2020届高考化学主观大题工业流程大题押题专练1

.三氯化铁在印刷、医药、颜料、污水处理以及有机合成催化剂方面有重要的应用。工业上常以废铁屑(含有SiO2、AI2O3、MgO、F&O3等杂质)为原料制备氯化铁。其生产流程如图：盐酸①*②、咋溶液已知：氢氧化物的Ksp如下表:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Mg(OH)2Ksp1.010-361.610-142.0M0-331.210-11请回答下列问题：(1)物质X可以选用下列物质中的(选填序号)A.NaClB.FeCl3C,H2O2D,H2SO4(2)滤液I加入NaOH固体的目的是调节溶液的pH(忽略加入NaOH固体以后溶液体积的变化)。已知滤液)中c(Fe3+)为1.0molL-1,c(Al3+)为0.03molL-1,c(Mg2+)为0.01molL-1,当Fe"l^好沉淀完全时[c(Fe3+)=1乂0-5moll-1],A产是否已经开始沉淀(填是”或否”)。(3)写出滤渣1加NaOH溶液发生反应的离子方程式。(4)生产流程中最后从FeCl3溶液得到无水FeCl3固体”的操作分为两步：第一步，先冷却结晶得到FeC136H2O晶体；第二步，制无水FeCl3固体。第二步的正确操作是。(5)FeCl3具有净水作用，但易腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。①FeCl3净水的原理是(用离子方程式表示)②通过控制条件生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3++yHzO^^Fex(OH)y(3x-y)++yH十,欲增加聚合氯化铁的产率可采取的方法是(填字母)。a.降温b.力口氨水c.力口入NH4Cld.力口入NaHCO3

.某实验室以含馍废料（主要成分为NiO,还含有少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2）为原料制备NixOy和碳酸钻（CoCO3）的工艺流程如图：已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2开始沉淀的pH1.56.57.27.7沉淀完全的pH3.79.79.49.2请回答以下问题：（1）滤渣I”主要成分为（填化学式）。（2）氧化”时（加入NaClO3）的离子方程式为。⑶加入Na2CO3来调pH”的目的是生成黄钠铁钮沉淀而除去铁，也可通过加入MO（对应的金属氧化物）来调节pH将铁除去，则pH控制的范围为。（4）在实验室萃取操作应该在中完成（填仪器名称），向水相中加入NaHCO3时的离子方程式为。（5）从NiSO4溶液获得NiS046H2O晶体的操作依次是：,,过滤，洗涤，干燥。搬烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的名称为。.NH4HCO3的分解温度是35Co以氯化钾和制取二氧化钛的副产品硫酸亚铁为原料生产铁红颜料和过二硫酸钱等，原料的综合利用率较高。其主要流程如下:过量NILHCO]稀琉酸过量NILHCO]稀琉酸上反应III-►过渡气体反应FcCOigo.»电解反购IV,反应I需控制反应温度低于35气体反应FcCOigo.»电解反购IV,反应I需控制反应温度低于35C,其目的是I的离子方程式为,FeC03灼烧的反应方程式为(NH也SA溶液(3)各物质的溶解度曲线如图，晶体z是,简述反应III发生的原因的乙醇，其目的是的乙醇，其目的是温度化(4)反应IV常用于生产(NH4)2S2O8(过二硫酸俊)。电解时均用惰性电极，气体y是,阳极发生的电极反应可表示为。

4,中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿(其化学成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅，工艺流程如图所示。捻酸氯酸娜眼将研一B码一试剂乂浸出这念1"离卜捻酸氯酸娜眼将研一B码一试剂乂浸出这念1"离卜£CuAlPb溶液排放|氧化粗银还原后溶液浸出施含A匹1等—含的戏液N^Oj溶液也渣可氏此(1)步骤①当盐酸的浓度和KC1O3的量一定时，写出两点可提高浸取”速率的措施;从Cu和Pb混合物中提取Cu的试剂为(填名称)。(2)步骤③反应的化学方程式为。(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质，为了回收滤渣中的非金属单质，某实验小组向滤渣中加入试剂(填化学式)，充分溶解后过滤，然后将滤液进行(填操作名称)，得到该固体非金属单质。(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(5)排放后的废水中含有NO3",任意排放会造成水体污染，科技人员在碱性条件下用A1粉将NO3-还原成无污染气体排放，该方法的缺点是处理后的水中生成了A1O2',依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为：。25c时，欲将上述处理过的水中的c(A1O2-)降到1.0M0-7mo1/L,此时水中c(A13+)=mo1?L-1.(已知，25C,Ksp(Al(OH)3]=1.3X0-33,A1(OH)3(s)?H++A1O2-+H2。，Ka=1.010-13)

