫腙(H2Dz，二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质，再用CCl4萃取络合物，从而把金属离子从溶液中完全分离出来。如用双硫腙(H2Dz)CCl4络合萃取法分离污水中的Cu2时，先发生络合反应：Cu22H2Dz Cu(HDz)22H，再加入CCl4，Cu(HDz)2就很容易被萃取到CCl4中。(1)写出双硫腙和Fe3络合的离子方程式：_。萃取过程中要控制适宜的酸度。如果溶液的pH过大，其后果是_。下图是用双硫腙(H2Dz)CCl4络合萃取某些金属离子的酸度曲线。它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。某工业废水中含有Hg2、Bi3、Zn2，用双硫腙(H2Dz)CCl4络合萃取法处理废水。请根据上图回答问题：(2)欲完全将废水中的Hg2分离出来，须控制溶液pH_。(3)当调节pH2时，铋(Bi)的存在形式有：_，其物质的量之比为_。(4)萃取到CCl4中的Zn(HDz)2分液后，加入足量的NaOH溶液，充分振荡后，锌又转到水溶液中。写出反应的离子方程式：_。【参考答案】1、(1)便于硫被水浸润(2)Na2SO4取少量溶液，加稀盐酸酸化后，过滤，再加BaCl2溶液(3)玻璃棒、漏斗、烧杯用乙醇或CS2浸没滤渣，等自然流下后，重复几次(4)温度应低于43防止晶体风化失水和熔化2、答案：(1)FeTiO32H2SO4=FeSO4TiOSO42H2O(2)防止Fe2被氧化(3)TiO23H2O=Ti(OH)42H(4)Ca22e=Ca、 2CaTiO2=Ti2CaO3、答案：(1)减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐(2)5.27.6盐酸(3)蒸发浓缩、冷却结晶(4)降低烘干温度，防止产品分解(5)样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水(6)将产品溶于乙醚过滤后，再蒸馏4、(1)ABE(2)除去Fe3(3)是(4)<(5)CaCl2H2O2CaO22HCl或(CaCl2H2O22NaOH=CaO22NaCl2H2O) 加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向移动，有利于CaO2沉淀的生成 (6)5、(1)取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明不含有Fe3(2)使Sn2完全变成SnS沉淀，而Fe2不沉淀防止Fe2被氧化(3)蒸发过滤(4)降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗(5)d酸式97.54%样品中存在少量的杂质样品部分被氧化6、(1)Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3 (2)隔绝空气和水分 (3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)2LiCoO2H2O23H2SO4=Li2SO42CoSO4O24H2O趁热过滤 在过滤器中沿着玻璃棒加水至淹没固体，重复23次。7、(1)NH4Cl作氮肥(或其他合理答案) (2)Mg22NH3·H2O=Mg(OH)22NH(3)防止碳酸氢铵分解 (4)测出水蒸气的质量测出CO2的质量313(5)不同意MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本8、(1)HCN HCN>(2)Au(CN)2 Au(CN)2CN(3)5ClO2CN2OH=2CON25Cl2H2O(4)在酸性条件下CN与H结合生成毒性很强的HCN，对人体造成危害9、 (1)Fe3、Mg2、CO、Ba2Cl(2)SO0.5 mol/L(3)是 溶液中肯定存在的离子是NH、Al3、SO。经计算，NH、Al3物质的量都是0.02 mol，SO物质的量是0.05 mol。根据电荷守恒，K一定存在10、(1)Fe33H2Dz Fe(HDz)33HFe3会形成Fe(OH)3沉淀(2)1(3)Bi3、Bi(HDz)332(4)Zn(HDz)26OH=Zn(OH)2Dz22H2O4