2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程模擬題訓練.doc
《2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程模擬題訓練.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程模擬題訓練.doc(33頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
易錯點21 化工流程 模擬題訓練 1.聚合硫酸鐵(PFS)是一種高效的無機高分子絮凝劑。某工廠利用經浮選的硫鐵礦燒渣(有效成分為 Fe2O3 和 Fe3O4)制備 PFS,其工藝流程如下圖所示。 (1)CO是“還原焙燒”過程的主要還原劑。下圖中,曲線表示 4 個化學反應 a、b、c、d 達到平衡時氣相組成和溫度的關系,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是 Fe2O3、Fe3O4、FeO、Fe 穩(wěn)定存在的區(qū)域。a屬于__________(填“吸熱反應”或“放熱反應”);570℃時,d 反應的平衡常數 K=___________________。 (2)800℃,混合氣體中CO2的體積分數為40%時,Fe2O3用CO還原焙燒過程中發(fā)生的主要的化學反應方程式:________________________________________________ (3)若“酸浸”時間過長,浸出液 Fe2+含量反而降低,主要原因是___________________。 (4)已知:25℃時,Ksp[Fe(OH)2]=1.010-17,Ksp[Fe(OH)3]=1.010-39。若浸出液中c(Fe3+) = 10-1.8molL-1,為避免“催化氧化”過程中產生副產物 Fe(OH)3,應調節(jié)浸出液的 pH≤___________。 (5)FeSO4 溶液在空氣中會緩慢氧化生成難溶的Fe(OH)SO4 ,該反應的離子方程式___________________. (6)“催化氧化”過程中,用 NaNO2 作催化劑(NO 起實質上的催化作用)時,溫度與Fe2+轉化率的關系如右圖所示(反應時間相同),Fe2+ 轉化率隨溫度的升高先上升后下降的原因是___________________________________________. 【答案】 放熱反應 1 Fe2O3+CO=FeO+CO2 Fe2+易被空氣中的 O2 氧化成 Fe3+ 1.6 4Fe2++O2+4SO42-+2H2O=4Fe(OH)SO4↓ 溫度升高,反應速率增大;溫度過高,NO 氣體逸出,轉化率下降 2.FeFe2O3納米線是一種新型鐵基材料,在催化、生物醫(yī)藥、環(huán)境科學等領域具有廣闊應用前景。某研究小組以赤泥(鋁土礦提取氧化鋁過程中產生的固體廢棄物,含SiO2、Fe2O3、Al2O3)為原料,設計下列流程制備FeFe2O3納米線并探究其在水處理中的應用。 回答下列問題: (1)“浸出”實驗中,鹽酸起始濃度對鐵、鋁浸出率的影響如圖所示: ①鹽酸的合適濃度為______________。 ②鹽酸起始濃度為2 molL﹣1時,鐵的浸出率很低,原因是______________。 (2)已知:25℃時,Al(OH)3(s)AlO2-+ H+ + H2O K=410-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 molL-1,“調節(jié)pH”時,pH最小應為______________(設調節(jié)pH過程中溶液體積不變)。 (3)FeFe2O3納米線為殼層結構(核是Fe、殼是Fe2O3),殼是由中心鐵核在合成過程中被氧化而形成。 ①“合成”時滴加NaBH4溶液過程中伴有氣泡產生,濾液Ⅱ中含B(OH)3,合成鐵核的離子方程式為____________________________。 ②“合成”后,經過濾、______________、______________獲得FeFe2O3納米線。 (4)FeFe2O3納米線去除水體中Cr2O72-的機理是,納米線將Cr2O72-吸附在表面并還原。在“無氧”和“有氧”條件下將納米線分別置于兩份相同的水體中,80 min后回收該納米線,測得其表面元素的原子個數比如下表: ①在水體中FeFe2O3納米線形成的分散系是____________________________。 ②樣本2的實驗條件是______________(填“有氧”或“無氧”)。 ③已知水體中檢測不到Cr(Ⅲ),樣本1中FeFe2O3納米線的表面Cr(Ⅵ)的去除率為____________________________。 【答案】 6 molL-1 鹽酸起始濃度為2molL-1時,Fe3+發(fā)生了水解 11 9H2O + 4Fe3+ + 3BH4- = 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+ 洗滌 烘干 膠體 有氧 46.8% 3.以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl36H2O)的工藝流程如下: 完成下列填空: (1)焙燒產生的SO2可以繼續(xù)制備硫酸,其中的反應之一為:2SO2+O2 2SO3+Q(Q>0),該反應的平衡常數表達式為K=___________;欲使K值增大,可采取的措施是______________。