浙江化学选考加试特训8 化工流程实验题的突破.doc

加试特训8化工流程实验题的突破1(2017浙江高三“超级全能生”3月联考选考)用Zn(主要含有Fe、Al、Pb杂质)和硫酸来制取H2，利用制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO47H2O)、Al2O3和Fe2O3，流程如下：已知Al3、Fe3、Zn2的氢氧化物完全沉淀的pH分别为5.2、4.1和8.5，ZnSO47H2O晶体易溶于水，易风化。回答下列问题：(1)调节pH2的目的是_，调节pH2，可加入_(填化学式)。(2)写出生成沉淀3的化学方程式：_。(3)加热浓缩ZnSO4溶液出现极薄晶膜时，要停止加热的主要原因是_。(4)某同学用如图所示的装置抽滤。有关抽滤的说法正确的是_(填字母)。A抽滤的目的主要是得到较干燥的沉淀B滤纸的直径应略小于漏斗内径，又能盖住全部小孔C图中有一处出错D抽滤结束，从吸滤瓶的支管口倒出滤液抽滤，洗涤沉淀的具体操作是_。(5)为得到干燥的ZnSO47H2O产品，选择干燥方法是_(填字母)。A加热烘干B用浓H2SO4干燥C用酒精洗干D在空气中自然干燥2(2017温州市“十五校联合体”高二下期期中联考)过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素。反应的方程式为CO(NH2)2H2O2CO(NH2)2H2O2。过氧化尿素的部分性质如下：分子式外观热分解温度熔点溶解性CO(NH2)2H2O2白色晶体45 7585 易溶于水、有机溶剂合成过氧化尿素的流程及反应装置图如图： 请回答下列问题：(1)仪器X的名称是_；冷凝管中冷却水从_(填“a”或“b”)口出来。(2)该反应的温度控制30 而不能过高的原因是_。(3)步骤宜采用的操作是_(填字母)。A加热蒸发 B常压蒸发 C减压蒸发(4)若实验室制得少量该晶体，过滤后需要用冷水洗涤，具体的洗涤操作是_。(5)准确称取1.000 g产品于250 mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加2 mL 6 molL1H2SO4，用0.200 0 molL1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗18.00 mL(尿素与KMnO4溶液不反应)，则产品中CO(NH2)2H2O2的质量分数为_；若滴定后俯视读数，则测得的过氧化尿素含量_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。3电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥，被列入国家危险废物名录，属于第十七类危险废物。电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质，工业上通过“中温焙烧钠氧化法”回收得到Na2Cr2O7等物质。已知：水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质不同钠盐在不同温度下的溶解度(g)如下表 温度物质20 60 100 Na2SO419.545.342.5Na2Cr2O7183269415Na2CrO484115126(1)水浸后的溶液呈_(“酸”“碱”或“中”)性。(2)完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式：_Cr(OH)3_Na2CO3_=_Na2CrO4_CO2_(3)滤渣的主要成分有Zn(OH)2、_。(4)“系列操作”中为继续加入H2SO4，_(填操作方法)，过滤。继续加入H2SO4目的是_(结合平衡移动的原理予以说明)。(5)工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na2CrO4)加入适量H2SO4，用石墨作电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式：_。4(2016宁波市十校高三9月联考)重铬酸钾是一种常见的强氧化剂。实验室以精选铬铁矿(主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7，式量294)的流程如下：请回答下列问题：(1)操作1中发生的反应有4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2该步骤在常温下的反应速度较慢，为使反应速率增大，可采取的两条措施是_。(2)固体Y中主要含有_(填写化学式)。(3)酸化步骤使含铬物质发生了转化，请写出离子反应方程式：_。(4)操作4中的化学反应在溶液中能发生的可能理由是_；获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体，在水浴上加热浓缩至_，冷却结晶，抽滤，洗涤，干燥。(5)通过下列实验可测定产品中重铬酸钾的质量分数：称取重铬酸钾试样1.470 g，用100 mL容量瓶配制成溶液。移取25.00 mL溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3)，放于暗处5 min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示剂，用0.150 0 molL1标准溶液滴定，共消耗标准溶液36.00 mL。滴定时发生的反应的离子方程式为I22S2O=2IS4O，则所测产品中重铬酸钾的纯度为_。(6)有关上述实验过程中涉及的部分实验操作的描述，正确的是_(填字母)。