2023届高三化学二轮专题复习工艺流程题模拟演练.docx
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1、工艺流程题突破模拟演练1(2022四川泸县五中三模)二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如图:已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO38H2SO43CH3OH=12ClO23HCOOH4Na3H(SO4)29H2Ob相关物质的熔、沸点物质CH3OHHCOOHClO2熔点/97959沸点/6510111(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有_性。(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为_(填字母)。A010 B2030 C6070 (3)经过程和过程可以获得芒
2、硝(Na2SO410H2O)并使部分原料循环利用。已知:Na2SO410H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图:Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:_(结合化学方程式回答)。结合Na2SO410H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程的操作:在32.4 恒温蒸发、_。Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和_。(4)为测定存储罐中所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH2.0,加入足量的
3、KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟(已知:ClO2IHI2ClH2O未配平)。步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c molL1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I22S2O=2IS4O)。准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是_。若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为_ molL1(用含字母的代数式表示)。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。ClO2的有效氯含
4、量为_(计算结果保留两位小数)。2二氧化硫直接排放会危害环境。利用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)可吸收烟气中的SO2并制备无水Na2SO3,其流程如图1。已知:H2SO3、HSO、SO在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2,Na2SO37H2O和Na2SO3的溶解度曲线如图3。(1)Na2CO3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:_。(2)吸收烟气为提高NaHSO3的产率,应控制吸收塔中的pH为_。已知下列反应:SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1164.3 kJmol1CO2(g)2OH(aq)=CO(aq)H2O(l)H2109.4 kJmol12HSO(aq
5、)=SO(aq)SO2(g)H2O(l)H334.0 kJmol1吸收塔中Na2CO3溶液吸收SO2生成HSO的热化学方程式是_。吸收塔中的温度不宜过高,可能的原因是_(写出1种即可)。(3)制备无水Na2SO3中和塔中反应的离子方程式为_。从中和塔得到的Na2SO3溶液中要获得无水Na2SO3固体,需控制温度_,同时还要_,以防止Na2SO3被氧化。3(2022广东五华一模)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示: 回答下列问题:(1)写出
6、Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式:_。为提高浸出速率,除适当增加温度外,还可采取的措施有_(写出两条)。(2)利用_(填化学式,下同)的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,然后再调节溶液的pH约为5,调节pH5的目的是_。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_(填名称)。(5)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程:_。4(2022河南新乡一模)NaBiO3(铋酸钠)是分析化学中的常用试剂,不溶于水。工业上以辉铋矿(主要成分是Bi2S3,含少量SiO2、Cu2S、FeS2
7、)为原料制备铋酸钠的流程如图:回答下列问题:(1)用硝酸替代“盐酸、NaClO3”也可以实现“酸浸”,从环保角度考虑,存在的缺点是_。(2)“浸渣”的主要成分是_(填化学式)。(3)为检验“酸浸”液中是否含Fe2,下列可选择的试剂是_(填字母)。AKSCN溶液B酸性KMnO4溶液CK3Fe(CN)6溶液DKSCN溶液和双氧水(4)“除铁”的离子方程式为_。(5)Cu(OH)2(s)4NH3(g)Cu(NH3)42(aq)2OH(aq)的平衡常数K_。已知KspCu(OH)22.01020,Cu2(aq)4NH3(g)Cu(NH3)42(aq)的平衡常数K12.01013(6)探究NaBiO3的
8、性质:实验操作现象取少量NaBiO3固体于试管中,加入浓盐酸,振荡;用镊子夹一片湿润的淀粉-KI试纸放置在试管口上方固体溶解,产生黄绿色气体,试纸变蓝在稀硫酸酸化的MnSO4溶液中加入NaBiO3粉末,振荡无色溶液变紫红色实验中发生反应的离子方程式为_。在酸性条件下,MnO、NaBiO3、Cl2中氧化性最强的是_(填化学式)。结合流程中的“氧化”,分析NaBiO3和Cl2氧化性强弱不一致的主要原因:_。5工业上用废钯催化剂(主要成分为Pd,还含有少量Al2O3)回收Pd及Al2(SO4)3的流程如图。已知:“酸浸”和“中和”过程中所得含钯化合物分别为H2PdCl6、(NH4)2PdCl6;其中
9、H2PdCl6为可溶性弱酸,(NH4)2PdCl6为难溶性固体。回答下列问题:(1)“焙烧”时,Al2O3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为_;“焙烧”产生的气体可通入到_(填操作单元的名称)。(2)“酸浸”时发生反应的离子方程式为_。(3)实验室用下图装置进行Pd的热还原实验,测定滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量(杂质不参与反应)。.将硬质玻璃管(带两端开关K1和K2,设为装置A)称重,记为m1 g。将滤渣装入硬质玻璃管中,再次称重,记为m2 g。.热还原的操作步骤:打开K1和K2,缓缓通入H2;点燃酒精喷灯,加热;充分反应后,熄灭酒精喷灯;关闭K1和K2,冷却至室温;打开K1和K
10、2,改通空气后称量A;重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。操作中改通空气的目的是_。.滤渣中(NH4)2PdCl6的质量分数表达式为_。已知(NH4)2PdCl6的相对分子质量为355.实验结束后,发现硬质玻璃管右端有少量白色固体,其主要成分为_(填化学式),该现象导致实验结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(4)金属Pd具有显著的吸氢性能,其密度为d gcm3。标准状况下,海绵Pd吸收氢气的体积约为其体积的n倍,则海绵钯的储氢容量R_mLg1(储氢容量即1 g钯吸附氢气的体积)。6稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属,利用钛尾矿回
