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精心整理高三化学工业实验试题精选1、(2014山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为_,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是_。(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是_。(3)固体A主要为_(填化学式),固体B主要为_(填化学式)。(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液_(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。2、(2014年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液,并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣的主要成分为。(2)加CaCO3调节pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。3、(2014年江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I,其离子方程式为;该操作将I2还原为I的目的是。(2)操作X的名称为。(3)氧化时,在三颈瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如右图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里盛放的溶液为。(4)已知:5SO32+2IO3+2HI2+5SO42+H2O某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I、IO3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO3的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在;。(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)4、(2012福建高考)铁及其化合物与生产、生活关系密切。(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。该电化腐蚀称为。图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是(填字母)。(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:步骤I若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为步骤II中反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3?nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)(3)已知t时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。t时,反应达到平衡时n(CO):n(CO2)=若在1L密闭容器中加人0.02molFeO(s),并通入xmolCO,t时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=。5、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:依据上图完成下列问题:(1)在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为。(2)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为。(3)精制过程要除去SO42,可选择下列溶液中的(填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号()的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42(已知溶解度BaSO4BaCO3),试用平衡移动原理加以解释:。(5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、(填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。6、(2014龙岩质检)废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,现欲利用以下工艺流程回收V2O5。(1)VOSO4中,V元素的化合价为_,中产生的废渣的主要成分是_。(2)配平中反应的离子方程式:(3)25时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表:试判断在实际生产时,中加入氨水调节溶液的最佳pH为_。(4)生产时,将中的酸性萃余液循环用于中的水浸。在整个工艺流程中,可循环利用的物质还有_。(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式_。7、(2014泉州单科质检)某探究小组将一批电子废弃物简单处理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案:已知:Cu2+4NH3H2OCu(NH3)42+4H2O请回答下列问题:(1)步骤Cu与酸反应的离子方程式为。(2)步骤加H2O2的作用是,滤渣2为(填化学式)。(3)步骤不能直接加热脱水的理由是。(4)若滤液1中Cu2+的浓度为0.02molL1,则氢氧化铜开始沉淀时的pH=(已知:KspCu(OH)22.01020)。(5)已知:2Cu2+4I2CuII2I22S2O322IS4O62某同学为了测定CuSO45H2O产品的质量分数可按如下方法:取3.00g产品,用水溶解后,加入足量的KI溶液,充分反应后过滤、洗涤,将滤液稀释至250mL,取50mL加入淀粉溶液作指示剂,用0.080molL1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点的依据是。四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下:实验序号1234消耗Na2S2O3标准溶液(mL)25.0025.0226.2024.98此产品中CuSO45H2O的质量分数为。8、(2014泉州一检)工业上,以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜,有如下两种工艺。I火法熔炼工艺:往处理过的黄铜矿加入石英,再通入空气进行焙烧,即可制得粗铜。(1)焙烧的总反应式可表示为:2CuFeS22SiO25O22Cu2FeSiO34SO2该反应的氧化剂是。(2)下列处理SO2的方法,不合理的是。A高空排放B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠C用氨水吸收后,再经氧化制备硫酸铵D用BaCl2溶液吸收制备BaSO3(3)炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等,为得到Fe2O3,加盐酸溶解后,后续处理过程未涉及到的操作有。A过滤B加氧化剂C蒸发结晶D灼烧E.加过量NaOH溶液IIFeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如图所示(4)浸出过程中,CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质是(6)若用石墨电极电解滤液,写出阳极最先发生反应的电极反应式。(7)黄铜矿中含少量Pb,调节Cl浓度可控制Pb2+在滤液中的浓度,当c(Cl)2mol?L1时,溶液中Pb2+物质的量浓度为mol?L1。已知:Ksp(PbCl2)=11059、(2014泉州测试)应用化学原理可制备一些化合物。回答下列问题:(1)在浓H2O2溶液中加入无水氯化钙,可制得过氧化钙(CaO2)。该反应属于反应。(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2H2O用于制取CuSO4,该反应的还原剂是,当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol。(3)硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3Cu(OH)2和CuSiO32H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。利用硅孔雀石制取CuSO4?5H2O的流程如下:滤渣的主要成分是;通入Cl2时被氧化的离子有。写出在矿粉中加入30%稀硫酸时CuCO3Cu(OH)2发生反应的离子方程式:(4)铜可溶解于稀硝酸和稀浓硫酸混合液中,发生反应的离子方程式为:3Cu+2NO3+8H+=3Cu2+2NO+4H2O全部溶解后,蒸发结晶,最后得到的晶体是(填化学式)。10、以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有Ca2、Fe2、Fe3、Mg2等)制备BaCl22H2O的流程如下:(1)氧化过程主要反应的离子方程式为_。(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和_。由图可知,为了更好的使Ca2沉淀,还应采取的措施为。(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:步骤1:准确称取0.40.6 gBaCl22H2O试样,加入100mL水,3mL2molL1的HCl溶液加热溶解。步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1molL1H2SO4溶液。步骤3:待BaSO4沉降后,确认已完全沉淀。步骤4:过滤,用0.01molL1的稀H2SO4洗涤沉淀34次,直至洗涤液中不含Cl为止。