2022版高考化学一轮复习 专题集训6 化学工艺流程试题的突破方略

1、2022版高考化学一轮复习 专题集训6 化学工艺流程试题的突破方略2022版高考化学一轮复习 专题集训6 化学工艺流程试题的突破方略年级：姓名：- 10 -化学工艺流程试题的突破方略(建议用时：40分钟)1一种以nh4cl酸性蚀铜废液含nh4cl、cu(nh3)4cl2、cucl、cuso4及盐酸等为原料制备cucl并回收cu(oh)2的工艺流程如图：回答下列问题：(1)“反应1”中，nacl、cu与cuso4反应的离子方程式为_；生产中常将“过滤1”的滤渣返回到“反应1”中，其目的是_。(2)“水解”步骤中，加入大量水稀释即可析出cucl，原因是_(结合离子方程式，从平衡角度分析)。(3)湿

2、的cucl在空气中易被氧化为cu2(oh)3cl，该反应的化学方程式为_；“洗涤”时用稀盐酸和乙醇洗涤的目的是_。(4)“反应2”需加入的试剂x是_；“吹脱”出来的nh3可用于生产碳铵化肥，主要反应的化学方程式为_。(5)测定产品中cucl质量分数的步骤如下：称取a g产品，加入稍过量的fecl3溶液，待溶解后用邻菲罗啉作指示剂，立刻用c moll1的ce(so4)2标准溶液滴定到终点，消耗标准溶液v ml。则产品中cucl的质量分数为_(已知滴定反应为ce4fe2=ce3fe3，列出计算式)。解析(5)根据电子守恒可得关系式：cuclfe2ce4n(cucl)n(ce4)v103c molc

3、ucl的质量分数为100%答案(1)cucu28cl=2cucl提高铜元素的利用率(2)cuclcucl3cl，稀释时，平衡向粒子数增多的方向移动，即平衡右移(3)4cuclo24h2o=2cu2(oh)3cl2hcl或12cucl3o26h2o=4cu2(oh)3cl4cucl2盐酸抑制其水解和氧化，用乙醇洗涤可促使其快速干燥(或其他合理答案)(4)naoh溶液(或其他合理答案)nh3h2oco2=nh4hco3(5)100%2(2021淮阴模拟)as2o3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(as)的工业废水经如下流程图转化为粗as2o3。(1)“氧化”的目的是_，1 mol aso转

4、化为aso至少需要o2_mol。(2)“沉砷”是将砷元素转化为ca5(aso4)3oh沉淀，发生的主要反应有：aca(oh)2(s)ca2(aq)2oh(aq)h0b5ca2oh3asoca5(aso4)3ohh0研究表明，“沉砷”的最佳温度是85 。用化学平衡原理解释温度高于85 后，随温度升高沉淀率下降的原因是_。(3)“还原”过程中h3aso4转化为h3aso3，反应的化学方程式是_。(4)“还原”后加热溶液，h3aso3分解为as2o3，同时结晶得到粗as2o3。as2o3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(s)曲线如图所示。为了提高粗as2o3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是_。(

5、5)下列说法中，正确的是_(填字母)。a粗as2o3中含有caso4b工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率c通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的解析(4)为了提高粗as2o3的沉淀率，根据曲线分析，溶解度先减小后增大，因此“结晶”过程进行的操作是调硫酸浓度约为7 moll1，冷却至25 ，过滤。答案(1)aso转化为aso0.5(2)温度升高，反应a平衡逆向移动，c(ca2)下降，反应b平衡逆向移动，ca5(aso4)3oh沉淀率下降(3)h3aso4h2oso2=h3aso3h2so4(4)调硫酸浓度约为7 moll1，冷却至25 ，过滤(5)abc3(2020苏

6、州模拟)niso46h2o晶体是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含镍外，还含有cu、zn、fe等元素)为原料制取。制取步骤如下：(1)在实验室中，欲用98%的浓硫酸(密度1.84 gml1)配制40%的稀硫酸，需要的玻璃仪器除玻璃棒外，还有_。(2)向滤液中加入na2s的目的是_。已知：ksp(fes)6.31018，ksp(cus)1.31036，ksp(zns)1.31024，ksp(nis)1.11021，为保证cu2沉淀完全而ni2假设c(ni2)1.0 moll1不沉淀，溶液中c(s2)浓度范围为_。(3)滤液中所含的阳离子主要有_，nico3

7、与稀硫酸反应的离子方程式为_。(4)一系列操作为_。(5)niso4在强碱溶液中用naclo氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料nio(oh)。该反应的离子方程式为_。(6)在制备niso46h2o晶体时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂，原因是_(写出一条即可)。解析(2)cu2沉淀完全时，c(s2)至少为x，根据x1.01051.31036，x1.31031 moll1，ni2不沉淀时，c(s2)最大为y，根据y1.01.11021，y1.11021 moll1。答案(1)烧杯、量筒(2)除去滤液中的zn2和cu2131031 moll1c(s2)1.11021 moll1(3)na、ni2ni