若經一段時間后SO3的濃度增加了4mol/L,在這段時間內用O2表示的反應速率為0.4 mol/(L?s),則這段時間為_______(選填編號)。a.1s b.5s c.10s d.50s (2)硫鐵礦焙燒后的燒渣中含有Fe2O3、Fe3O4等。酸溶后溶液中主要存在的陽離子有______________,不能用硫酸代替鹽酸的原因是____________________________。 (3)通入氯氣時,主要反應的離子方程式為________________________。從氧化后的溶液中得到氯化鐵晶體的實驗步驟為_______________、_______________、過濾洗滌。 (4)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量,請從水解平衡移動原理解釋原因________________。 【答案】 K 降溫 b Fe2+、Fe3+、H+(H+不寫不扣分) 會引入SO42-離子,影響產品的純度 2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl- 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸過量,使[H+]增大,平衡朝逆向移動,抑制Fe3+的水解,增大了氯化鐵晶體的產量 4.用方鉛礦精礦(主要為PbS)和軟錳礦(主要為MnO2,還有少量Fe2O3,Al2O3等雜質)制備PbSO4和Mn3O4的工藝流程如下: 已知:①PbS+MnO2+4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O ②25℃時,Ksp(PbCl2)=1.610-5,Ksp(PbSO4)=1.810-8 ③PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)△H>0 (1)80℃用鹽酸處理兩種礦石,為加快酸浸速率,還可采用的方法是_______________(任寫一種)。 (2)向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是_________________;加入物質X可用于調節(jié)酸浸液的pH值,物質X可以是___________(填字母)。 A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO (3)濾渣中含有兩種金屬雜質形成的化合物,其成分為_____________(寫化學式); 請設計分離兩種金屬化合物的路線圖(用化學式表示物質,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和分離方法)。_________________。 (4)向濾液2中通入NH3和O2發(fā)生反應,寫出總反應的離子方程式。_______。 (5)用Mn3O4為原料可以獲得金屬錳,選擇合適的冶煉方法為___________(填字母)。 A.熱還原法 B.電解法 C.熱分解法 (6)求25℃氯化鉛沉淀轉化為硫酸鉛沉淀反應的平衡常數K=___________(保留到整數位)。 【答案】 粉碎礦石或攪拌或適當增加鹽酸濃度 增大PbCl2的溶解度 AD Al(OH)3、Fe(OH)3 6Mn2++12NH3+6H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+ A 889 淀反應PbCl2(s)+SO42-(aq) 2Cl-(aq)+PbSO4(s)的平衡常數K==。 5.蘭尼鎳是一種帶有多孔結構的細小晶粒組成的鎳鋁合金,被廣泛用作有機物的氫化反應的催化劑。以紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS和SiO2等)為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如下圖所示: (1)浸出渣A的主要成分是_______________(填化學式)。 (2)已知紅土鎳礦煅燒后生成Ni2O3,而加壓酸浸后浸出液A中含有大量Ni2+,寫出有關鎳元素的加壓酸浸的化學反應方程式_______________________________。 (3)向浸出液A中通入H2S氣體,①還原過程中所涉及主要反應的離子方程式是_____________________。 (4)在形成Ni(CO)4的過程中,碳元素的化合價沒有變化,則Ni(CO)4中的Ni的化合價為________。 (5)“堿浸”的目的是使鎳產生多孔結構,從而增強對氫氣的強吸附性,此過程中發(fā)生反應的離子方程式為__________________________。 (6)常溫時,向濃度均為1.0molL-1的FeSO4、NiSO4的混合溶液中滴加Na2S 固體,當Ni2+恰好沉淀完全時,所得溶液中c(Fe2+)=______________。 (已知:①25℃,Ksp(NiS)=2.010-21、Ksp(FeS)=6.010-18 ②溶液中的離子濃度≤10-5 molL-1時,認為該離子沉淀完全。) (7)浸出液B可以回收,重新生成鋁以便循環(huán)利用。請設計簡單的回收流程: 浸出液B→___________________________________________________________。 (箭頭上注明外加反應物的化學式和反應條件)。