步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于_中,经烘干、炭化、灰化后在800 灼烧至恒重。称量计算BaCl22H2O中Ba2的含量。步骤3所缺的操作为。若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为。步骤5所用瓷质仪器名称为。滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为。有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因:。已知:Ksp(BaSO4)1.11010Ksp(BaCrO4)1.2101011、(2013山东潍坊三模)亚氯酸钠(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO23H2O。(1)吸收塔内发生反应的化学方程式为_(配平化学方程式)。该工艺流程中的NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂,它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2,当生成5molCl2时,通过还原反应制得氯气的质量为_克。(2)从滤液中得到的NaClO23H2O晶体的操作依次是_(填写序号)。a.蒸馏?b.灼烧?c.过滤?d.冷却结晶(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为_;体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为:_(填“前者大”“相等”或“后者大”)。Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是_;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5molL-1)此时的S2-的浓度为_。已知Ksp(FeS)6.31010;Ksp(CuS)61036;Ksp(CuS)2.4102812、(2013广州测试)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO.B2O3.H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3,Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:已知:H3BO3在200C、400C、600C、1000C时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8 g、40.2 g。Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4。(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为_(2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42,还含有Fe3+、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是_。H2O2的作用是_(用离子方程式表示)。(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是_。(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如右图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,_13、(2013上海高考)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:完成下列填空:(1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、。(2)已知步骤的滤液中不含NH4+。步骤加入的试剂a是,控制溶液的pH约为8.0的目的是、。(3)试剂b是,步骤的目的是。(4)步骤所含的操作依次是、。(5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:称取4.00g无水溴化钙样品;溶解;滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;称量。若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为(保留两位小数)。若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是。14、(2013北京高考)用含有A12O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的铝灰制备A12(SO4)318H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:加入MnSO4至紫红色消失,过滤;浓缩、结晶、分离,得到产品。(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是(2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注:金属离子的起始浓度为0.1molL-1根据表中数据解释步骤的目的:(4)己知:一定条件下,MnO4可与Mn2+反应生成MnO2,向的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是.中加入MnSO4的目的是。15、(2013安徽高考)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是。(2)第步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分是。(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为。16、(2013上海调研)工业上冶炼冰铜(mCu2OnFeS)可得到粗铜,再以粗铜为原料制备硫酸铜晶体。完成下列填空:(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的(填序号)吸收。a.浓H2SO4b.浓HNO3c.NaOH溶液d.氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加(填物质名称)溶液后呈红色,说明溶液中存在Fe3+,检验溶液中还存在Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。实验室可用如右图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应。(3)泡铜冶炼粗铜的化学方程式是。(4)装置中镁带的作用是。泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a,a是(填名称)。沙子能否换成水?(填“能”或“不能”)。(5)用滴定法测定CuSO45H2O的含量。取ag试样配成100mL溶液,取20.00mL用cmol/L滴定剂(H2Y2,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴定剂bmL滴定反应:Cu2+H2Y2CuY2+2H+。则CuSO45H2O质量分数的表达式是。(6)下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的是_。a滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中b滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00mL进行滴定c滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失答案1、(1)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl;低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。(2)除去Fe3+(3)NaCl;K2Cr2O7(4)II2、(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OSiO2(2)CaSO43CaSO4+2Al3+3SO42+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2(3)溶液中的部分SO32被氧化成SO42减小3、(1)SO32+I2+H2O=2I+SO42+2H使CCl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH溶液(4)从水层取少量溶液,加入12mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I。另从水层中取少量溶液,加入12mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO3;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3。4、(1)吸氧腐蚀B(2)4HNO34NO2+O2+2H2O4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O氮氧化物排放少(或其他合理答案)(3)4:10.055、(1)H:H(2)Mg2+2OH-=Mg(OH)2或(3)ac(4)由于BaSO4比BaCO3的溶解度小,SO42促使BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32(aq)平衡正向移动,生成更难溶的BaSO4沉淀。(5)结晶、过滤6、(1)4;SiO2(2)1,6,6,6,1,3(3)1.7(4)有机萃取剂、氨水(或氨气)(5)7、(1)Cu+4H+2NO3Cu2+2NO2+2H2O3Cu+8H+2NO33C
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