最新2018届高考化学大一轮复习检测强化训练六无机化工流程题有答案和解释.docx

最新2018届高考化学大一轮复习检测强化训练六无机化工流程题有答案和解释强化训练六无机化工流程题1.工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬，简要流程如下： (1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：2FeOCr2O34Na2CO37NaNO3=高温4Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2)操作包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是_；操作可选用的装置(部分夹持装置略去)是_(填序号)。 (3)写出能够完成操作的相关反应的化学方程式：_。(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mgL1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.2500 molL1的K2Cr2O7溶液。.加指示剂，用c molL1的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2把多余的Cr2O27转化为Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_。计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O27需消耗_ mol Fe2，1 mol Cr2O27相当于_ mol O2。答案(1)7NaNO2(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作23次D(3)2Cr2O3=通电4Cr3O2(或2AlCr2O3=高温2CrAl2O3)(其他答案合理也可)(4)酸式滴定管(或移液管)61.5解析(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO2”。(4)K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。Fe2与Cr2O27发生氧化还原反应生成Fe3和Cr3，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O27需消耗6 mol Fe2；根据Cr2O272Cr3转移6e，O22H2O 转移4e可知，1 mol Cr2O27相当于1.5 mol O2。2.利用含锰废水(主要含Mn2、SO24、H、Fe2、Al3、Cu2)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工艺流程如下： 已知某些物质完全沉淀的pH如下表：沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 CuS MnS MnCO3沉淀完全时的pH 3.2 5.4 6.4 9.8 0 7 7回答下列问题：(1)过程中，所得滤渣W的主要成分是_。(2)过程中，发生反应的离子方程式是_。(3)过程中，若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO3的反应的离子方程式是_。(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2：2MnCO3O2=2MnO22CO2。现在空气中加热460.0 g MnCO3，得到332.0 g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的质量分数是_(用百分数表示，小数点后保留1位小数)。.常温下，浓度均为0.1 molL1的下列六种溶液的pH如下表：溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONapH 8.8 9.7 11.6 10.3 11.1 11.3(1)上述盐溶液中的阴离子，结合H能力最强的是_。(2)根据表中数据判断，浓度均为0.01 molL1的下列物质的溶液中，酸性最强的是_(填序号)。AHCNBHClOCC6H5OHDCH3COOHEH2CO3答案.(1)Fe(OH)3、Al(OH)3(2)MnSCu2=Mn2CuS(3)Mn22HCO3=MnCO3CO2H2O(4)78.6%.(1)CO23(2)D解析.(1)根据各物质完全沉淀时的pH可知，当pH5.4时产生的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3。(2)根据流程，过程后Mn元素进入滤液，所以过程主要是除去滤液A中的Cu2，离子反应方程式为MnSCu2=Mn2CuS。(3)根据过程中参与反应的物质可知J为CO2气体，结合前后物质分析可知发生反应的离子方程式为Mn22HCO3=MnCO3CO2H2O。(4)MnCO3在空气中加热分解为MnO，并被部分氧化为MnO2,460.0 g MnCO3为4.0 mol，完全分解可产生4.0 mol MnO，设其中有x mol被氧化为MnO2，则有87x71(4.0x)332.0，x3。产品中MnO2的质量分数为873332.0100%78.6%。.(1)酸越弱，对应酸根离子结合H能力越强，由表中数据可知结合H能力最强的为CO23。(2)同理，在阳离子相同的前提下，盐溶液的pH越低，对应酸的酸性越强，D项符合题意。3轻质碳酸钙是一种广泛应用于塑料、橡胶、涂料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质轻质碳酸钙的工艺流程如下： 已知所用磷石膏钙渣的主要成分及含量如下表所示。CaO P2O5 SO3 Fe2O3 TiO2 SiO2 烧失量47.70% 1.60% 1.77% 0.041% 0.0027% 9.85% 37.69%请回答下列问题：(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得粗制CaCl2溶液，为了提高溶出率，可以采取的措施有_(回答两条即可)。(2)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气，控制溶液的pH，主要除去_等阳离子，同时也除去其他一些杂质。(3)碳化时将精制CaCl2溶液稀释至一定体积，控制反应温度以及NH3和CO2的通入量，此过程发生反应的化学方程式为_。