《高考化學一輪課時檢測熱點專題專練專題 無機化工流程題的解題策略》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪課時檢測熱點專題專練專題 無機化工流程題的解題策略（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱點專題專練(一)　“無機化工流程題”的解題策略 1．(2014·鹽城摸底考試)利用磷肥廠的副產品氟硅酸生產冰晶石晶體，既充分利用資源又提高經濟效益，其部分工藝流程如下： 氟硅酸 (1)冰晶石用途之一是________(選填序號：a.煉鋼b.電冶鋁c.冶鎂 )工業(yè)作助熔劑。 (2)制取NH4F反應器材質適宜是________(選填序號：a.聚四氟乙烯b．玻璃c．陶瓷)，過濾1所得濾渣的成分為________(填化學式)。 (3)圖中的廢氣經吸收可循環(huán)利用，該氣體是________(填化學式)，含氟廢水可用石灰處理生成難溶CaF2，其溶度積常數(shù)表達式為Ksp(CaF2)＝_____

2、___。 (4)冰晶石能在堿溶液中分解，寫出冰晶石與足量氫氧化鈉溶液反應生成兩種鈉鹽的化學方程式________________________。 2．四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產品的一種工藝流程示意圖如下： 回答下列問題： (1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時溶液仍呈強酸性。該過程中有如下反應發(fā)生： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2TiO2＋(無色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(無色)＋Fe2＋＋

3、2H＋ 加入鐵屑的作用是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在②→③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質顆粒直徑大小在________范圍。 (3)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點。依據(jù)綠色化學理念，該工藝流程中存在的不足之處是________(只要求寫出一項)。 (4)依據(jù)表格信息，要精制含少量SiCl4雜質的T

4、iCl4，可采用________方法。 TiCl4 SiCl4 熔點/℃ －25.0 －68.8 沸點/℃ 136.4 57.6 3.(2014·蘇北四市高三第一次調研)輝銅礦主要成分Cu2S，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質，軟錳礦主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等雜質。研究人員綜合利用這兩種資源，開發(fā)出同槽酸浸濕法冶煉工藝，制備硫酸錳和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下： 已知：①MnO2有較強的氧化性，能將金屬硫化物中的硫氧化為單質硫 ②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水溶液中會分解生成NH3 ③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍

5、(開始沉淀和完全沉淀的pH)： Fe3＋：1.5～3.2Mn2＋：8.3～9.8Cu2＋：4.4～6.4 (1)實驗室配制250mL4.8mol·L－1的稀硫酸，所需的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還需要________、________。 (2)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有________________(任寫一點)。 (3)酸浸時，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。 寫出該反應的化學方程式_______________________________________________。 (4)調節(jié)浸出液pH＝4的作用是__________________

6、________________________。 (5)本工藝中可循環(huán)使用的物質是________________(寫化學式)。 (6)獲得的MnSO4·H2O晶體后常用酒精洗滌，主要目的是________________________。 (7) 用標準的BaCl2溶液測定樣品中MnSO4·H2O質量分數(shù)時，發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%(測定過程中產生的誤差可忽略)，其可能原因有__________(任寫一種) 。 4．(2014·南京二模)輕質碳酸鎂是廣泛應用于橡膠、塑料、食品和醫(yī)藥工業(yè)的化工產品，以鹵塊(主要成分為MgCl2，含F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Mn2＋等雜質離子)為原料制備輕質

7、碳酸鎂的工藝流程如下： (1)“氧化”一步中發(fā)生反應的離子方程式為________________________。 (2)“調節(jié)pH”一步應調節(jié)溶液的pH＝9.8，其目的是________________________。 (3)“熱解”一步溫度控制在75℃左右，其原因是________________________。 (4)從“過濾2”步驟中得到的濾液中能回收的鹽類物質主要有________________________(填化學式)。 表生成氫氧化物沉淀的pH 物質 開始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 M

8、n(OH)2 8.3 9.8 Mg(OH)2 9.9 11.1 注：Fe(OH)2沉淀呈絮狀，不易從溶液中除去。 (5)輕質碳酸鎂的成分為堿式碳酸鎂[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]，則“熱解”一步發(fā)生反應的離子方程式為________________。 5．(2014·南通二模)工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產MnO2的工藝流程如下： 有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表： 氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Pb(OH)2 Mn(OH)2 開始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 4.2 8.0

