2016年高考化学热点专题——无机化工流程题

1、-1 -2016 年高考化学热点专题- 无机化工流程题1 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 AI2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝Al2（SO4）X（OH）6-2x溶液，并用于烟气脱硫研究。HjfSth 榨诫粉末件岂卜炯弋粉煤無*过谑 1醐pH十过怨 n |*1 厦收热分解1t1滤渣 1滤酒 D曲”（1）_酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣I的主要成分为_ （填化学式）。加 CaCO3调节溶液的 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）6-2X。滤渣U的主要成分为 _（填化学式）；若溶液的 pH 偏高，将会导致溶

2、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”）。解析：（1）粉煤灰中 Al2O3与硫酸反应，而 SiO2不与硫酸反应，则酸浸时发生Al2O3与硫酸的反应，滤渣I为 SiO2。加 CaCO3调节溶液 pH 时，Ca2+与溶液中的 SO2形成 CaSO4沉淀。若溶液 pH 偏高，则溶液中 Al3+形成 Al（OH）3沉淀，从而导致溶液中铝元素含量降低。 含 SO2的烟气被吸收后，在溶液中 SO2能被氧化为

3、 SO2，因此热分解放出的 SO2的量小于 吸收的 SO2的量。SO2被吸收后，与 H2O 反应生成 H2SO3,溶液的 pH 减小。答案：（1）AI2O3+ 3H2SO4=Al2（SO4）3+ 3H2O SiO2（2）CaSO43CaCO3+2Al3+3SO2_+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2T溶液中的部分SO,被氧化成SO4一减小2“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不 同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联 合生产化肥硫酸铵的工艺：-2 -请回答下列问题：（1）操作为_-3 -(2) 工业合

4、成氨的化学方程式为 _。(3) 沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为 _。(4) 在实验室中检验氨气的方法是 _ 。(5) 副产品的化学式为 _。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是高温、高压解析：(1)操作是过滤，得到溶液和沉淀。(2)合成氨反应为 N?+ 3H2L催化卜2NH3。(3)沉淀池中反应物为 CaS04、CO2、NH3、H2O,发生的反应为 CaSO4+ CO2+ 2NH3+ H2O=CaCO3( +(NH4)2SO4。实验室检验氨气用玻璃棒蘸取浓盐酸，有白烟生成，或用湿 润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3。(5)反应生成的沉淀为 CaCO3,煅烧得到 CaO，副产物

5、为 CaO, CO2可循环使用。答案：过滤高温、高压(2) N2+ 3 出_ 卄匚 _2NH3(3) CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3J +(NH4)2SO4(4) 用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3(或用玻璃棒蘸取浓盐酸检验，若产生白烟，则含有NH3)(其他合理答案也可)(5) CaO CO2(若有 NH3，也可)3 工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOC2O3)冶炼铬，简要流程如下：IV浸 HI 淡(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):高温入2FeO Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2CrO4+Fe

6、2O3+4CO2T +_操作包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是81 出液攥作操作-f Cr(OH) )；-4 -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:C CAVNH B-5 -(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。2的含量称为 化学需氧量(以 mg-L t 计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：I取 a mL 水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol

7、L：1的 K262O7溶液。n.,川.加指示剂，用 c mol L 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 C2O2转化为 Cr3+)。1I中量取 K2Cr2O7溶液的仪器是 _。2计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol C.o2需消耗_molFe2, 1 mol C2。2相当于_mol O2。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”。(2)向漏斗中的沉淀上加蒸馏水，至浸没沉淀，待液体流下，重复该操作23 次即可。操作 是加热煅烧，故选用装臵 D。(3)操作前后的物质分别为

8、 Cr2O3和 Cr，可以采用铝热反应，使 Cr2O3还原为Cr，也可以采用电解的方法。(4)K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。Fe2+与 C2O7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 C2o7需消耗 6 mol Fe2+;根据 C2o72Cr3+转移 6e, O22H2O 转移 4e可知，1 molC2o7相当 于 1.5 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通电入亠高温2Cr2O3=4Cr + 3O2t或 2AI + C2O3=2Cr + Al2。3(其他答案合理

9、也可)(4)酸式滴定管或移液管6 1.54 氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样 品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：(1)_ 起始滤液的 pH7(填“大小” “小于”或“等于”_)，其原因是试剂I的化学式为 _ ，中发生反应的离子方程式为 _;试剂n的化学式为 _，中加入试剂n的目的是试剂 II试剂 I俺液 I:试制111-6 -试剂川的名称是_，中发生反应的离子方程式为 _-7 -某同学称取提纯的产品0.775 9 g，溶解后定容在 100 mL 容量瓶中，每次取 25.00 mL溶液，用 0.100 0 mo

