高考化学二轮复习主观题综合训练：工艺流程

1、主观题综合训练二工艺流程(卷1)(附参考答案)1.12015天津理综化学】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到 矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得 到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆研，流程简图如下：| cusd溶液有机层(溶有RH)废电路板Cu等操作胆砒回答下列问题：(1)反应I是将Cu转化为Cu(NH ) 42+,反应中H2O2的作用是写出操作的名称：(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH ) 42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式:操作用到的主要仪器名称为，其目的是(填序号)a.富集铜元素.使铜元素与水溶液中的物质分离

2、c .增加CiT在水中的溶解度(3)反应出是有机溶液中的CuR与稀硫酸反应生成CuS邮口若操作使用右图装置,图中存在的错误是O(4)操作以石墨作电极电解 CuSO溶液。阴极析出铜，阳极产物是操作由硫酸铜溶液制胆研的主要步骤是(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的NHCl在反应I中的主要作用是 2.12015四川理综化学】为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以 FeQ存在)转变成重要的化工原 料FeSO(反应条件略)。幅H2SO4活化磁铁矿 FeCOj 空气I 浸取II 还原山J川IV "

3、调pH除杂疏铁矿烧渣悭；液庐盛/匚笑71人她晶加活化硫铁矿还原 Fe3+的主要反应为：FeS+7Fe(SO)3+8HO=15FeSB8HSO,不考虑 其他反应。请回答下列问题：(1)第I步H2SO与Fe2O反应的离子方程式是 。(2)检验第II步中Fe3+是否完全还原，应选择 (填字母编号)。A . KMnO$液 B . &Fe(CN) 6溶液 C . KSCN§液(3)第m步加FeCOM溶液pH到5.8左右，然后在第IV步通入空气使溶液 pH 降到5.2 ,此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液 pH降低的原因是(4) FeSO可转化为FeCO, FeC

4、Oft空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知 25C, 101kPa时:H =-1648kJ/mol.H =-393kJ/molH =-1480kJ/mol4Fe(s) + 30 2(g) =2Fe 2Q(s)C(s)+O2(g尸CO2(g)2Fe(s)+2C(s)+3OXg)=2FeCQ(s)FeCO在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式二 0(5) FeSO在一定条件下可制得FeS(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制 造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS 2= Fe +2Li 2S,正极反应式是。(6)假如烧渣中的铁全部视为 FeO,其含量为50%将a kg质量分

5、数为b% 的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为 96%其他杂质浸出消耗 的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第in步应加入FeCOkg。3.12015福建理综化学】无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。（2）工业上用铝土矿（主要成分为 A12O3,含有FeQ、SiO2等杂质）制取无水氯化 铝的一种工艺流程示意如下：物质SiCl 4AlCl 3FeClaFeCl2沸点/ C57.6180 (升华)300 （升华）1023步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。步

6、骤R中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质已知：Al 2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)AH=+1344.1kJ - mol2A1C1 3(g)=2Al(s)+3Cl 2(g) AH=+1169.2kJ mol由Al2O、C和Cl2反应生成AlCl 3的热化学方程式为步骤ID经冷却至室温后，气体用足量的 NaOH溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为结合流程及相关数据分析，步骤V中加入铝粉的目的是4.12015广东理综化学】七铝十二钙(12CaO 7AI2O)是新型的超导材料和发光材 料，用白云石(主要含CaCOf口 MgCO和废Al片制备七铝十二钙的

7、工艺如下:(1)煨粉主要含MgO和,用适量的NHNO溶液浸取煨粉后，镁化合物 几乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5X 10-6mol L-1,则溶液 pH大于(Mg(OH2 的 Ksp=5X 10-12)；该工艺中不能用(NH)2SO代替NHNO,原因是。(2)滤液I中的阴离子有 (忽略杂质成分的影响)； 若滤液I中仅通入CO,会生成,从而导致CaCO率降低。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为 o(4)电解制备 Al(OH)3时，电极分别为 Al片和石墨，电解总反应方程式为 O(5) 一种可超快充电的新型铝电池，充放电时 AlCl4一和Al2Cl7一两种离

8、子在Al 电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为。5.12015江苏化学】以磷石膏(只要成分CaSO,杂质SiOz、AI2Q等)为原料可制备轻质CaCOCO.NHjCI 港泄一 转化一过族一 高温般烧一 祝取,级水浆料 1滤液(1)匀速向浆料中通入 CO,浆料精液的pH和c(SQ") 随时间变化见由右图。精液pH>11时CaSO转化的离 子方程式能提高其转化速率的措施有(填序号)A.搅拌浆料B .加热浆料至100cC.增大氨水浓度 D .减小CO通入速率，轻侦CM'。、(2)当精液pH接近6. 5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的