A粗产品若要进一步提纯，可以采用重结晶的方法B配制溶液时，用托盘天平称取试样后，一般经溶解、转移(含洗涤)、定容等步骤，配制成100 mL溶液C滴定时，当最后一滴标准溶液滴入时，溶液变为蓝色，且半分钟内不变色，可判断滴定终点D滴定终点时俯视读数，测定结果偏低答案精析1(1)抑制Zn2水解，Zn22H2OZn(OH)22HH2SO4(2)NaHCO3NaAlO2H2O=Al(OH)3Na2CO3(3)防止失去结晶水(4)B先关小水龙头，加入洗涤剂浸满沉淀物，使洗涤剂缓慢通过沉淀物(5)C解析(1)调节pH5.2时，沉淀的主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，滤液中含有ZnSO4 ，调节滤液pH2可以抑制ZnSO4水解，防止生成Zn(OH)2，同时为了避免引入杂质，应当使用H2SO4。(2)沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3在NaOH作用下生成NaAlO2，Fe(OH)3不参加反应，过滤后滤液中含有NaAlO2、NaOH，加入NaHCO3后，反应生成的沉淀是Al(OH)3，化学方程式：NaHCO3NaAlO2H2O=Al(OH)3Na2CO3。(3)由于ZnSO47H2O晶体易风化，加热浓缩ZnSO4溶液时，结晶得到的晶体容易分解失去结晶水。(4)抽滤属于过滤，但抽滤速度比较快，而且过滤较彻底，A错误；为了防止滤纸边缘不能与抽滤漏斗侧壁完全贴合，所以抽滤的滤纸要略小于漏斗内径，但是必须盖住所有小孔，B正确；原装置图中安全瓶连接吸滤瓶的导管不能伸入安全瓶中太长，布氏漏斗下端斜口应对抽气嘴，C错误；实验结束后，滤液从吸滤瓶上口倒出，D错误。洗涤沉淀时，先调小吸滤气压差，再在抽滤漏斗中加入水浸没沉淀物。(5)ZnSO47H2O晶体易风化，加热烘干会导致晶体失去结晶水，A错误；浓硫酸具有强烈的吸水性，用浓硫酸干燥也会使晶体失去结晶水，B错误；酒精能够溶解水，但不会导致晶体失去结晶水，洗涤后酒精低温下就很容易挥发，C正确；空气中自然干燥也会风化，D错误。2(1)三颈烧瓶b(2)防止双氧水和过氧化尿素分解(3)C(4)沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面，静置待水自然流下，重复操作23次(5)84.60%偏低解析(1)仪器X的名称是三颈烧瓶；冷凝管中冷却水采用逆流的方法进出，所以下口a是进水口、上口b是出水口。(2)双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解，为防止双氧水和过氧化尿素分解，所以需要温度控制30 而不能过高。(3)加热易导致双氧水和过氧化尿素分解，所以需要减压蒸发、冷却结晶、过滤得到产品。(4)晶体洗涤方法：沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面，静置待水自然流下，重复操作23次。(5)已知尿素与KMnO4溶液不反应，发生的反应为5H2O22KMnO43H2SO4=8H2O2MnSO4K2SO45O2，5H2O22KMnO45 2n mol 0.200 0 molL10.018 L则n0.009 mol，所以CO(NH2)2H2O2为0.009 mol，其质量为0.009 mol94 gmol10.846 g。所以产品中CO(NH2)2H2O2的质量分数为100%84.6%；若滴定后俯视读数会导致溶液体积偏小，则导致测得过氧化尿素的质量分数偏低。3(1)碱(2)443O2446H2O(3)Al(OH)3(4)蒸发浓缩、冷却结晶促进平衡2CrO2HCr2OH2O向正反应方向移动，尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7(5)CrO8H6e=Cr4H2O解析(1)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等都为强碱弱酸盐，水解呈碱性。(2)氧化焙烧过程中有氧气参加反应，根据质量守恒可知还应生成水，反应的方程式为4Cr(OH)34Na2CO33O2=4Na2CrO44CO26H2O。(3)Zn(OH)2、Al(OH)3具有两性，水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质，加入硫酸调节溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀。(4)水浸后溶液中存在Na2CrO4，加入硫酸发生2CrO2HCr2OH2O，可使平衡向正反应方向移动，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体。(5)生成铬的电极发生还原反应，CrO得到电子生成Cr，反应的电极方程式为CrO8H6e=Cr4H2O。4(1)升高温度；将原料粉碎(或使用催化剂)(2)Al(OH)3、H2SiO3(3)2CrO2HCr2OH2O(4)该条件下，K2Cr2O7的溶解度较小溶液表面出现晶膜(或溶液中析出固体)(5)72.00%(6)AD解析(1)加快反应速率可以升高温度、粉碎固体、使用催化剂等。(2)根据(1)中发生的反应，加水浸取，操作2为过滤，滤出的固体为Fe2O3，中和加入醋酸，因为醋酸的酸性比硅酸和Al(OH)3强，发生反应：SiO2CH3COOH=H2SiO32CH3COO、AlOCH3COOHH2O=Al(OH)3CH3COO，然后过滤，得到固体Y是Al(OH)3、H2SiO3。(3)根据流程，得出发生反应：2CrO2HCr2OH2O。(5)Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O ，建立的关系式为Cr2O3I26S2O，溶液中n(Cr2O)361030.150 0 mol3.61