5.氧化铭绿(Cr2O3)的性质独特，在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原需酸钠(Na2CrO4)制备氧化铭绿的工艺流程如下：福酸幼曜化母液灌液1~4过海|4洗瓶.供干、篇分洗隘I——福酸幼曜化母液灌液1~4过海|4洗瓶.供干、篇分洗隘I——4版烧已知：①向含少量Na2CO3的铭酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铭酸钠碳化母液;②“还原”反应剧烈放热，可制得Cr(OH)3浆料。(1)铭酸钠(Na2(1)铭酸钠(Na2CrO4)中铭元素的价态是,该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛，请写出甲醛的电子式:,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铭酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式(2)将混合均匀的料液加入反应釜，密闭搅拌，恒温发生“还原”反应，下列有关说法错误的是(填标号)。A.该反应一定无需加热即可进行B.必要时可使用冷却水进行温度控制C.铭酸钠可适当过量，使淀粉充分反应D.应建造废水回收池，回收含铭废水(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(W)还原率如下图。实际生产过程中Cr(W)还原率可高达99.5%以上，“还原”阶段采用的最佳反应条件为(4)滤液中所含溶质为。该水热法制备氧化铭绿工艺的优点有、—(请写出两条)。(5)重铭酸钠(Na2C「2O7-H2O)与硫酸镂热分解法也是一种生产氧化铭绿的方法，生产过程中产生的气体对环境无害，其化学反应方程式为Fe3++答案与解析Fe3++1.C是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O在HCl气流中加热3H23H2O=3Fe(OH)3+3H+b、d【解析】⑴加入H⑴加入H2O2溶液，使滤液I中的Fe2+转化为Fe3+,便于制备FeCb；(2)当Fe3+恰好沉淀完全时,C(OH-)3=1^1.0c(Fe3+)=lM0-5molL-1(2)当Fe3+恰好沉淀完全时,C(OH-)3=1^1.01031mol3L_3,又c(Al3+)为0.03molL-1,所以此时有:c(Al3+)c(OH-)3=0.03M.010-31=3X10-33>Ksp(Al(OH)3)=2.0W-33,所以当Fe3+恰好沉淀完全时，Al3+已经开始沉淀；⑶滤渣1加NaOH溶液发生反应的离子方程式：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(4)由FeC136H2O晶体制无水FeCl3固体时，在加热脱水时为防止铁离子水解，所以正确操作是：在HCl气流中加热；⑸①FeCl3净水的原理是：Fe3++3H2O?3Fe(OH)3+3H+,生成的Fe(OH)3胶体吸附杂质；②水解是吸热反应，降温会降低聚合氯化铁的产率；加氨水，消耗生成的H+,促使反应向右进行，会增大聚合氯化铁的产率；加入NH4Cl后，NH4+水解会生成H+(NH4++H2O?NH3•H2O+H+),所以会抑制Fe3+的水解，平衡向左移动，降低聚合氯化铁的产率；加入NaHCO3,HCO3-与溶液中生成的H+反应生成CO2和H2O,平衡向右移动，会增大聚合氯化铁的产率。2.BaSO4和SiO26HClO36Fe2=6Fe3Cl3H2O3.7<pH<7.2分液漏斗2HCO3Co2=CoCO3H2OCO2蒸发浓缩冷却结晶三氧化二馍【解析】【详解】(1)原料的成分有NiO,FeO,Fe2O3,CoO,BaO和SiO2；加入硫酸酸溶，SiO2不反应，所以会出现在滤渣中，BaO会最终变成BaSO4沉淀，所以也会出现在滤渣中；(2)氧化步骤的目的是将二价铁转变成三价铁，便于在后续步骤中沉淀法除去，所以离子方