8、co32h=ni2co2h2o(4)蒸发浓缩，冷却结晶(5)2ni2clo4oh=2nio(oh)clh2o(6)加快晶体干燥或防止晶体溶解而减少(合理即可)4(2020山东六校联考)实验室以电镀废渣(cr2o3、cuo、fe2o3及cao)为原料制取铜粉和k2cr2o7的主要流程如下：(1)“酸浸”时，用硫酸而不用盐酸，这是因为_(从浸取产物的溶解性考虑)。(2)“制铜氨液”cu(nh3)4so4溶液时，采用8 moll1氨水，适量30% h2o2，并通入o2，控制温度为55 。温度不宜过高，这是因为_。(3)“沉cunh4so3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略)：制取so2的化学方程式为

9、_。“沉cunh4so3”时，反应液需控制在45 ，合适的加热方式是_。反应完成的实验现象是_。(4)设计以“cr(oh)3、fe(oh)3”的混合物为原料，制取k2cr2o7的实验方案：将cr(oh)3、fe(oh)3的混合物加入烧杯中，加适量的水调成浆状，_，冰水洗涤及干燥。(已知：碱性条件下，h2o2可将3价的cr氧化为cro；酸性条件下，h2o2可将6价的cr还原为3价的cr；6价的cr在溶液ph7时，主要以cro存在。部分物质溶解度曲线如图所示。实验中必须使用的试剂：koh溶液、10%h2o2溶液、稀盐酸)解析(1)废渣中含有cao，使用硫酸可将大部分cao转化为caso4沉淀除去。

10、(2)温度过高，会导致氨水中nh3大量挥发、也会导致h2o2分解，从而降低原料的利用率，由反应cu24nh3h2ocu(nh3)424h2o、nh3h2onh3h2o知，nh3的大量挥发会导致cu(nh3)42解离。(3)实验中将温度控制在45 ，较好的加热方式是水浴加热。cu(nh3)42是深蓝色离子，转化为cunh4so3后溶液变成无色。(4)向浆状物中加入koh溶液并充分搅拌，然后加入双氧水将铬氧化为cro，充分反应后再向容器中加入盐酸至ph5，使cro转化为cr2o。最后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到k2cr2o7晶体，由于k2cr2o7在冰水中溶解度较小，故要用冰水洗涤、最后干燥即可。

11、答案(1)硫酸可将cao转化为caso4沉淀除去(2)温度过高会加速nh3的挥发、加速h2o2的分解、“铜氨液”会分解生成cu(oh)2(答出一点即可)(3)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o水浴加热上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色(4)在不断搅拌下加入适量koh溶液，再加入过量的10%h2o2溶液，维持ph大于7，充分反应后，煮沸(除去过量的h2o2)，静置、过滤，滤液用稀盐酸酸化至ph5，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤5(2020扬州模拟)氧化钪(sc2o3)是一种稀土氧化物，可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含mno2、sio2及少量sc2o3、al2o3、cao、feo

12、)为原料制备sc2o3的工艺流程如下，其中tbp和p507均为有机萃取剂。回答下列问题：(1)sc2o3中sc的化合价为_。(2)“溶解”时铁屑被mno2氧化为fe3，该反应的离子方程式是_。(3)“滤渣”的主要成分是_。(4)“萃取除铁”时铁和钪的萃取率与o/a比(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳o/a比为_。(5)有机萃取剂p507萃取sc3的反应原理为阳离子交换：sccl33hr=scr33hcl(hr代表p507)。在“富钪有机相”中反应生成sc(oh)3的化学方程式是_。(6)“萃余液2”中的金属阳离子除al3、ca2外，还有_。(7)sc2(c2o4)3在空气中“

13、煅烧”生成sc2o3的化学方程式是_。(8)某厂用1 000 kg的钪锰矿制备sc2o3，最终得到sc2o3 306 g，该矿中钪的质量分数为_。解析(4)“萃取除铁”目的是铁萃取率高，钪萃取率低，故此步的最佳o/a比为2。(8)m(sc)245 g0.20 kg矿石中钪的质量分数为0.020%。答案(1)3(2)3mno22fe12h=3mn22fe36h2o(3)sio2(4)2(5)scr33naoh=3narsc(oh)3(6)mn2(7)2sc2(c2o4)33o2煅烧,2sc2o312co2(8)0.02%6(2021无锡模拟)工业上以石煤(主要成分为v2o3，含有少量sio2、p

14、2o5等杂质)为原料制备钒的主要流程如图：已知：nh4vo3难溶于水。ksp(mgsio3)2.4105，kspmg3(po4)22.71027。(1)焙烧：通入空气的条件下，向石煤中加纯碱焙烧，将v2o3转化为navo3的化学方程式为_。(2)除硅、磷：用mgso4溶液除硅、磷时，si、p会形成mg3(po4)2、mgsio3沉淀。若沉淀后溶液中c(po)1.0108 moll1，则c(sio)_moll1。如图甲所示，随着温度升高，除磷率下降，其原因是mg3(po4)2溶解度增大、_；随着温度升高，除硅率升高，其原因是_。图甲(3)沉钒：此过程反应温度需控制在50 左右，温度不能过高的原因为_。(4)灼烧：在灼烧nh4vo3的过程中，固体的残留率100%随温度变化的曲线如图乙所示，则ab段发生反应的方程式为_。图乙解析(2)kspmg3(po4)2c3(mg2)c2(po)c3(mg2)(1.0108 moll1)22.71027，解之得c(mg2)3104moll1，由ksp(mgsio3)c(mg2)c(sio)3104 moll1c(sio)2.4105，解得c