非選擇題專項(xiàng)訓(xùn)練一工藝流程題1.(2017全國)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:回答下列問題:(1)步驟的主要反應(yīng)為FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的計(jì)量數(shù)比為。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是。(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是,濾渣2的主要成分是及含硅雜質(zhì)。(3)步驟調(diào)濾液2的pH使之變(填“大”或“小”),原因是(用離子方程式表示)。(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a.80b.60c.40d.10步驟的反應(yīng)類型是。(5)某工廠用m1 kg鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品m2 kg,產(chǎn)率為。2.硼泥主要由MgO和SiO2組成,含有少量Fe2O3、FeO、Al2O3等雜質(zhì)。用硼泥生產(chǎn)氫氧化鎂的工藝流程如下圖所示:已知某些氫氧化物沉淀的pH如下表所示:氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pHMg(OH)29.310.8Fe(OH)27.69.6Fe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7(1)MgO的電子式為。(2)濾渣2的主要成分是,向?yàn)V渣2中繼續(xù)加入過量的NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(3)加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=12.0時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)利用Mg(OH)2與含SO2的煙氣反應(yīng)生成MgSO4,可以使煙氣脫硫,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)若取a噸硼泥為原料,最后得到b噸Mg(OH)2產(chǎn)品(假設(shè)生產(chǎn)過程中鎂元素?zé)o損失),則硼泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含有a、b的代數(shù)式表示)。3.(2018天津理綜)下圖中反應(yīng)是制備SiH4的一種方法,其副產(chǎn)物MgCl26NH3是優(yōu)質(zhì)的鎂資源?；卮鹣铝袉栴}:(1)MgCl26NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序(H-除外):,Mg在元素周期表中的位置:,Mg(OH)2的電子式:。(2)A2B的化學(xué)式為。反應(yīng)的必備條件是。上圖中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有。(3)在一定條件下,由SiH4和CH4反應(yīng)生成H2和一種固體耐磨材料(寫化學(xué)式)。(4)為實(shí)現(xiàn)燃煤脫硫,向煤中加入漿狀Mg(OH)2,使燃燒產(chǎn)生的SO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的Mg化合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(5)用Mg制成的格氏試劑(RMgBr)常用于有機(jī)合成,例如制備醇類化合物的合成路線如下:RBrRMgBr(R:烴基;R:烴基或H)依據(jù)上述信息,寫出制備所需醛的可能的結(jié)構(gòu)簡式:。參考答案非選擇題專項(xiàng)訓(xùn)練一工藝流程題1.答案 (1)27陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)(2)FeAl(OH)3(3)小2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(4)d復(fù)分解反應(yīng)(5)190m2147m1100%解析 (1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知Fe由+2價(jià)升至+3價(jià),Cr由+3價(jià)升至+6價(jià),1個(gè)FeOCr2O3共升高1價(jià)+32價(jià)=7價(jià),N由+5價(jià)降至+3價(jià),降低2價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降總值相等配平反應(yīng)的化學(xué)方程式,則FeOCr2O3前的計(jì)量數(shù)為2,NaNO3前的計(jì)量數(shù)為7,即兩者的計(jì)量數(shù)之比為27;陶瓷中的SiO2在高溫下可以與Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3,因此不能使用陶瓷容器。(2)由步驟知,生成的Na2CrO4和NaNO2均能溶于水,Fe2O3難溶于水,故濾渣1中含量最多的金屬為鐵。調(diào)濾液1的pH使鋁雜質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,則濾渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅雜質(zhì)。(3)最終獲得的產(chǎn)品為K2Cr2O7,CrO42-在酸性條件下會(huì)轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,故需要將濾液2的pH變小。(4)在濾液3中加入KCl發(fā)生反應(yīng):Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)。從溶解度曲線知,K2Cr2O7比Na2Cr2O7更難溶,當(dāng)溫度降至10 時(shí),得到的K2Cr2O7更多。(5)由鉻元素守恒可得出產(chǎn)率為m2m140%152294100%=190m2147m1100%。2.答案 (1)Mg2+O2-(2)Fe(OH)3、Al(OH)3Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(3)Mg2+2OH-Mg(OH)2(4)2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O(5)20b29a解析 (2)加工業(yè)硫酸時(shí),只有SiO2不反應(yīng),所有金屬元素均以離子形式存在于濾液1中;加H2O2后,溶液中的陽離子為Mg2+、Al3+、Fe3+,根據(jù)已知的沉淀表格,可知pH調(diào)至6.0時(shí),Al3+、Fe3+均已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,所以濾渣2的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3;因Al(OH)3為兩性氫氧化物,所以繼續(xù)加過量NaOH,Al(OH)3會(huì)溶解。(3)經(jīng)過前幾步操作,濾液2中金屬陽離子只有Mg2+,根據(jù)已知的沉淀表格,調(diào)pH=12.0時(shí),Mg2+會(huì)轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2沉淀。(4)已知條件是Mg(OH)2與SO2反應(yīng)生成MgSO4,由得失電子守恒,可知反應(yīng)物還有一種氧化劑,應(yīng)該是O2;再由原子守恒,可知生成物中還有H2O;最后配平即可。(5)設(shè)a噸硼泥原料中含MgO的質(zhì)量為x噸,則MgOMg(OH)24058xb40x=58b解得x=20b29所以硼泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xa=20b29a=20b29a3.答案 (1)r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)第三周期A族HO-Mg2+OH-(2)Mg2Si熔融,電解NH3、NH4Cl(3)SiC(4)2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O(5)CH3CH2CHO、CH3CHO解析 此題屬于無機(jī)化工流程圖題,采用“各個(gè)擊破法”解題。(1)MgCl26NH3所含元素的簡單離子(H-除外)是Cl-、Mg2+、N3-、H+,根據(jù)規(guī)律,離子半徑由小到大的順序是r(H+)<r(Mg2+)<r(N3-)<r(Cl-)。Mg原子序數(shù)是12,在元素周期表中的位置是第三周期A族,Mg(OH)2是離子化合物,其電子式為HO-Mg2+OH-。(2)根據(jù)元素守恒,A2B的化學(xué)式應(yīng)為Mg2Si。反應(yīng)是電解熔融的無水氯化鎂制備金屬鎂。根據(jù)流程圖可知可以循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3和NH4Cl。(3)本步是根據(jù)信息推斷反應(yīng)產(chǎn)物, SiH4和CH4發(fā)生歸中反應(yīng)生成H2和SiC。(4)本步是信息方程式書寫,類似“鈣基固硫”, 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O。(5)依據(jù)信息,可以由CH3CHO和CH3CH2MgBr或CH3CH2CHO和CH3MgBr發(fā)生反應(yīng)得到。