(示例:) 【答案】 SiO2 2Ni2O3+4H2SO4==4NiSO4+O2↑+4H2O H2S+2Fe3+==2Fe2++2H++S↓ 0 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 0.03mol/L 【解析】紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS和SiO2等)煅燒發(fā)生氧化還原反應得到Ni2O3、Fe2O3(SiO2不6.以紅土鎳礦(主要成分為NiS、FeS和SiO2等)為原料制備蘭尼鎳的工藝流程如下所示。 (1)形成Ni(CO)4時碳元素的化合價沒有變化,則Ni(CO)4中的Ni的化合價為___________。 (2)Ni2O3有強氧化性,加壓酸浸時有氣體產生且鎳被還原為Ni2+,則產生的氣體為______(填化學式)。 (3)濾渣D為單質鎳、硫的混合物,請寫出向浸出液B中通入H2S氣體時所有反應的離子方程式:__________________________,_________________________。 (4)已知:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀);4Fe3++3[Fe(CN)6]4-==Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀)。下列可以用于檢驗濾液C中金屬陽離子的試劑有____________(填標號) a.KSCN溶液 b.K3[Fe(CN)6] c.K4[Fe(CN)6] d.苯酚 (5)蘭尼鎳是一種帶有多孔結構的細小晶粒組成的鎳鋁合金。堿浸鎳鋁合金后,殘鋁量對蘭尼鎳的催化活性有重大影響,根據下圖分析,殘鋁量在_____范圍內催化活性最高,屬于優(yōu)質產品。 (6)仿照下面示例,設計從浸出液E回收氧化鋁的流程:浸出液E_________________。 (示例:) 【答案】 0 O2 H2S+2Fe3+==2Fe2++2H++S↓ H2S+Ni2+==Ni↓+2H++S↓ b 4%~6% 7.一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產中產生的廢料數量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面:鋰混雜于其中。(已知Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性)從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下: 已知:①CoCO3的溶度積為:Ksp=1.010-13; ②溶液中離子濃度小于1.010-5mol/L時認為該離子沉淀完全。 (1)“堿溶”前通常將廢料粉碎,其目的是____________。 (2)過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的A1,反應的離子方程式為_________________。 (3)過程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出含鉆物質的反應化學方程式為 (產物中只有一種酸根) _______________________________________。在實驗室模擬工業(yè)生產時,也可用鹽酸浸出鈷,但實際工業(yè)生產中不用鹽酸,請分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_____________________。 (4)過程III得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和AI(OH)3,碳酸鈉溶液在產生 Al(OH)3時起重要作用,請寫出該反應的離子方程式__________________________________。 (5)將2.010-4 mol/LCoSO4與2.210-4mol/L的Na2CO3等體積混合,此時溶液中的Co2+的濃度為__________,Co2+是否沉淀完全? __________(填“是”或“否”)。 (6)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結晶水數目不同而呈現不同顏色,利用藍色的無水CoCl2吸水變色這一性質可制成變色水泥和顯隱墨水。如圖是粉紅色的CoCl26H2O晶體受熱分解時,剩余固體質量隨溫度變化的曲線,物質B的化學式是____________________。 【答案】 增大反應物接觸面積,加快反應速率; 2A1+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑; 4Co2O3CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3CoO可氧化鹽酸產生Cl2,污染環(huán)境;2A13++3CO32-+3H2O=2A1(OH)3↓+3CO2↑; 1.010-8mol/L;是; CoCl2H2O。 8.鈦鐵礦主要成分為FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等雜質),Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦來制備,工藝流程如下: (1)鈦鐵礦在預處理時需要進行粉碎,其原因是___________________。 (2)過程①中反應的離子方程式是: FeTiO3 + 4H++ 4Cl-== Fe2+ + TiOCl42-+ 2H2O、_______。 (3)過程①中,鐵的浸出率結果如圖1所示。由圖可知,當鐵的浸出率為80%時,所采用的實驗條件是___________________。 (4)過程②中固體TiO2與雙氧水、氨水反應轉化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應溫度的關系如圖2所示,反應溫度過高時,Ti元素浸出率下降的原因是___________。 (5)在濾液B轉化為FePO4沉淀過程中發(fā)生以下反應,請配平: Fe2+ +_____ + H3PO4 ===FePO4 + ____ + _____ (6)過程③中由FePO4制備LiFePO4的化學方程式是_________________________。 【答案】 增大反應物接觸面積,加快反應速率。 MgO+2H+====Mg2++H2O 100℃ 3小時 溫度過高,雙氧水分解與氨氣逸出導致Ti元素浸出率下降 2Fe2++ H2O2+ 2H3PO4 == 2FePO4 + 4H++ 2H2O 2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ 3CO2↑+ H2O 【解析】(1)鈦鐵礦在預處理時需要進行粉碎,以增大反應物接觸面積,加快反應速率;(2)過程①中鐵鈦礦中FeTiO3及MgO與鹽酸反應,反應的離子方程式是: FeTiO3 + 4H++ 4Cl-== Fe2+ + TiOCl42-+ 2H2O、MgO+2H+====Mg2++H2O;(3)過程①中,鐵的浸出率結果如圖1所示。由圖可知,當鐵的浸出率為80%9.CoCO3是一種制造鋰電池電極的原料。以含鈷廢渣(主要成分CoO、Co2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質)為原料制備CoCO3的一種工藝流程如下: 下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol/L計算) (1)“酸浸”時通入SO2的目的是__。 (2)“除鋁”時調節(jié)溶液pH范圍為__,該過程中主要反應的離子方程式為__。 (3)“萃取”過程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機層)ZnX2(有機層)+H2SO4(水層),由有機層獲取ZnSO4溶液的操作是__。 (4)“沉鈷”時Na2CO3溶液需緩慢滴加的原因是 __。 (5)CoCO3隔絕空氣灼燒可以生成Co2O3,該反應的化學方程式為_______ 。 【答案】 將Co3+還原為Co2+ 5.0~5.4 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 向有機層中加入適量的硫酸溶液充分振蕩,靜置,分液 防止加入過快而產生Co(OH)2沉淀 2CoCO3Co2O3+CO↑+CO2↑ 【解析】(1)“酸浸”時通入SO2的目的是將Co3+還原為Co2+;(2)“除鋁”時調節(jié)溶液pH范圍使鋁完全沉淀但鋅沒有開始沉淀,則范圍為5.0~5.4,該過程中主要反應的離子方程式為2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;(3)“萃取”過程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機層)ZnX2(有機層)+H2SO4(水層),由有機層獲取ZnSO4溶液的操作是向有機層中加入適量的硫酸溶液充分振蕩,靜置,分液;(4)“沉鈷”時Na2CO3溶液需緩慢滴加,防止加入過快而產生Co(OH)2沉淀;(5)CoCO3隔絕空氣灼燒可以生成Co2O3,同時生成二氧化碳,反應的化學方程式為2CoCO3Co2O3+CO↑+CO2↑。 10.用混有硫酸亞鐵和硫酸鎂等雜質的錳礦(含MnO2、MnCO3)生產硫酸錳,實驗室模擬生產過程如下: (完全沉淀離子的pH值:Fe3+為3.5,Fe2+為9.5,Mn2+為10.8,Mg2+為11.6) (1)酸浸中加入的酸是________(填化學式,下同),提高酸浸速率的方法是____(任寫一種),從經濟效益考慮,物料A可能是___________。 (2)反應器中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式是___________________ 。 (3)硫酸錳和硫酸鎂的溶解度曲線如圖所示: ①操作I為:在_____℃下蒸發(fā)結晶、趁熱過濾。其趁熱過濾目的是__________; ②為了得到更純凈的一水合硫酸錳,需將晶體置于過濾器中,用_____進行洗滌(本空格從以下選擇) a.蒸餾水 b.稀硫酸 c.飽和硫酸錳溶液 d.氫氧化鈉溶液 (4)MnSO4H2O在1150℃高溫下易分解,產物是Mn304、含硫化合物、水,在該條件下硫酸錳晶體分解反應的化學方程式是___________________。 【答案】 H2SO4 粉碎、攪拌等 MnCO3等 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 60 防止MgSO4結晶析出,提高MnSO4的產率 c 3MnSO4H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑ 11.