高三化学一轮专题训练:工业流程题.docx
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1、高考化学一轮专题训练:工业流程题1(2022河南郑州一模)某厂用闪锌矿制备锌及颜料 A(红棕色固体)的工艺流程如下图所示。(闪锌矿的主要成分为 ZnS,同时含有 10的 FeS 及少量 CuS) 已知:闪锌矿在焙烧时会生成副产物 ZnFeO4,ZnFeO4 不溶于水及硫酸。Fe(HSO3)2 难溶于水。KspFe(OH)3110-39。完成下列问题(1)闪锌矿粉碎的目的是_。(2)“滤液 1”中选用足量的 H2O2,理由是_。假设“调节 pH前,滤液 1 中 c(Fe3+)1molL-1 ,则 Fe3+ 完全沉淀时的 pH 至少为_。(离子浓度 10-6molL-1 规为完全除去)。(3)“滤
2、渣 3”的成分为_ (写化学式)。(4)设计一种检验“颜料 A”中是否含有 Fe2+的实验方案_。(5)“气体 A”与“浸渣 1”反应的化学方程式为_。2(2022河南驻马店模拟预测)普通立德粉(BaSO4ZnS)广泛用于工业生产中,可利用ZnSO4和BaS共沉淀法制备。以粗氧化锌(含Zn、CuO、FeO等杂质)和BaSO4为原料制备立德粉的流程如下:(1)生产ZnSO4的过程中,反应器要保持强制通风,原因是_。(2)加入锌粉的主要目的是_(用离子方程式表示)。(3)已知KMnO4在酸性溶液中被还原为Mn2+,在弱酸性、弱碱性溶液中被还原为MnO2,在碱性溶液中被还原为MnO42-。据流程判断
3、,加入KMnO4时溶液的pH应调至_;a2.22.4b5.25.4c12.212.4滤渣的成分为_。(4)制备BaS时,按物质的量之比计算,BaSO4和碳粉的投料比要大于1:2,目的是_;生产过程中会有少量氧气进入反应器,反应器中产生的尾气需用碱液吸收,原因是_。(5)普通立德粉(BaSO4ZnS)中ZnS含量为29.4%,高品质银印级立德粉中ZnS含量为62.5%。在ZnSO4、BaS、Na2SO4、Na2S中选取三种试剂制备银印级立德粉,所选试剂为_,反应的化学方程式为_(已知BaSO4相对分子质量为233,ZnS相对分子质量为97)。3(2022山东潍坊模拟预测)NaClO2是一种重要的
4、杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,一种生产NaClO2的工艺如下:已知:ClO2是一种强氧化性气体,浓度大时易分解爆炸。在生产使用时要用稀有气体或空气等进行稀释,同时避免光照、震动等。NaClO2饱和溶液在温度低于38时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38时析出的晶体是NaClO2,高于60时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。回答下列问题:(1)最近科学家又在“反应”步骤的基础上研究出用H2C2O4代替SO2制备ClO2的新方法,该方法的化学方程式为_,该新方法最突出的优点是_。(2)获得产品NaClO2的“操作”包括以下步骤:减压,55蒸发结晶;趁热过滤;_;低于60干燥,得到产
5、品。(3)为了测定产品NaClO2的纯度,取上述所得产品12.5g溶于水配成1L溶液,取出10.00mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶势、充分反应后(ClO2被还原为Cl,杂质不参加反应),加入23滴淀粉溶液,用0.25molL1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算产品NaClO2的纯度_。(提示:2Na2S2O3I2Na2S4O62Nal)(4)NaClO2溶液中存在ClO2、HClO2、ClO2、Cl四种含氯微粒。经测定25各含氯微粒浓度随pH的变化情况如图所示(Cl没有画出)。酸性条件下NaClO2溶液中存在的Cl原因是_(用离子方程式解释)。
6、pH5时,NaClO2溶液中ClO2、HClO2、ClO2、Cl四种含氯微粒的浓度由大到小的顺序是_。4(2022上海浦东二模)某矿物样品(已经剔除其它杂质)含三种氧化物:Al2O3、Fe2O3、CuO,化学兴趣小组欲将三种金属化合物加以分离,最终制得相应的纯净化合物或溶液实验方案大致如下:(1)纯Fe2O3、CuO的颜色依次是_色、_色。(2)写出滤液A的主要溶质成分:_。(3)由滤液A制AlCl3溶液有和两种途径,与相比自有其合理之处,理由是:_。(4)溶液E中含有三种阳离子向E中分步滴加NaOH溶液,三种阳离子先后与OH结合,其中列第二位的阳离子能使某种试剂变为血红色,这种试剂是_。若矿
7、物样品的质量为m1,所得Fe(OH)3的质量为m2,则样品中Fe2O3的质量分数为_。若使Fe3+沉淀这一步加入的NaOH过量,该测定值将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(5)将Cu(OH)2溶于稀硫酸,然后制成胆矾晶体,必要的操作步骤依次包括蒸发浓缩、_、_、洗涤、自然干燥等。5(2022甘肃天水市第一中学模拟预测)硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是_。铁
8、屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。6(2022山东济南外国语学校一模)高炉煤气是炼铁厂排放的尾气,含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64%(均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究:(1)直接
9、作燃料已知:C(s)+O2(g)CO2 (g) H=-393.5kJ/mol2C(s)+O2(g)2CO (g) H=-221kJ/molCO燃烧热的热化学方程式为_。(2)生产合成氨的原料高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气:在脱氧过程中仅吸收了O2,交换过程中发生的反应如下,这两个反应均为吸热反应:CO2+CH4CO+H2(未配平)CO+H2OCO2+ H2气体通过微波催化交换炉需要较高温度,试根据该反应特征,解释采用较高温度的原因_。通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2):V(N2)=_。(3)合成氨后的气体应用研究氨气可用于生产硝酸,该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对N