9、 8.3 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 6.7 8.8 9.8 請問答下列問題： (1)酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是_______________________________________ _______________________________________________________________________。 (2)酸浸后的溶液中含有Mn2＋、SO，另含有少量Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋、Pb2＋等，其除雜過程如下： ①加入MnO2將Fe2＋氧化，其反應的離子方程式為__________________________

10、___ ________________________________________________________________________。 ②加入CaO將溶液的pH調到5.2～6.0，其主要目的是________________________。 ③加入BaS，除去Cu2＋、Pb2＋后，再加入NaF溶液，除去________________________。 (3)從溶液A中回收的主要物質是________________，該物質常用作化肥。 (4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸處理，將其轉化為MnSO4和MnO2，然后再用氧化劑將Mn2＋轉化為MnO

11、2，制得優(yōu)質MnO2。寫出Mn3O4與稀硫酸反應的化學方程式________________________。 6．(2014·蘇錫常鎮(zhèn)徐連六市高三調研)K2SO4是無氯優(yōu)質鉀肥，Mn3O4是生產軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備K2SO4和Mn3O4的工藝流程如下： (1)幾種鹽的溶解度見圖1。反應Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反應后，進行蒸發(fā)濃縮、________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產品。 (2)檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質的實驗操作是：________________________。 (3)反應Ⅳ的化學方程式為__

12、_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)Mn3O4與濃鹽酸加熱時發(fā)生反應的離子方程式為________________________。 (5)圖2是煅燒MnSO4·H2O時溫度與剩余固體質量變化曲線。 ①該曲線中B段所表示物質的化學式為________________________。 ②煅燒過程中固體錳含量隨溫度的升高而增大，但當溫度超過1000℃時，再冷卻后，測得產物的總錳含

13、量反而減小。試分析產物總錳含量減小的原因：____________________ ________________________________________________________________________。 答 案 1．解析：(1)冰晶石可以作為冶煉鋁的降低熔點的物質。(2)含F(xiàn)－的物質與含Si物質易反應，故不能用硅酸鹽產品作為制NH4F的容器。由元素守恒知，H2SiF6與NH3·H2O反應生成NH4F外，還應有SiO2。(3)NH與NaOH反應生成的NH3，可用于制NH4F。(4)先確定出兩種鈉鹽為NaAlO2和NaF，再由F守恒知NaF前配6，然后由Na守

14、恒確定出NaOH前的系數(shù)為4，最后確定出H2O前配2。 答案：(1)b (2)aSiO2(或H2SiO3、H4SiO4、SiO2·nH2O) (3)NH3Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－) (4)Na3AlF6＋4NaOH===NaAlO2＋6NaF＋2H2O 2．解析：(1)從圖中可以看出，對①進行處理的目的是得到富含TiO2＋的溶液和綠礬(FeSO4·7H2O)，所以加入鐵粉的目的是將Fe3＋還原為Fe2＋，同時將部分TiO2＋還原成Ti3＋，以防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。 (2)膠體的分散質微粒直徑大小在1～100nm之間。 (3)該反應產生廢渣、廢液和廢氣

15、，不符合綠色化學的零排放要求。 (4)TiCl4和SiCl4的沸點相差較大，可以用蒸餾的方法將二者分離。 答案：(1)使Fe3＋還原為Fe2＋；生成Ti3＋保護Fe2＋不被氧化 (2)1～100nm (3)產生三廢　(4)蒸餾或精餾 3．解析：(3)由流程圖知：酸浸時發(fā)生反應，反應物有Cu2S、MnO2、H2SO4，產物有CuSO4、MnSO4、S，由元素守恒知還有產物H2O生成，Cu2S→2CuSO4失2e－，Cu2S→S失2e－，MnO2→Mn2＋得2e－，故Cu2S與MnO2以1∶2的比例反應，再通過元素守恒配平其他物質。(4)由已知條件知：Fe3＋在pH>3.2時完全沉淀，故

16、調節(jié)浸出液pH＝4的作用是使Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3沉淀，同時又不影響溶液中Mn2＋和Cu2＋的含量。(5)由流程知：最后步驟中加熱趕出的氨氣可以用來制氨水而循環(huán)利用。 答案：(1)250mL容量瓶、膠頭滴管 (2)粉碎礦石或適當升高溫度或攪拌(其它合理答案也得分) (3)Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4===2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋ 4H2O (4)使Fe3＋完全水解生成Fe(OH)3沉淀 (5)NH3 (6)減少MnSO4·H2O晶體的損失 (7)混有硫酸鹽雜質或部分晶體失去結晶水 4．解析：(1)由于鹵塊有雜質Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋等

