2020届高考二轮化学查漏补缺练习：之无机工艺流程题型专练(一)

1、2020届高考化学查漏补缺之无机工艺流程题型专练（一）1、软镒矿是一种常见的镒矿物，主要成分是MnO2,常含有铁、铝元素形成的杂质。工业上，用软镒矿制取高镒酸钾的流程如下（部分条件和产物省略）请回答下列问题1 .在 水浸”过程中，提高KzMnO 4浸出率（浸出的KzMnO 4质量与 熔块”质量之比）的措施有 （至少写出两点）2 .熔融”过程中发生的主要反应其化学方程式为 。3 . CO2与K 2MnO 4反应的离子方程式为 。4 . KMnO 4与K 2CO 3能用重结晶的方法分离的原理是 。5 .电解”过程中使用的是惰性电极，则：阳极的电极反应方程式为 。阴极附近溶液的pH将（填 增大&qu

2、ot;、减小“或不变”）6 .可用过氧化氢溶液滴定的方法测定高镒酸钾样品纯度。当达到滴定终点时，溶液中产生的现象为O7 .在上述生产过程中产生的 Mn 2+会对环境造成污染。工业上，通过调节pH使废水中的Mn2+形成-13Mn OH 2 沉淀。当 pH=10 时，溶液中的 c（Mn ）=mol/L（已知：KspMn OH 2=2-0 10。相关数据均在常温下测定）2、以红土馍矿（主要成分为 NiS、FeS和SiO2等）为原料制备一种多孔结构的细小馍晶粒，其可广泛用作有机物氢化反应催化剂，工艺流程如下图所示:红土锂矿中川k就浸H发出被A片雪丽化合物平V(CO),Fe3+的氧化性比Co3+的氧化性

3、|帆热漫出京"熬豳水田mOh溶液使I洗液浸出液R(1)厥基法提纯馍涉及的反应为,：_.二已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/C2580230平衡常数5 104251.9 10要提高上述反应中 CO的转化率，同时增大反应速率，可采取的措施为 (写 出一条即可)(2)高温熔融”时通入僦气的目的是;高温熔融”时能否将通入的 僦气换为CO,并说明原因：(3)碱浸”是整个流程的核心步骤，该步骤的目的是,发生反应的离子方程式 Co、Ni元素与Fe元素一样，均有+ 2、+3两种价态，为研究第皿族元素的性质递变规律，现取两支试管，在试管中盛 Fe2O3,在试管中盛CO2O3,分别向两支试管

4、中加入等体积、等浓度的浓盐酸，并在试管口放润湿的 KI-淀粉试纸。反应一段时间后，发现试管中固体溶解， 试管口试纸不变色;试管中固体溶解，且试管口试纸变蓝色。根据上述实验，可推知(填 强”或弱”)；写出CoOH3 (沉淀)与浓盐酸发生反应的离子方程(5)含Co3+的盐一般不如含Co2+的盐稳定，但生成某些配合物时，Co3+却比Co"稳定。如Na3COCN6HLNa4CoCN6稳定，将NauCoCN6晶体加入NaOH溶液中，有氢气放出，写出该反应的化学方程（6）取一定质量的碳酸钻分解后的钻氧化物（其中Co的化合价为+ 2、+3）,用300mL 5moi L-1盐酸恰好完全溶解固体，得到

5、 C0CI2溶液和3.36L （标准状况）黄绿色气体。该钻氧化物中 Co、O的物质的量之比为_KH 2P。4是一种复合肥料。以氟磷灰石（Ca 5P3FO12）为原料制备KH 2PO 4的一种流程如下:3、总摊眼KC1 革取羯HF * 2HQ有机相回答下列问题：（1）Ca 5 P3FO 12中磷元素的化合价为 。（2）已知：常温下，H3P。4 的电离常数：储=7.1 10 3 , K2 =6,3 10 8 , K 3=4.2 10 （6）若用a t氟磷灰石（含P元素质量分数为b）按 上述流程制备得c t kh 2PO 4,则氟磷灰石的利 用 率为（用含a、b和c的代数式表示）。4、铭是一种银白色