(4)检验沉淀洗涤干净的实验操作为_。(5)为了探究酸溶的工艺条件，称取6份各50 g磷石膏钙渣，分别用不同浓度的盐酸进行溶解，反应时间为30 min，测出滤液中钙溶出率的结果如图所示，从生产成本上考虑，盐酸最适宜的浓度为_。 (6)把CaCO3浊液滴入1.0 molL1的Na2SO3溶液中，能否产生CaSO3沉淀？若不能，说明原因；若能，请简述判断依据及转化过程。_。已知：Ksp(CaSO3)1.4107，Ksp(CaCO3)2.8109答案(1)粉碎磷石膏钙渣，增大盐酸浓度，升高温度，延长酸溶时间等(任写两条)(2)Fe3(3)CaCl22NH3CO2H2O=CaCO32NH4Cl(4)向洗涤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(5)4.0 molL1(6)能。判断依据：由Ksp(CaSO3)/Ksp(CaCO3)50知，当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO23)50c(CO23)时，即发生由CaCO3向CaSO3的转化。转化过程：把CaCO3浊液滴入1.0 molL1的Na2SO3溶液中时，溶液中的c(Ca2)与c(SO23)之积大于Ksp(CaSO3)，生成CaSO3沉淀，导致溶液中c(Ca2)减小，使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3(s)Ca2(aq)CO23(aq)向溶解的方向移动，导致CaCO3溶解解析(1)为了提高溶出率，可以采取的措施有粉碎磷石膏钙渣，增大盐酸浓度，升高温度和延长酸溶时间等。(2)根据题给表格可知，通入氨气，控制溶液的pH，主要除去Fe3等阳离子。(3)碳化过程发生反应的化学方程式为CaCl22NH3CO2H2O=CaCO32NH4Cl。(4)检验沉淀洗涤干净的实验操作为：向洗涤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。(5)根据图示，盐酸的浓度为4.0 molL1时滤液中钙溶出率已经较大，再增大盐酸浓度，钙溶出率增加缓慢，成本上不划算。 4钨是我国的丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨(W)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨的流程如下： 已知：钨酸酸性很弱，难溶于水离子完全沉淀的pH：SiO23为8，WO24为5碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨(1)74W在元素周期表中的位置是第_周期。(2)CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是_。(3)滤渣B的主要成分是_(写化学式)。调节pH可选用的试剂是_(填字母序号)。A氨水 B氢氧化钠溶液C盐酸 D碳酸钠溶液(4)母液中加入盐酸的离子方程式为_。检验沉淀C是否洗涤干净的操作是_。(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是_。(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知温度为T时Ksp(CaWO4)11010，KspCa(OH)24107，当溶液中WO24恰好沉淀完全(离子浓度等于105 mol/L)时，溶液中c(WO24)c(OH)_。答案(1)六(2)CaWO4Na2CO3=1000 Na2WO4CaOCO2(3)H2SiO3C(4)WO242H=H2WO4取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴加12滴AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗涤干净(5)如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题(6)5105解析(1)钨的核外电子依次是2,8,18,32,8,6，所以钨是第六周期元素。(2)由于Na2WO4是易溶性盐、CaCO3高温下会分解，所以高温反应生成Na2WO4、CaO、CO2。(3)Na2CO3能与SiO2反应生成可溶性的Na2SiO3，所以滤渣A的主要成分是Fe2O3，调节pH可将SiO23转化为H2SiO3(滤渣B)；因生成的CaO与水反应生成Ca(OH)2，使得溶液呈较强的碱性，所以必须使用酸来调节pH。(4)母液中加入盐酸是将WO24转化为H2WO4沉淀；若沉淀未洗净则洗涤液中含有Cl，所以取最后一次洗涤液并用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验即可。(5)过量的碳混在固体中不易除去，且碳易与生成的钨反应又引入新的杂质，而H2是气体，且生成物H2O可蒸发除去。(6)Ca(OH)2WO24CaWO42OH，该反应的平衡常数KKspCa(OH)2Ksp(CaWO4)c2(OH)c(WO24)，即410711010c2(OH)105，解得c(OH)0.2 mol/L，所以c(WO24)c(OH)5105。5金属钛的密度小，强度大，外观像钢，性质像铝，被誉为太空金属和未来钢铁。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下： (1)在溶液中加入铁屑发生的主要离子方程式为_。(2)晶体A为_，浊液需要冷却的原因为_。(3)TiOSO4水解方程式为TiOSO42H2OH2TiO3H2SO4，根据平衡移动原理，可采用_、_等措施，以利于该反应顺利进行。(4)TiO2可与焦炭、氯气在10001100 K温度下反应，该反应氧化剂与还原剂的物质的量相等，则反应的化学方程式为_。(5)工业上常用金属镁在1070 K的高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备Ti，需要在氩气氛围中进行的理由为_。答案(1)2Fe3Fe=3Fe2(2)FeSO47H2O(或FeSO4)降低温度可减小FeSO4的溶解度，便于结晶析出，方便分离出硫酸氧钛溶液(3)加水加碱(加热)(4)TiO22C2Cl2=10001100 KTiCl42CO(5)防止镁、钛在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应解析(1)溶液中的Fe3能与Fe反应：2Fe3Fe=3Fe2。(2)根据质量守恒可知晶体A是FeSO4