10、Ox的治理,该科研小组在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,发生如下反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H”、“”或“=”);平衡常数K_(填增大”“减小 ”或“不变”)氨气还可用于制备NCl3,NCl3发生水解产物之一具有强氧化性,该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2,该反应的离子方程式为_。7(2022湖北鄂州一模)某科研课题小组研究利用含H+、Na+、Zn+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、SO42的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3,设计出如下实验流程:回答下列问题:(1)加入双氧水的目的是_。(
11、2)第一次调pH使Fe3+完全沉淀,写出反应的离子方程式_。(3)第二次调pH前,科研小组成员分析此时的溶液,得到相关数据见下表(表中金属离子沉淀完全时,其浓度为1105mol/L)。为防止Mn2+也同时沉淀造成产品不纯,最终选择将溶液的pH控制为7,则此时溶液中Zn2+的沉淀率为_,利用滤渣制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的_(以物质的化学式表示)。(4)已知常温下,Ksp(MnS)=3.01014、Ksp(ZnS)=1.51024。在除锌时发生沉淀转化反应为:MnS(s)+Zn2+(aq)ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常数K=_。(5)沉锰反应在酸性条件下完成,写出该反应的离子
12、方程式_。8(2022陕西榆林一模)海洋中储有大量的化学物质,储量可观的化学元素就有80多种,其中70多种可以被人类提取利用,全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、铁、溴、碘、钾等有用物质,海水被誉为“液体工业原料”。从海水中提取食盐、镁和溴的流程如图所示。回答下列问题: (1)从海水中得到的粗盐中含Mg2+、CO32-、SO42- 等杂质离子,如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液,除去杂质离子,则加入试剂的顺序是_。(2)氯碱工业的主要反应是电解饱和氯化钠溶液,写出反应的离子方程式_。(3)MgCl26H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁,化学方程式为_。因此工业上常使MgC
13、l26H2O晶体在_气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。(4)第步是用热空气将Br2吹入SO2 溶液中,写出反应的化学方程式_。(5)电解无水MgCl2 可得金属镁和氯气,利用副产品氯气还可制备漂白粉,其反应的化学方程式为_。(6)步骤中用硫酸酸化可提高Cl2 的利用率,理由是_。含高浓度Br2 的水溶液经过蒸馏可得到Br2,蒸馏的温度为8090,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_。9某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知:Cu2O2H=CuCu2H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子
14、符号),生成该离子的离子方程式为_,检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为_,在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。aKClO3bKClcMgdMnO2(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解,应_,直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止;灼烧时必须用到的实验仪器是_。(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为_。(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水),该盐受热分解产生三种氧化物,则该盐的化学式是_。10(20
15、22广东佛山二模)利用天然气合成氨的工艺流程示意如下,完成下列填空:(1)天然气脱硫采用了Fe(OH)3,Fe(OH)3可以再生循环,可以再生循环写出上述工艺中由Fe2S3再生Fe(OH)3的化学方程式是_含硫化合物遇到Fe3+的反应情况与反应条件有关以NaHS溶液与FeCl3溶液混合为例:将溶液置于80C的热水浴中,发现有红褐色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:_ 。解释该反应在温度升高后能发生,而低温时不易发生的原因_(2) n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2_mol(用含n的代数式表示)(3)K2CO3和CO2又反应在加压下进行加压的理论依据是_(多选扣分
16、)a相似相溶原理B勒夏特列原理c酸碱中和原理(4)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,还有一处循环未标明请指出上述流程图中第三处循环的物质是_(5)工业上制取的硝酸铵的流程图如下请回答下列问题:据图2可知工业上氨催化氧生成NO时应该控制温度在_左右其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率,减少尾气排放常常调节空气与NO的比例写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为_11(2022山东泰安二模)工业上以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸。(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为_。(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气_、_及干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化
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