工業(yè)上可用鉻鐵礦(主要成分可表示為FeOCr2O3,還含有Al2O3、MgCO3、SiO2等雜質)為原料制備重鉻酸鉀晶體和綠礬的流程如下: 已知:Ⅰ.常見離子沉淀的pH范圍 Fe3+ Al3+ Mg2+ SiO32- AlO2- 開始沉淀 1.9 4.2 8.1 9.5 10.2 沉淀完全 3.2 5.3 9.4 8.0 8.5 Ⅱ.焙燒過程中主要發(fā)生反應:2FeOCr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2。 (1)綠礬的化學式為________。 (2)焙燒后的混合物中除含有Na2Cr2O4、NaNO2和過量的Na2CO3、NaNO3外,還含有NaAlO2和Na2SiO3等物質,則焙燒過程中NaAlO2的化學方程式為___________________________。 (3)固體Y的主要成分為________(填寫化學式)。 (4)酸化過程中用醋酸調節(jié)pH=5的目的為________________________;若pH調節(jié)的過低,NO2-可被氧化為NO3-,其離子方程式為_________________________________。 (5)調節(jié)pH=5后,加入KCl控制一定條件,可析出K2Cr2O7晶體,說明溶解度的大?。篕2Cr2O7________Na2Cr2O7(填“大于”或“小于”)。 (6)流程中的一系列操作為____________________________________。 【答案】 FeSO47H2O Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑ H2SiO3和Al(OH)3 將CrO42-轉化為Cr2O72- Cr2O72-+3NO2-+8H+=2Cr3++3NO3-+4H2O 小于 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾 12.鈷酸鋰(LiCoO2)電池是一種應用廣泛的新型電源,電池中含有少量的鋁、鐵、碳等單質。實驗室嘗試對廢舊鈷酸鋰電池回收再利用。實驗過程如下: 已知:①還原性:Cl->Co2+; ②Fe3+和C2O42-結合生成較穩(wěn)定的[ Fe(C2O4)3]3-,在強酸性條件下分解重新生成Fe3+?;卮鹣铝袉栴}: (1)廢舊電池初步處理為粉末狀的目的是_____________________。 (2)從含鋁廢液得到Al(OH)3的離子反應方程式為___________。 (3)濾液A中的溶質除HCl、LiCl外還有__________(填化學式)。寫出LiCoO2和鹽酸反應的化學方程式__________________________________。 (4)濾渣的主要成分為____________________(填化學式)。 (5)在空氣中加熱一定質量的CoC2O42H2O固體樣品時,其固體失重率數據見下表,請補充完整表中問題。 已知:①CoC2O4在空氣中加熱時的氣體產物為CO2 ②固體失重率=對應溫度下樣品失重的質量/樣品的初始質量 序號 溫度范圍/℃ 化學方程式 固體失重率 Ⅰ 120-220 CoC2O42H2OCoC2O4+2H2O 19.67% Ⅱ 300~350 _________________________ 59.02% (6)已知Li2CO3的溶度積常數Ksp=8.6410-4,將濃度為0.02molL-1的Li2SO4和濃度為0.02 molL-1的Na2CO3溶液等體積混合,則溶液中的Li+濃度為___________molL-1 (7)從FeCl3溶液得到FeCl36H2O固體的操作關鍵是_________________________。 【答案】 增大接觸面積,加快反應速率,提高浸出率 AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3- FeCl3、CoCl2 2LiCoO2+8HCl==2CoCl2+Cl2↑+4H2O+2LiCl C 2CoC2O4+O22CaO+ 4CO2 0.02 加入適量鹽酸(或通入適量氯化氫氣體) 13.工業(yè)上常以鉻鐵礦(主要成分為亞鉻酸亞鐵FeCr2O4,還有Al2O3、SiO2等雜質)為主要原料生產紅礬鈉(Na2Cr2O7),某實驗小組模擬其流程如下圖所示: (1)步驟①中,焙燒時所用的儀器材質應選用_______(填“瓷質”、“鐵質”或“石英質”),二氧化硅與純堿反應的化學方程式為___________。 (2)配平步驟①中主要反應:_________ ____FeCr2O4+___O2+___Na2CO3___Fe2O3+___Na2CrO4+___CO2 (3)操作④中,酸化時,CrO42-轉化為Cr2O72-,寫出平衡轉化的離子方程式:______________。 (4)步驟③用硫酸將溶液的pH調至中性,所得濾渣的主要成分是___________、____________; (5)下圖是Na2Cr2O72H2O和Na2SO4的溶解度曲線,步驟④中獲得固態(tài)副產品Na2SO4的實驗操作方法為____________、___________。 (6)工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水,用金屬鐵作陽極、石墨作陰極,一段時間后產生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若電解后溶液中c(Cr3+)=3.010-5molL-1,則c(Fe3+)=_____。