11、收金属钪和草酸的工艺流程如图1所示。回答下列问题:已知:xNH4ClyScF3zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的复盐沉淀,在强酸中部分溶解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。25 时,部分物质的相关信息如表所示:Ksp(PbSO4)Ksp(PbC2O4)Ka1(H2C2O4)Ka2(H2C2O4)2.01085.010106.01026.25105(1)“焙烧”过程生成Sc2O3的化学方程式为_。(2)含钪元素的微粒与lg c(F)、pH的关系如图2所示,用氨水调节溶液的pH,控制pH的范围为3.5pH_。(3)“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系如图3所示,其中在380400
12、 过程中会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3,由图3中数据可得xz_。(4)传统制备ScF3的方法是先得到ScF36H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质,原因是_(用化学方程式表示)。流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的ScF3,其原因是_。(5)将1.8 mol PbSO4加到1 L含有0.12 molL1 H2C2O4的废水中。发生的离子反应为PbSO4(s)H2C2O4(aq)PbC2O4(s)2H(aq)SO(aq),该反应的平衡常数K_。滤饼经浓硫酸处理后的“沉淀”是_(填化学式)。7(2022辽宁丹东一模)某废钒渣(主要成分为V2O3,含有少量
13、Al2O3、CaO)为原料生产V2O5的工艺流程如图:已知:钒酸(H3VO4)是强酸,NH4VO3难溶于水;5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表:pH46688101012主要离子VOVOV2OVO(1)向钒渣中加入生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式为_。(2)已知Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的pH4,则Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式为_。(3)已知加入石灰乳后生成Ca3(VO4)2沉淀,则加入石灰乳的作用是_。(4)反应Ca3(VO4)2(s)3CO(aq)2VO(aq)3CaCO3(s)的平衡常数为_(用含m、n的代数式表示
14、),已知:Ksp(CaCO3)m,KspCa3(VO4)2n。(5)沉钒2过程中加入氯化铵溶液,控制溶液的pH7.5,当pH8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是_。(6)测定产品中V2O5的纯度:取a g产品用硫酸溶解得(VO2)2SO4溶液,加入b1 mL cl molL1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2HFe2=VO2Fe3H2O),再用c2 molL1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知MnO被还原为Mn2,假设杂质不参与反应,则产品中V2O5的质量分数是_(V2O5的摩尔质量为M gmol1)。(7)下列操
15、作会导致测定的纯度偏高的是_(填字母)。A锥形瓶水洗后未干燥B滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡C滴定终点时俯视读数D滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗答案和解析1(2022四川泸县五中三模)二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如图:已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO38H2SO43CH3OH=12ClO23HCOOH4Na3H(SO4)29H2Ob相关物质的熔、沸点物质CH3OHHCOOHClO2熔点/97959沸点/6510111(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有
16、_性。(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为_(填字母)。A010 B2030 C6070 (3)经过程和过程可以获得芒硝(Na2SO410H2O)并使部分原料循环利用。已知:Na2SO410H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图:Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:_(结合化学方程式回答)。结合Na2SO410H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程的操作:在32.4 恒温蒸发、_。Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和_。(4)为测定存储罐中所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验
17、:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100 mL试样。步骤2:量取V1 mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟(已知:ClO2IHI2ClH2O未配平)。步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c molL1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I22S2O=2IS4O)。准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是_。若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为_ molL1(用含字母的代
18、数式表示)。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。ClO2的有效氯含量为_(计算结果保留两位小数)。答案(1)氧化(2)B(3)Na2SO410H2O(s)2Na(aq)SO(aq)10H2O(l),加入NaClO3固体,使钠离子浓度增大,平衡逆向移动,有利于Na2SO410H2O的析出冷却结晶、过滤、洗涤、干燥H2SO4(4)酸式滴定管偏高(5)2.63解析发生器中发生反应:12NaClO38H2SO43CH3OH=12ClO23HCOOH4Na3H(SO4)29H2O,过滤得到不溶性Na3H(SO4)2滤渣和含有
19、CH3OH等物质的滤液,滤液在冷却塔中冷却分离出ClO2气体,含有CH3OH等物质的滤液循环到发生器中,充分利用原料CH3OH和NaClO3,ClO2气体在吸收塔中被冷却为液体ClO2储存;处理器中,Na3H(SO4)2滤渣在Na作用下与水转化为Na2SO410H2O和H2SO4,过滤得到芒硝(Na2SO410H2O),滤液中的H2SO4和NaClO3循环到发生器中充分利用。(1)ClO2具有强氧化性,可用于纸浆漂白、杀菌消毒。(2)ClO2的沸点为11 ,CH3OH的沸点为65 ,为便于分离气态的ClO2和液态的含有CH3OH的滤液,冷却塔中控制的温度应在1165 之间,结合后续工艺的冷却,
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- 2023 届高三 化学 二轮 专题 复习 工艺流程 模拟 演练
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