10、l 1_厂1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为 _ （列式并计算结果）。解析：（1）硫酸钾、碳酸钾、氯化钾的混合物中，只有碳酸钾水解使溶液呈碱性。（2）试剂I为过量的 BaCS 溶液，发生的反应有 Ba2+ SO2=BaS04J, Ba2+ CO=BaC03J。试剂n为过量的 K2CO3溶液，以除去过量的 Ba2+O（4）试剂川为适量的盐酸，通过观察是否继续产生气泡确定盐酸加入的量。（5）氯化钾的纯度为答案：（1）大于 弱酸强碱盐 K2CO3发生水解使体系呈碱性BaCl2Ba2+CO3=BaCO3J、Ba2+SO2=BaSO4JK2CO3除去

11、A 中的 Ba2+盐酸 CO3+ 2H =H2O+ CO2-3-1_ _ .-1、，100 mL25.62X10 LX0.100 0 mol L-X74.5 g molX25皿皿X100%=98.40% 0.775 9 g5.高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿（主要成分为 MnO2）为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：已知：流程中所加软锰矿中含50 g MnO2；生成墨绿色浸出液的反应为：KClO3+3MnO2+ 6KOH=3K2MnO4+ KCl + 3H2O。回答下列问题：（1）实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是 _O通入 CO2，可使 MnO24发生反应

12、，生成 MnO4及 MnO2，写出该反应的离子方程式:-130.100 0 mol L 25.62X10L25.00 mLX100 mLX74.5 g mol0.775 9 gX100%=98.40%O-8 -_;若通入 CO2太多，则在加热浓缩时，会有-9 -_晶体和 KMnO4晶体一起析出。(3) 在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，其原因是 _;趁热过滤的目的是 _ ;加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是 _ ;洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤较好的原因是 _。(4) 计算 12.25 g KClO3固体经过上述转化，最多可制得 KMnO4的质量为 _ (结果保留一位小数)。解析：(1)瓷

13、坩埚的主要成分中含有SQ2, KOH 熔融时会与 SiO2反应，因此选择铁坩埚。通入 CO2时，一部分 MnO24被氧化成 MnO4,另一部分 MnO；被还原成 MnO2；若通入 CO?太多，则有 KHCO3生成。(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，原因是高温下 KMnO4容易分解；趁热过滤是为了防止高锰酸钾结晶析出；加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是 受热均匀利于蒸发溶剂；洗涤高锰酸钾晶体用冷水是为了减少高锰酸钾的溶解。(4)根据关系式 KCIO33K2M nO4,3M no22MnO4,可得：KClO32KMn O4,则最多可制得 KMnO4的质12 25 g量为x2x158g/

14、mo1=316 g。答案：(1)在高温下，瓷坩埚可以和 KOH 发生化学反应(或 SiO2+ 2KOH 高温 K2SQ3+ H2O)(2)3MnO24+2CO2=2MnO4+MnO2J +2CO23KHCO3(3)高温会导致高锰酸钾分解防止高锰酸钾结晶析出受热均匀利于蒸发溶剂减少高锰酸钾的溶解(4)31.6 g6 .实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeSO47H2O)，主要工艺流程如下。一固体 W(S.SiO- 等)- 凋节川 170 - 80 X 聚扶 聚f 熔/- 胶体铁(1)将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪

15、色的是 _A .品红溶液B .紫色石蕊试液C.酸性 KMnO4溶液D溴水(2)_ 过程中， FeS、O2和 H2SO4反应的化学方程式为 _r 容液 X溶液 Y-绿矶-10 -(3)_ 过程中需加入的物质是_过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要-11 -(5)过程调节 pH 可选用下列试剂中的 _ (填序号)。A .稀硫酸B . CaC03C NaOH 溶液(6)过程中，将溶液 Z 加热到 7080C,目的是 _。(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取 2.700 0 g 样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)(SO4)n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为_ (假设杂质中不含铁元素和硫元素)。解析：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2有还原性，能被酸性 KMnO4溶液、溴水氧化而使它们褪色。溶液X 为 Fe2(SO4)3，需加入还原剂将 Fe3+还原为 Fe2+，又不带入杂质离子，故需加入铁粉。过程 中需将酸消耗而调高 pH