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.010-38molL-1,Ksp[Cr(OH)3]=6.010-31molL-1) (7)CrO5的結構式為,該氧化物中Cr為_______價。 【答案】 鐵質 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 4 7 8 2 8 8 2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O H2SiO3(H4SiO4或SiO2H2O) Al(OH)3 加熱濃縮 趁熱過濾 2.010-12molL-1 +6 1c3(OH-)=6.010-31molL-1,聯(lián)立得:c(Fe3+)=2.010-12molL-1,故答案為:2.010-12molL-1; (7). 由CrO5的結構式可知,一個Cr原子與5個O原子形成6個Cr-O極性共價鍵,共用電子對都偏向于O原子,所以該氧化物中Cr為+6價,故答案為:+6。 14.氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,工業(yè)大規(guī)模生產前,實驗室先按如下流程進行模擬制備少量Mg(ClO3)26H2O: 已知:①鹵塊主要成分為MgCl26H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如右圖。 (1)鹵塊中加H2O2的目的是________________,寫出該反應的離子方程式__________________。 (2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何檢驗SO42-已沉淀完全?_________________。 (3)常溫下,加MgO調節(jié)pH=4后溶液中c(Fe3+)=___________(已知Ksp[Fe(OH)3=410-38],過濾所得濾渣的主要成分有______________。 (4)加入NaClO3飽和溶液公有NaCl晶體析出,寫出該反應的化學方程式:___________,請利用該反應,結合上圖,制取Mg(ClO3)26H2O的實驗步驟依次為: ①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應;②蒸發(fā)結晶;③___________;④冷卻結晶;⑤過濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)26H2O晶體。 【答案】 將Fe2+氧化為Fe3+ 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 靜置,取上層清液加入BaCl2,若無白色沉淀,則SO42-沉淀完全 410-8 BaSO4和Fe(OH)3 MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓ 趁熱過濾 【解析】(1)鹵塊中加H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(2)檢驗硫酸根離子是否除凈的方法:靜置,取上層清液加入BaCl2,若無白色沉淀,則SO42-沉淀完全;15.硫化鋅(ZnS)是一種重要的化工原料,難溶于水,可由煉鋅的廢渣鋅灰制取其工藝流程如圖所示. (1)為提高鋅灰的浸取率,可采用的方法是______________(填序號)。 ①研磨 ②多次浸取 ③升高溫度 ④加壓 ⑤攪拌 (2)步驟Ⅱ所得濾渣中的物質是(寫化學式)_____________。 (3)步驟Ⅲ中可得Cd單質,為避免引入新的雜質,試劑X應為________。 (4)步驟Ⅳ還可以回收Na2SO4來制取Na2S。 ①檢驗ZnS固體是否洗滌干凈的方法是__________________; ②Na2S可由等物質的量的Na2SO4和CH4在高溫、催化劑條件下制取,化學反應方程式為_______; ③已知Na2SO410H2O及Na2SO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖,從濾液中得到Na2SO410H2O的操作方法是_________________________________。 (5)若步驟Ⅱ加入的ZnCO3為bmol,步驟Ⅲ所得Cd為dmol,最后得到VL、物質的量濃度為cmol/L的Na2SO4溶液.則理論上所用鋅灰中含有鋅元素的質量為__________。 【答案】 ①②③⑤ Fe(OH)3 Zn 取少量最后一次洗滌液于試管中,先加入HCl酸化,再加入氯化鋇,若無白色沉淀生成,則已洗凈 Na2SO4+CH4Na2S+CO2+2H2O 蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,洗滌,干燥 65(Vc-b-d) 16.某化學實驗室以一種工業(yè)上的廢渣(廢渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)為原料,制備MgCO33H2O。實驗流程如下圖所示: (1)為了加快廢渣的酸溶速率,可采取的辦法有_________(任寫一點),酸溶時廢渣中主要成分發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________。 (2)加入30%H2O2的目的是__________________________________。 (3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+ 萃取分液完成后,檢驗水相中是否含有Fe3+的最佳試劑是__________________________。 (4)室溫下,除去MgSO4溶液中的A13+(使Al3+濃度小于110-6mol/L)而不引入其它雜質,應加入的試劑X為__________,應調節(jié)pH的范圍為_________________。 已知:①Ksp[Al(OH)3]=1.010-33 ②pH=8.5 時,Mg(OH)2開始沉淀 (5)下圖為不同反應溫度下所得水合碳酸鎂的X射線衍射譜圖。由圖可知,干燥時需控制溫度范圍為___________________,溫度較高時MgCO33H2O發(fā)生轉化的化學方程式為_______________________________。 【答案】 升高溫度、攪拌、提高硫酸濃度等 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 將Fe2+氧化為Fe3+ ,便于除去 KSCN 溶液 MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2 CO3 5.0<pH<8.5 293K~313K(313K以下也可) 5MgCO33H2O =Mg5 (OH)2 (CO3)4 4H2O+CO2↑+10H2O 17.鉆酸鋰電池成用廣泛,電池正極材料主要含有LiCoO2、導電劑乙炔黑。鋁箔及少量Fe,可通過下列實驗方法回收鈷、鋰。 幾種金屬離子沉淀完全(離子濃度為10-5mol/L)的pH如下表: 離子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Co2+ 溶液pH 3.2 4.7 9.0 9.2 回答下列問題: (1)LiCoO2中,Co元素的化合價為_______,濾液I的主要成分是______。 (2)已知:氧化性Co3+>H2O2>Fe3+,“酸浸”過程中H2O2所起主要作用是______?!罢{節(jié)pH”除去的離子主要有Al3+和____。 (3)酸浸時浸出率隨溫度變化如圖所示,溫度升高至50℃以上時浸出率下降的原因是________。 (4)“萃取”和“反萃取“可簡單表示為: Co2++2(HA)2Co(HA2)2+2H+則反萃取過程加入的試劑X是_______。 (5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,發(fā)生反應的離子方程式為__________。 【答案】 +3 NaAlO2、NaOH 將Co3+還原為Co2+ Fe3+ 溫度升高,H2O2分解速率加快,參與酸浸反應的H2O2的量減少,導致浸出率下降 H2SO4溶液 Co2++2HCO==CoCO3↓+CO2↑+H2O 18.工業(yè)上常用水鈷礦(主要成分為Co2O3,還含少量Fe2O3、 Al2O3、MgO、CaO等雜質) 制備鈷的氧化物,其制備工藝流程如下: 回答下列問題: (1)在加入鹽酸進行“酸浸”時,能提高“酸浸”速率的方法有_______(任寫一種)。 (2)“酸浸”后加入Na2SO3,鈷的存在形式為Co2+,寫出產生Co2+反應的離子方程式_______________________________。 (3)溶液a中加入NaClO的作用為_______________________________。 (4)沉淀A 的成分為__________________。操作2的名稱是___________________。 (5)已知: Ksp (CaF2)=5.310-9,Ksp(MgF2)=5.210-12,若向溶液c 中加入NaF溶液,當Mg2+恰好沉淀完全即溶液中c(Mg2+)=1.010-5moI/L,此時溶液中c(Ca2+)最大等于_________molL-1。 (6)在空氣中煅燒CoC2O4 生成鈷的某種氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為12.05 g,CO2的體積為6.72 L(標準狀況),則此反應的化學方程式為________________。 【答案】 將水鈷礦石粉碎;充分攪拌;適當增加鹽酸濃度;提高酸浸溫度等 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 將溶液中Fe2+氧化成Fe3+ Fe(OH)3 Al(OH)3 過濾 0.01(0.0102) 3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2 19.CoCl2?6H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑??捎伤挼V[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取,其工藝流程如下: 已知:①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等. ②流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表. 