9、两种阴离子为?口(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是(3)在敞口容器中，用 NHCl溶液浸取高温煨烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca2+)增大的原因6. (2015全国新课标I)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿 (主要成分为MgB2Q - H2O和FeQ,还有少量FeQ、FeO CaO AI2Q和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BQ的工艺流程如图所示：铁硼炉桅诬迎鼠mu包蒸发水布国丽+粗硼酸 I tI浸渣 滤渣含镁盐母液回答下列问题：(1)写出MgB2Q H2O与硫酸反应的化学方程式 为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有写出两条)。(2)利用的磁性，可

10、将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是(化学式)。(3) “净化除杂”需先加 H2O溶液，作用是然后在调节溶液的pH约为5,目的是(4) “粗硼酸”中的主要杂质是 旗名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH),它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为(6)单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程主观题综合训练二工艺流程(卷1)答案1. 【答案】 ( 1)作氧化剂过滤( 2) Cu(NH3 ) 42+2RH=2N4H+2NH3+CuR2分液漏斗a b( 3) RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁液体过多( 4) O2 H 2S

11、O4加热浓缩冷却结晶过滤( 5) HSO防止由于溶液中的c (OH)过高，生成Cu (OH 2沉淀【解析】(1)反应I是将Cu转化为Cu(NH)42+, Cu被氧化，则反应中H2O2的作用 是作氧化剂；操作是把滤渣和液体分离，所以该操作为过滤；(2)根据流程图可知，Cu(NH)42+与有机物RHK应生成CuR和氨气、氯化钱， 所以该反应的离子方程式是 Cu(NH ) 42+2RH=2N4+2NH+CuR ;操作是把 水层与有机层分离，所以为分液操作，需要的主要仪器为分液漏斗；Cu元素富集在有机层，所以该操作的目的是富集Cu元素，使铜元素与水溶液中的物 质分离，答案选ab；(3) CuR中R元素

12、为-1价，所以反应田是有机溶液中的 CuR与稀硫酸反应生 成CuS邮口 RH操作使用的过滤操作中分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁，且 分液漏斗内的液体太多；( 4)以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，则阳极为阴离子氢氧根放电，生成氧气，导致氢离子浓度增大，所以阳极的产物有O、HSO;由溶液得到晶体的操作步骤一般为加热浓缩冷却结晶过滤；( 5) 操作中得到的硫酸可用在反应III 中， 所以第三种循环的试剂为H2SO4 ；氯化铵溶液为酸性，可降低溶液中氢氧根离子的浓度，防止由于溶液中的c(OH)过高，生成Cu (OH 2沉淀。2.【答案】(1) Fe2Q+6l4= 2Fe3+3H2O(2) C

13、(3) Fe2+被氧化为Fe3+, Fe3+水解产生H+。(4) 4FeCqs)+O2(g) =2Fe 2Q(s)+ 4CO2(g)AH = 260kJ/mol。(5) FeS2+4e = Fe +2S229ab 1131c(6) c / LC j -7LC kg 0'24501750 ”【解析】(1) FeQ+6l4 = 2Fe3+3H2O(2)若Fe3+没有完全还原，则可以用 KSCN佥验。(3)部分Fe2+被氧化为Fe3+0(4 )根据盖斯定律可得：4FeCQs)+O 2(g) =2Fe2Q(s)+ 4CO(g)H =-260kJ/mol 。(5)正极得电子，化合价降低，可得正极

14、方程式：FeS+4e= Fe +2S2-(6)由于最终得到FeSO,根据元素守恒，n(Fe)=n(S) , Fe来自于FeQ、FeS、FeCQ S来自于FeS、H2SO贝U有：c kg X50% c kg x 50%1° m(FeCOkg _ axb%kg(160g/mol * 2 + 160g/mol x 14) *96X)+ 6g/mol 98g/mol +c kg X50% 门 1 C aX 2X X 2 X 96%160g/mol 14则得答案:29ab 1131c2450 1750 kg(7) 答案】(15分)(1) Al3+3HO=Al(OH)3+3l4(2)防止后续步骤