6、金属， 化学性质稳定，在化合物中常见+2、+3和+6价等价态。工业上以铭铁矿（主 要成分为FeOCr2O3,含有Al 2O3、SiO2等杂质）为主要原料生产金属铭和重铭酸钠 Na2Cr207 2H2。（已 知Na2Cr2O7是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：KH 2PO4的 水 解常数 Kh =（结果保留2位有效数字）。KH 2P。4溶液中H2P。4、H+、HP。2、H3PO4的浓度由大到小的排序 为。（3）操作A是 （填名称）；操作 B所需玻璃仪器有 （填名称）。（4）HF有剧毒，操作人员要采取防护措施。若不慎将少量HF溶液沾到皮肤上，处理方法,O（5）工业上，将氟磷灰石、焦炭、石英砂混

7、合，在电炉中加热至1 500c制备白磷（P4）,副产物有SiF4、CO,写出反应的化学方程式：铭铁矿得体A过量H2O2 f*溶液过量NaBiCh滤落D溶液C和诘量”加”磕被除I.E)4|Na2Cr帅溶阚操作工一箕和福港*LFe(OH)3固体E口鑫液E查阅资料得知：常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO 2-回答下列问题:(1)工业上常采用热还原法制备金属铭，写出以Cr2O3为原料，利用铝热反应制取金属铭的化学方程工,(2)酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是(3)固体E的主要成分是 Na2SO4,根据如图分析操作 a为洗涤、干燥。(4)已知含+6价铭的污水

8、会污染环境，电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的2-C2 O 7 。含加。的废水调干pH至27加入落液*含C产的废水如入N辞田花酒控制pH* Cr(OH)a 沉淀Cr(OH)3的化学性质与 Al(OH) 3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的 pH不能过高，是因为(用离子方程式表不)；下列溶液中可以代替上述流程中Na2s2O3溶液最佳的是(填选项序号)；A. FeSO4溶液B.浓 H2SO4C.酸性KMnO4溶液D. Na2SO3溶液上述流程中，每消耗0.1 mol Na2s2O3转移0.8 mole-,则加入Na2s2O3溶液时发生反应的离子方程式(5)某厂废水中含 1.0

9、0 M0-3mol/L 的 Cr2O2-,某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4 (Cr的化合价为+3, Fe的化合价依次为+3、+2)。欲使1L该废水中的 Cr?O2-完全转化为Cro.5Fei.5FeO4。理论上需要加入g FeSO4 7H2O。(已知FeSO4 7H2O摩尔质量为278g/mol)S £5、馍钻镒酸锂电池是一种高功率动力电池。采用废旧锂离子电池回收工艺制备馍钻镒酸锂三元正极材料(铝电极表面涂有LiNii x yCcxMnyO2)的工艺流程如图所示：NmOH溶液 H>SO4. H必海液MjiSO调整阳如，8%而,物质

10、的量:之地N*S0网灯心L就器蚓睁遮萨毕Li5co3 NHj up回答下列问题(1)废旧锂离子电池拆解前进行放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是 (2)能够提高 碱浸”效率的方法有 (至少写两种)。(3)碱浸”过程中，铝溶解，在该反应中每产生imcl非极性共价键放出133.3J的热量请写出该反应的热化学方程式 。(4)实验室模拟 碱浸”后过滤的操作，过滤后需洗涤，简述洗涤的操作过程： 。(5) LiCcO 2参与还原”反应的离子方程式为。在该反应中H2O2做 (氧化剂，还原 剂)imcl H 2。2参与反应转移 Na个电子(6)溶液温度和浸渍时间对钻的浸出率影响如图所示，则浸出过程的最佳条

11、件是已知溶液中Co2+的浓度为1.0 mol L 1 ,缓慢通入氨气，使其产生co OH 2沉淀，则Co2+沉淀完全时溶液的最小 pH为（已知：离子沉淀完全时 c Co2+ 1,0 10 5mol L 1,_15 一.Ksp Co OH 2 =4,0 10, 1g5=0.7, 1g2=0.3,溶液体积变化忽略不计 ）。6、硫酸镒（MnSO 4）是一种重要的化工原料，广泛应用于造纸、印染等行业 。以软镒矿（含M及少量SiO2杂质）和黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料生产M1LSO八 HO的工艺流程如下:空气而 Ji痴T 系列画冏一淅即4* H,0植置礴鼻 川过雌 1日鬻R已知：球磨是在封闭的设备