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 開始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 ③CoCl2?6H2O熔點為86℃,加熱至110﹣120℃時,失去結晶水生成CoCl2. 回答下列問題: (1)浸出水鈷礦過程中,Fe2O3發(fā)生反應的化學方程式為________________________。 (2)向浸出液中加入適量NaClO3目的是______________________________________。 (3)“加Na2CO3調pH至a”,a=______;過濾所得沉淀的主要成分為_________(填化學式)。 (4)萃取劑對金屬離子的萃取與溶液pH的關系如下圖所示,向“濾液”中加入該萃取劑的目的是__________,使用該萃取劑的最佳pH范圍是_____(填選項字母) A. 5.0﹣5.5 B. 4.0﹣4.5 C. 3.0﹣3.5 D. 2.0﹣2.5 (5)實驗操作“操作1”為_______________、_________、過濾和減壓烘干;制得的CoCl2?6H2O在烘干時需減壓烘干的原因是________________________。 【答案】 Fe2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O 將Fe2+氧化為Fe3+,易于除去鐵元素 5.2 Fe(OH)3、Al(OH)3 除去溶液中的Mn2+ C; 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 降低烘干溫度,防止產品分解 20.某菱鐵礦的主要成分是FeCO3,還含有SiO2、少量CaCO3和 Al2O3。下圖是利用該菱鐵礦制備磁性Fe3O4膠體粒子的簡要工藝流程: (1)菱鐵礦石粉碎的目的是______________________________;堿浸可否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH?說明理由:______________________________________________。 (2) “不溶物”加稀鹽酸可否改用不易揮發(fā)的稀硫酸?說明理由____________;“不溶物”加稀鹽酸后“部分氧化”之前還有項操作,化學實驗名稱為__________。 (3) “部分氧化”離子方程式為________________________________________。 (4)如何實驗驗證“部分氧化”的濾液中存在Fe2+?_______________。 (5)Fe3O4膠粒的直徑的范圍是______________________。 【答案】 增大固體表面積,提升“堿浸”時的化學反應速率 不能,Ca(OH)2溶解度較小不能順利溶解鐵礦中的Al2O3 不可,CaSO4微溶很難除凈固體中的CaCO3 過濾 ClO3- + 6H+ + 6Fe2+ = Cl- + 6Fe3+ + 3H2O 往試樣中滴加高錳酸鉀酸性溶液,高錳酸鉀紫紅色褪去,說明濾液中尚存Fe2+(或其它合理答案) 1~100nm(或10-9~10-7m等合理答案) 21.軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有少量(Hg2+等)重金屬化合物雜質。黃鐵礦的主要成分是FeS2,還含有SiO2和Al2O3等雜質。工業(yè)上采用同槽硫酸酸溶等工藝制備碳酸錳并回收硫酸銨,其主要流程如下:( 已知: Ksp[Al(OH) 3]=1 310-33,Ksp[Fe(OH) 3]=5.310-38,金屬離子的濃度小于110-6視為沉淀完全。) (1)為了提高錳元素的浸出率,在“浸取”時可采取的措施有: ①適當升高溫度,②攪拌,③_________________等。 (2)流程“氧化”中加入MnO2與Fe2+發(fā)生反應的離子方程式為_________________。 (3)“濾渣2”中主要成分的化學式為_________________。 (4)流程“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是_________________。 (5)流程“50℃碳化”得到碳酸錳,該反應的化學方程式為_________________。 (6)生成的碳酸錳產品需經充分洗滌,檢驗產品完全洗凈的方法是_________________。 【答案】 適當增大硫酸濃度(或將礦石研成粉末或延長浸泡時間等) MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 Na2S會增大回收產物(NH4)2SO4中Na+含量 MnSO4+2NH4HCO3(NH4)2SO4+ MnCO3↓+ CO2↑+H2O 取最后一次洗滌濾液,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,若無沉淀,則已洗凈(合理答案均給分)- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題21 化工流程模擬題訓練 2019 年領軍 高考 化學 清除 易錯點 專題 21 化工 流程 模擬 訓練
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://www.3dchina-expo.com/p-6336976.html