15、生成的 AlCl 3水解或增大反应物的接触面积，加快反应 速率。Fe 或铁； Al2c3(s)+3C(s)+2Cl 2(g)=2AlCl 3(g)+3CO(g) A H=+174.9kJ/mol ;NaCl、NaClO NaClO ；除去 FeC"提高 AlC% 纯度。【解析】(1)氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中Al 3+发生水解反应产生氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 Al 3+3H2O：Al(OH)3+3Hf;(2)步骤I中焙烧使固体中的水分挥发，导致气孔数目增多，其作用是可以防止后续步骤生成的AlCl 3水解。同时由于增大反应物的接触面积，使反应速率 加快。根据物质中含有的元素

16、组成可知：若在步骤II中不通入氯气和氧气，则反应 生成相对原子质量比硅大的单质是铁。第一个式子减去第二个式子，整理可得： Al 2O3(s)+3C(s)+2Cl 2(g)=2AlCl 3(g)+3CO(g) A H=+174.9kJ/mol ;步骤ID经冷却至室温后，气体用足量的NaOH溶液吸收，生成的盐主要有 3种，Cl2与浓NaOH溶液发生反应产生NaCl、NaClO和水，随着反应的进行，溶液变稀。 这时Cl2与稀的NaOH容液发生反应，形成 NaCl、NaClO因此得到的三种盐的化学式 分别为 NaCl、NaClO NaClO 。由于Al的活动性比Fe强，在步骤V中加入铝粉，就可以将铁置

17、换出来，达到除去除去FeCL,提高AlCl 3纯度的目的(8) 答案】(1) Ca。11；加入(NH)2SO会生成CaSO溶物，在过滤时会被除去,造成生成的CaCO®少。(2) NO、OH; Ca(HCO2(3) 20H+Al2Q=2AQ +HO/ 、通电A(4) 2Al+6H20- 2Al(OH) 3 J +314 T(5) Al 3e +7 AlCl 4 =4 Al 2CI7【解析】(1)煨烧时CaCO发生分解生成CaO和CO；煨烧MgCS解生成MgOF口 CO;故煨粉主要含 MgOF口 CaO Ksp=c(Mg2+)/(OK), 5X 10-12=5x 10-6 Xc2(OH)

18、，得 c(OH )= 10-3mol L-1, pH=11。由于溶液 I 中 c(Mg2+)小于 5X 10-6mol L-1, 所以?§液pH大于11;不能用(NH)2SO代替NHNO的原因是加入(NHhSO会 生成CaSO溶物，在过滤时会被除去，从而造成生成的 CaCOa少。(2)从流程中看出NO一没有被除去，故滤液I中的阴离子有NO , CaO容于水生 成Ca(OH),故溶液中还有 OH;若滤液I中仅通入CO,过量的CO会与CaCO 生成Ca(HCO2从而导致CaCO率降低。(3) Al表面的氧化膜的成分是 AlzQ,该物质是两性氧化物，NaOHT以与之发生 反应。NaOH&#

19、167;液与ALQ反应的离子方程式为：20H +AlzQ= 2AlOT+HO;(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，Al作阳极，石墨作阴极。Al 在阳极放电，溶液中的 在阴极放电，破坏了水的电离平衡，使的溶液中的 OH浓度增大，与产生的A3+结合生成Al(OH)3,总反应方程式为：2Al+6H2O里 2Al(OH)3 J +3HT。(5)根据题意，充电和放电时 AlCl4一和Al2Cl7一两种离子在 Al电极上相互转化， 放电时负极Al失去电子变为Al3+,与溶液中的AlCl 4一结合，发生反应产生的 Al2Cl7 电极反应式为：Al -3e +7 AlCl 4一=4 Al

20、207，5.【答案】(1) CaSO+ 2NH HA CO=CaC0 2NH+或 CaSM CO2 =CaC8 SO2 , AC；(2) SO"、HC,取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加 盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；(3)浸取液温度上升，溶液中c(H+)增大，促进固体中C寸浸出。【解析】浆料中含有氨水，能吸收co：,转变成CQfZ利用碳馥朽的溶解度小于硫酸钙的，进行沉淀 的转化，故离子方程式方程式；CaSO4+2NH'H：O+CO；=CaCa+2NH或 CaSO4+COjCaCO.-F so/，a、搅拌浆料，噌加接触面积，加速反应速率，正确；B、加热浆料，使氨水分解跑出，不利于 吸收，错误1c噌大氨水浓度，有不好吸收噌大co正一的浓度，加快反应速率，正确,7减 小C6,减小反应物的浓度，反应速率降低，错误；(2)接近氏5时图像上得