12、中，利用下落的研磨体（如钢球、鹅孵石等）的冲击作用以及研磨体与球 磨内壁的研磨作用而将物料粉碎并混合。回答下列问题：（1） 球磨”的目的是。（2）通入空气焙烧”的目的是（3）系列操作”包括、过滤等。结合流程中物质的转化关系，说明 母液A ”不能丢弃的原因是 碱浸”中发生的离子反应方程式是，滤渣B”的成分是 （写方程式），母液B”中的 盐类溶质是 （填名称）。（4）取一定量母液 A加入NH 4HCO 3可制得高性能强磁性材料 MnCO 3,该反应为Mn 2+ +HCO 3 Mn CO3 +X +H 2 O , X 的电子式是 。已知常温时， 0.1moigL1 NH 4HCO 3332溶液中含氮

13、（或含碳）微粒分布分数”与pH的关系如图所示，则 Ka1（H 2CO2）、.Hz。）、Ka2（H 2CO2）的大小关系为.答案以及解析1答案及解析:答案：1.将 熔块”粉碎、加热、用玻璃棒搅拌等;2.2MnO 2+O2+4KOH= 2K2MnO4+2HzO3. 3MnO 2- +2 CO 2 =2 Mn O 4 MnO 2 2CO 3-4 .随温度的改变,KMnO 4与K2CO3的溶解度变化量差别较大5 . MnO 2-=MnO 4 ；增大6.当加入最后滴过氧化氢溶液时，由紫红色刚好褪色且半分钟内不变色7.2.0510解析:为提高镒酸钾浸出率，应采用加热、搅拌的方法，使反应尽可能多的生成镒酸钾

14、；(2)根据流程图，氧化镒与氢氧化钾溶液、氧气在高温条件下发生反应生成镒和水，化学方程式 2MnO2+O2+4KOH= 2K2MnO4+2H2O还生成K2CO3、MnO 2 ,所(3)由流程可知，CO 2与KzMnO 4反应生成KMnO 4 ,应的离子方程式为 3MnO 4- +2 CO 2 =2 Mn O4 MnO 2 2CO 3- ；(4)根据KMnO 4和K 2CO 3在溶解性上不同采用蒸发结晶的方式可分离出高镒酸钾和碳酸钾，故 KMnO 4与K 2CO 3能用重结晶的方法分离的原理是随温度的改变，KMnO 4 ,与K 2 CO 3的溶解度变化量差别较大；(5)镒酸钾生成高镒酸钾，Mn元

15、素的化合价升高， 所以镒酸钾发生氧化反应，所以 电解镒酸钾溶液的阳极反应式为镒酸根离子失去电子生成高镒酸根离子，电极反应式 为MnO 2- e =MnO 4；阴极是氢离子放电生成氢气，氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大.则溶液的pH增大；(6)用过氧化氢溶液滴定高镒酸钾溶液，当达到滴定终点时，高镒酸钾被还原，故溶液中产生的现象为当加入最后1滴过氧化氢溶液时，由紫红色刚好褪色且半分钟内不变色；2+2-13(7) Mn OH 2 的溶度积 Ksp=c Mn c OH =2.0 10,当 pH =10 时，13c OH- =1.0 10 4mol/L,所以 c Mn2+ =2.0 10 13/c2

16、OH- =-2mol/L=2.0 10 5mol/L。4 21.0 102答案及解析:答案:(1)增大CO的浓度或增大压强(2)防止Ni、Al被空气中的氧气氧化不能，因为冷却时，CO能与Ni反应生成Ni CO4(3)除去合金中的铝，形成多孔结构，便于吸附氢气2Al十2OH + 2H 2。=2AO 2+ 3H 2(4)(5)2Na4Co CN 6 +2H2O= 2Na3 Co CN 6 +H2 +2NaOH(6)4: 5解析:(1)正反应是气体体积减小的反应，增大反应物CO的浓度或增大体系的压强都可以达到提高CO的转化率，同时增大反应速率的目的。(3)用碱溶液除去铝以后，剩余的多孔镇可用作有机物

17、氢化反应的催化齐I。(4)Co3+能将氯离子氧化成氯气，氧化能力比Fe3强。(5)生成某些配合物时,Co3+比Co2+稳定，N&CoCN6与H2O反应放出氢气，根据题意可知，应该是Co2+失电子生成Co3+, H得电子生成氢气。3+(6)由得失电子守恒可得 n Co = 2n CI2 = 0.3mol,由原子守恒和电荷守恒可得a 11n Co » = n Co 、尸一 二一n Cl = - 1.5mol-0.15mol 2 = 0.6mol,所以氧化物中的 息溶椒 222+n co = 0.6mol-0.3mo=0.3mol, n O = 0.3mol 1.5+0.3mol