17、，需要除雜，F(xiàn)e2＋一般先氧化成Fe3＋再調節(jié)pH[題給信息Fe(OH)2沉淀呈絮狀，不易從溶液中除去]，用NaClO氧化Fe2＋，流程中第一步加入了鹽酸，故溶液呈酸性。(2)調節(jié)pH＝9.8是為了除去雜質離子而Mg2＋不沉淀。(3)溫度過高，NH4HCO3會分解，溫度低反應速率慢。(4)由于所加試劑有鹽酸、NaClO、NaOH及NH4HCO3，放出CO2，能回收的鹽類主要是NaCl、NH4Cl。(5)熱解這步主要是Mg2＋與NH4HCO3反應生成堿式碳酸鎂，同時放出CO2，根據(jù)電荷守恒配平。 答案：(1)ClO－＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (2)使Fe3＋、Mn

18、2＋等雜質離子生成氫氧化物沉淀除去，且盡量避免Mg2＋轉化為沉淀。 (3)溫度太低，反應速率慢，溫度太高NH4HCO3會分解。 (4)NaCl、NH4Cl (5)2Mg2＋＋4HCO＋2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑ 5．解析：(2)①結合題目的文字描述，可知主要反應物為Fe2＋和MnO2，主要產物為Fe3＋和Mn2＋，然后結合溶液呈酸性進行配平。②結合表中信息，可以確定pH調到5.2～6.0的目的是除去Fe3＋、Al3＋。另外，結合③中描述，也能判斷出②的目的是除去Fe3＋、Al3＋。③一方面，由于溶液中含有大量SO，能結合Ba2＋形成沉淀，所以加入NaF的

19、目的不是除去Ba2＋。另一方面，由于CaSO4微溶于水，溶液中必然含有較多Ca2＋，只能靠外加NaF溶液除去，CaF2是一種難溶的物質。(3)結合溶液中主要元素和信息中“化肥”的提示，可知A是(NH4)2SO4。(4)結合題意，可知錳有＋2和＋4價兩種常見價態(tài)。而Mn3O4組成與Fe3O4類似，應為＋2和＋4價錳的復雜化合物，根據(jù)正負化合價代數(shù)和為零的規(guī)則，可以寫成2MnO·MnO2。 答案：(1)增大接觸面積，加快反應速率(使反應更充分) (2)①2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O ②除去Fe3＋、Al3＋③Ca2＋ (3)(NH4)2SO4 (4)M

20、n3O4＋2H2SO4===2MnSO4＋MnO2＋2H2O 6．解析：(1)由溶解度曲線可知K2SO4在相同溫度下溶解性最小，所以可通過在熱的過飽和溶液下過濾的方法得到。(2)實質上就是檢驗Cl－的存在，但SO的存在會對Cl－的檢驗產生干擾，所以先要加足量的Ba(NO3)2溶液來除去SO，再用AgNO3來檢驗。(3)Ⅳ發(fā)生的是SO2與MnO2生成MnSO4的反應。(4)Mn2O3具有較強的氧化性，可將Cl－氧化為Cl2，本身被還原為Mn2＋。(5)①由圖像可知n(MnSO4·H2O)＝0.0006mol，猜測A點是失去水的物質的量，計算可知若減少的是水，其物質的量為(100mg－89.35

21、mg)/18 g·mol－1＝0.000 6 mol，得到驗證確實是水，由制得的產品推測B點剩余的是Mn3O4，計算可得其物質的量為45.17 mg/229g·mol－1＝0.0002mol。②總錳含量反而減小說明其它元素的含量變大，如生成了Mn2O3、MnO2等。 答案：(1)趁熱過濾 (2)取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過量Ba(NO3)2溶液，取上層清液滴加AgNO3溶液 (3)MnO2＋SO2===MnSO4 (4)Mn3O4＋8H＋＋2Cl－3Mn2＋＋Cl2↑＋4H2O (5)①Mn3O4②部分Mn3O4又被氧化為Mn2O3或MnO2，造成總錳含量減小 內容總結 （1）熱點專題專練(一)　“無機化工流程題”的解題策略 1．(2014·鹽城摸底考試)利用磷肥廠的副產品氟硅酸生產冰晶石晶體，既充分利用資源又提高經濟效益，其部分工藝流程如下： 氟硅酸 (1)冰晶石用途之一是________(選填序號：a.煉鋼b.電冶鋁c.冶鎂 )工業(yè)作助熔劑 （2）答案：(1)使Fe3＋還原為Fe2＋ （3）(4)結合題意，可知錳有＋2和＋4價兩種常見價態(tài)