2018年高考化學(xué)三輪沖刺 工藝流程分析考前練習(xí) 新人教版.doc
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工藝流程分析1 Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來(lái)制備,工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí),所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)。(2)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42形式存在,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_。(3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:溫度/3035404550TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388分析40時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因_。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4,其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)。(5)若“濾液”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0105 mol/L,此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成_(列式計(jì)算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.31022、1.01024。(6)寫(xiě)出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式_。2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(wèn)題:(1)步驟的主要反應(yīng)為:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_(kāi)。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(guò)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。a80 b60 c40 d10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_(kāi)。3水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)在分解水泥樣品過(guò)程中,以鹽酸為溶劑,氯化銨為助溶劑,還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是_,還可使用_代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_,其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是_。沉淀B的主要成分為_(kāi)、_(填化學(xué)式)。(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,通過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量,滴定反應(yīng)為:MnO4+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400 g水泥樣品,滴定時(shí)消耗了0.0500 molL1的KMnO4溶液36.00 mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。4 NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來(lái)漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:回答下列問(wèn)題:(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)。(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時(shí),為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為_(kāi)、_?!半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi),該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_。(5)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))5重金屬元素鉻的毒性較大,含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性較強(qiáng)。為回收利用,通常采用如下流程處理:注:常溫下,部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)所需的pH,如下表:氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH3.79.611.189(1)氧化過(guò)程中可代替H2O2加入的試劑是_(填字母,下同)。A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH=8時(shí),除去的離子是_;已知鈉離子交換樹(shù)脂的原理:Mn+nNaRMRn+nNa+,此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是_。A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+(3)還原過(guò)程在酸性條件下進(jìn)行,每消耗0.8 mol Cr2O轉(zhuǎn)移4.8 mol e,該反應(yīng)離子方程式為_(kāi)。.酸性條件下,六價(jià)鉻主要以Cr2O形式存在,工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O的廢水,該法用Fe作電極電解含Cr2O的酸性廢水,隨著電解進(jìn)行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生Cr(OH)3溶液。(1)電解時(shí)能否用Cu電極來(lái)代替Fe電極?_(填“能”或“不能”),理由是_。(2)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=11020,假設(shè)溶液的c(Cr3+)=0.01mol/L,當(dāng)pH應(yīng)為_(kāi)時(shí)開(kāi)始生成沉淀。6硫酸鎳晶體(NiSO47H20)可用于電鍍工業(yè),可用含鎳廢他化劑為原料來(lái)制備。已知某化工廠的含鎳廢催化劑主嬰含有Ni,還含有Al,F(xiàn)e的單質(zhì)及其他不溶于水及酸、堿的雜質(zhì)。某小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的制備流程:已知:25,KspFe(OH)3=4.01038,KspNi(OH)2=1.21015(1)操作a所用到的玻璃儀器有_、玻璃棒和燒杯。溶液中通入足量CO2時(shí)可析出白色沉淀,反應(yīng)的離子方程式是_(2)加H2O2的目的是(用離子方程式表示)_。反應(yīng)溫度不宜過(guò)高,原因是_。(3)操作b為調(diào)節(jié)溶液的pH,若調(diào)節(jié)溶液pH=5,則沉淀后的溶液中殘留的c(Fe3+)=_。若溶液中c(Ni2+)=1.2mol/L,為避免Ni2+沉淀?yè)p失,調(diào)節(jié)溶液PH的最大值為_(kāi)(4)調(diào)PH為23時(shí)所加的酸是_ (5)操作c的名稱為_(kāi)、過(guò)濾、洗滌、干燥。(6)NiSO47H20可用于制備鎳氫電池(NiMH),其中M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池用KOH溶液作電解質(zhì)溶液,總反應(yīng)為NiOOH+MHNi(OH)2+M,則NiMH電池放電過(guò)程中,正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。7 CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究?!緦?shí)驗(yàn)探究】該小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)儀器X的名稱是_。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是 。檢查裝置的氣密性后加入藥品 熄滅酒精燈,冷卻在“氣體入口”處通干燥HCl 點(diǎn)燃酒精燈,加熱停止通入HCl,然后通入N2(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是 。(4)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì),根據(jù)資料信息分析:若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是 。若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是 。