18、= 0.75mol ,故n Co : n O = 0.6mol ：0.75mol =4:5._ 2+_2Co OH 3+6H +2Cl =2Co +CI2 +6H2O3答案及解析:答案：(1)+5(2) 1.4 10 12 ； c H2PO4c H+ c HPO2 c H3PO4(3)过滤；分液漏斗、烧杯(4)先用水冲洗，后用 5%的NaHCO 3溶液清洗1500?C(5) 4Ca5P3FO12+ 30C+ 21SiO2= SiF4 +30CO +3P4 +20CaSiO331c(6) 100%136ab解析:(2) Kh K竺1 10 141 4 10 12。水解常数小于 K2, H 2PO

19、4的电离程度大于其水解程度。K17.1 10 12(3)分离固体和液体混合物用过滤操作，分离两种不互溶的液体混合物采用分液法。(5)另一种产物为CaSiO 3 ,白磷在题给温度下呈气态。(6)66n P ab 10 g ,利用率=； 10 g31g/molab 10 g 136g/mol31g/mol100%31c136ab100%。4答案及解析:古怛卮VKD答案:(1) Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr(2) CrzO；-会氧化Cl-生成氯气，造成污染(3)蒸发结晶趁热过滤(4) Cr(OH) 3 +OH-=CrO2 +2H2OD3s2O3- +4 Cr2 O2- +26H +=8Cr3

20、+6 SO 2- +13H2O(5) 2.78解析：(1)利用铝热反应制取金属铭的化学方程式:Cr2O3+2AlAl 2O3+2CrCr?O2-会氧化Cl-生成氯气，造(2)酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是Na2Cr2O7是一种强氧化剂,成污染；(3) Na2Cr2O7和Na2SO4溶解度随温度变化情况存在明显差异，故可利用冷却结晶的方法进行分离,实际操作为蒸发结晶、趁热过滤;(4)Cr(OH)3的化学性质与 Al(OH)3相似，也能溶解在NaOH溶液中，因此加入 NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，过高说明 NaOH明显过量，会溶解Cr(OH) 3 生成 NaCrO2：Cr(OH) 3+

21、OH- = CrO2+2H 2O ；上述流程中Na2s2O3溶液的作用是还原剂，同时氧化产物为Na2SO4,没有增加溶液的成分，故选项D符合题意;每消耗0.1mol Na 2s2O3转移0.8mol e-,说明其氧化产物全部为Na2SO4,此时发生反应的离子方程式为：3 s2。；- +4Cr2O2-+26H+=8Cr3+6SO4-+13H2O;(5)根据 Cro.5Fei.5FeO4 中，Cr ： Fe=0.5 : 2.5=1 : 5;故有 n(FeSO4 7H2O)=1.00 10-3mol/LXLX2X5=10 M0-3mol ,故质量为 2.78g。5答案及解析:答案:(1)放电有利于L

22、i+向正极移动并进入正极材料(2)粉碎、适当增大 NaOH的浓度、适当升高温度等(3)(4)沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀，待水滤出后重复操作23次2Al s +2H 2O l +2NaOH aq =2NaAlO 2 aq +3H 2 g H=399.9Kj/mol(5)(6)75 C, 30 min2LiCoO 2+6H +H 2O2=2Li +2Co 2+ +4H 2O+O 2, 还原剂， 29.3解析:(1)废旧锂离子电池拆解前进行放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是：放电有利于Li+离子移向正极并进入正极材料,(2)能够提高碱浸”效率的方法有：粉碎、适当增大氢氧化钠溶液浓度、适当

23、提高反应温度等, (3)铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式:2Al s +2H 2O l +2NaOH aq =2NaAlO 2 aq +3H 2 g , A H=399.9kJ/mol (4)实验室模拟 碱浸”后过滤的操作，需用到的玻璃仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒，过滤后需洗涤，洗2-3 次,涤的操作过程为：沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀，待水自然流下后重复(5) LiCoO 2参与 还原”反应的离子方程式为：2LiCoO 2+6H +H 2O2=2Li +2Co 2+4H 2O+O 2,(6)图象分析可知钻的浸出率在75C, 30min时最大，浸出过程的最佳条件是：75C、30min ,已知溶液中Co2+的浓度为1.0 mol L 1 ,缓慢通入氨气，使其产生Co OH 2沉淀，已知：离子沉淀完全时 c(Co2