(6)若已證實(shí)雜質(zhì)為CuO,請(qǐng)寫(xiě)出由Cu2(OH)2Cl2生成CuO的化學(xué)方程式 。8電解精煉銅的陽(yáng)極泥主要成分為Cu2Te、Ag2Se,工業(yè)上從其中回收硒(Se)、碲(Te)的一種工藝流程如下:已知:ITeO2是兩性氧化物、微溶于水;元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32、HTeO3等形式存在;25時(shí),亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1103,Ka2=2108。(1)NaHTeO3的溶液的pH_7(填“”、“=”或“”)。(2)SeO2與SO2通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。操作的名稱為_(kāi)。(3)焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液中的溶質(zhì)主要成分為NaOH、_。工業(yè)上通過(guò)電解溶液也可得到單質(zhì)碲。已知電極均為石墨,則陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)向溶液中加入硫酸,控制溶液的pH為4.55.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4過(guò)量,將導(dǎo)致碲的回收率偏低,其原因是_。(5)將純凈的TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲溶液,然后將SO2通入到溶液中得到Te單質(zhì)。由四氯化碲得到Te單質(zhì)的離子方程式為_(kāi)。(6)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有_(填化學(xué)式)。9亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過(guò)氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:已知:NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO23H2O。純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10以下安全。160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固體溶于水所得溶液的體積為1 L,其密度約為1.2g/mL。(1)160 gL1NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保留三位有效數(shù)字)。(2)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是_(選填序號(hào))。a.將SO2氧化成SO3,增強(qiáng)酸性b.稀釋ClO2以防止爆炸c.將NaClO3氧化成ClO2(3)ClO2發(fā)生器中的主要反應(yīng)方程式為 ,吸收塔內(nèi)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(4)吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(選填序號(hào))。a.Na2O2 b.Na2S c.FeCl2(5)從濾液中得到NaClO23H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是_(選填序號(hào))。a.蒸餾 b.蒸發(fā) c.灼燒 d.過(guò)濾 e.冷卻結(jié)晶10冬日,雪花漫舞,給人帶來(lái)美的享受,但降雪卻會(huì)導(dǎo)致道路通行問(wèn)題。現(xiàn)有一種高速公路的綠色融雪劑CMA(醋酸鈣、醋酸鎂固體混合物),其生產(chǎn)常以白云石(主要成分MgCO3CaCO3,含SiO2等雜質(zhì))和生物質(zhì)廢液木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等雜質(zhì))等為原料,流程如下:(1)步驟發(fā)生的反應(yīng)離子方程式為 。(2)濾渣1的主要成分與NaOH溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (己知l mol NaOH發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出熱量為Q kJ)。步驟所得濾液常呈褐色,分析可知其原因主要是木醋液中含有少量的有色的焦油以及 。(3)已知CMA中鈣、鎂的物質(zhì)的量之比與出水率(與融雪效果成正比)關(guān)系如圖所示,步驟的目的除調(diào)節(jié)n(Ca)n(Mg) 約為_(kāi)(選填:13; 12; 37; 23)外,另一目的是 。(4)步驟包含的操作有 、過(guò)濾、洗滌及干燥。(5)取a kg含MgCO3CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的白云石,經(jīng)過(guò)上述流程制備CMA。已知MgCO3CaCO3的損失率為c%,步驟之后到產(chǎn)品CMA的損失率為d%,則結(jié)合(3)可知所得產(chǎn)品質(zhì)量約為 kg(請(qǐng)用含相關(guān)字母的計(jì)算式表達(dá),不必化簡(jiǎn))。參考答案1【答案】(1)100、2h,90,5h (2)FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O (3)低于40,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過(guò)40,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 (4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全時(shí),c(PO43)=molL1=1.31017 molL1,c3(Mg2+)c2(PO43)=(0.01)3(1.31017)2=1.71040Ksp Mg3(PO4)2,因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀 (6)2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO22【答案】(1)2:7 陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng) (2)鐵 Al(OH)3 (3)小 增大溶液中H+,促進(jìn)平衡2CrO42+2H+Cr2O72+H2O正向移動(dòng) (4)d 復(fù)分解反應(yīng) (5)3【答案】(1)將樣品中可能存在的Fe2+氧化為Fe3+ 雙氧水(H2O2) (2)SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HFSiF4+2H2O (3)防止膠體生成,易沉淀分離 Fe(OH)3 Al(OH)3 (4)45.0%4【答案】(1)+3(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4(3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO2(或NaClO2)(4)2:1 O2(5)1.575【答案】. (1)A (2)AB CD (3)3S2O+4Cr2O+26H+=6SO+8Cr3+13H2O. (1)不能 (2)因陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2+不能使Cr2O還原到低價(jià)態(tài) 86【答案】(1)漏斗 AlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3 (2)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 溫度過(guò)高易導(dǎo)致H2O2分解 (3)4.01011 molL1 6.5 (4)硫酸(H2SO4) (5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (6) NiOOH +e+ H2O = Ni(OH)2 + OH7【答案】(1)球形干燥管(2)(3)先變紅后褪色(4)Cl2+2OHCl+ClO+2H2O H+OHH2O(5)加熱溫度不夠 HCl氣流不足。(6) Cu2(OH)2Cl22CuO+2HCl8【答案】(1)(2)SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se 過(guò)濾(3)Na2TeO3 TeO32+3H2O+4e=Te+6OH(4)TeO2是兩性氧化物,溶液酸性過(guò)強(qiáng),TeO2會(huì)繼續(xù)與酸反應(yīng)導(dǎo)致碲元素?fù)p失(5)Te4+2SO2+4H2O=Te+8H+2SO42 (6)H2SO4、HCl9.【答案】(1)13.3(2)b(3)2NaClO3+SO22ClO2+Na2SO4 2NaOH+2ClO2+H2O22NaClO2+2H2O+O2(4)a(5)b、e、d10.【答案】(1)MgCO3CaCO3+4CH3COOHCa2+Mg2+4CH3COO+2CO2+2H2O(2)SiO2(s)+2NaOH(aq) Na2SiO3(aq)+H2O(l) H=2Q kJ/mol 苯酚(3)3:7 除去過(guò)量的乙酸(4)蒸發(fā)結(jié)晶(5)+ (1d%)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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