程式为6HClO36Fe2=6Fe3Cl3H2O；⑶加入Na2CO3这一步是为了除去铁，同时也要避免其他元素的损耗，所以选择的pH区间为3.7~7.2;(4)萃取最关键的仪器是分液漏斗；加入碳酸氢钠后，产物之一是CoCO3沉淀，考虑到NaHCO3是过量的，所以最终的离子方程式为2HCO3Co2=CoCO3H2OCO2；(5)由溶液获取结晶的常规操作是：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥；硫酸馍晶体的摩尔质量是263g/mol,所以26.3g即为0.1mol;280c开始，固体的质量减少，这个时期是因为结晶水丢失导致的，所以A段对应的物质就是0.1mol的NiSO4；温度到600C,固体的质量再次下降，得到最终的馍的氧化物；根据原子守恒，8.3g氧化物中Ni的质量为5.9g,那么O的质量为2.4g即0.15mol,所以固体氧化物中n(Ni):n(O)2:3,所以固体氧化物即三氧化二银。.CO2或二氧化碳防止NH4HCO3分解(或减少Fe"的水解)Fe2++2HCO3=FeCO3J+HO+CO=FeCO3J+HO+CO2T4FeCO3+O2购二塾2Fe2O3+4CO2K2SO4在相同温度下,K2SO4最先达到饱和或K2SO4溶解度最小或K2SO4溶解度比KCl、(NH4)2SO4小或离子反应降低K2SO4的溶解度H2向生成溶解度更小的K2SO4的方向进行，故先析出2SO42-2e-=S2O82或2HSO4-2e-=降低K2SO4的溶解度H2【解析】⑴根据分析得到气体x是CO2,根据题中信息NH4HCO3的分解温度是35C,因此反应I需控制反应温度低于35C,其目的是防止NH4HCO3分解(或减少Fe"的水解)；故答案为：CO2或二氧化碳；防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)。⑵反应I是Fe2+与HCO3反应生成FeCO3、H2O和CO2,其离子方程式为Fe2++2HCO3=FeCO3j+HO+CO2T,FeCO3灼烧与氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，其反应方程式为灼烧FeCO3+O22FeO3+4CO2;故答案为：Fe2++2HCO3=FeCO3J+HO+CO2T;FeCO3+O2灼烧2Fe2O3+4CO2。⑶各物质的溶解度曲线如图，在相同温度下,K⑶各物质的溶解度曲线如图，在相同温度下,K2SO4溶解度最小，离子反应向生成溶解度更小的K2SO4的方向进行，因此先析出晶体z是K2SO4,工业生产上常在反应III的过程中加入一定量的乙醇，其目的是降低K2SO4的溶解度；故答案为：K2SO4；在相同温度下，K2SO4最先达到饱和或K2SO4溶解度最小或K2SO4溶解度比KCl、(NH4)2SO4小或离子反应向生成溶解度更小的K2SO4的方向进行，故先析出；降低K2SO4的溶解度。⑷反应IV常用于生产(NH4)2S2O8(过二硫酸镂)，反应IV是电解硫酸根或硫酸氢根生成(NH4)2S2O8,化合价升高，发生氧化反应，在阳极反应，因此阴极是氢离子得到电子生成氢气，故气体y是H2,阳极发生的电极反应可表示为2SO42--2e—=S2O82-或2HSO4-2e=2H++S2O82-;故答案为：H2；2SO42--2e=S2O82-或2HSO4-2e=2H++S2O82-。.粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提取浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌稀盐酸AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl03蒸储4:110A1+6NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O1.310-9【解析】(1)为提高浸取率可采取的措施：进一步粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提高浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌等，Cu和Pb混合物中提取Cu可选用稀盐酸，根据金属活动性顺序表可知，Pb可与稀盐酸反应，Cu不反应，再过滤即可，故答案为：粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提取浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌；稀盐酸；(2)步骤③加Na2SO3溶液，AgCl与Na2SO3反应生成Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,化学方程式为AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl,故答案为：AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl;(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有S和SiO2两种杂质，利用S易溶于CS,滤渣中加入CS,充分溶解后过滤，然后根据S和CS的沸点不同进行蒸储即可，故答案为：CS;蒸储；(4)步骤⑤的化学反应方程式为：4Na3[Ag(SO3)2]+N2H4+4NaOH=4AgJ+8NSO3+N2T+4HO,Na3[Ag(SO3)2]作氧化齐J,N2H4作还原剂，其氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1,故答案为4:1;(5)在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染的N2排放，其离子方程式为：10Al+6

NO3-+4OIT=2N2+10AlO2-+2H2O,已知，25C,Ksp[Al(OH)3]=1.310-33,Al(OH)3(s)?H++AlO2-+H2O,Ka=1.0M0-13,可得，Ka=c(H+)c(AlO2")=c(H+)1.010-7mol/L=1.0W13,c(H+)=1.0W6mol/L,c(OH-)=1.010-8mol/L,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)•c3(OH-)=1.310-33,c(Al3+)=1.3X10-9mol?L-1,故答案为10Al+6NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O；1.3-0-9。5.+6HCSH率40%5.+6HCSH率40%、恒温240c4CrO42-+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3J+3CO2-+2OH-AC碳化Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3)工艺清洁原料价A格低廉Na2Cr2O7-H2O+(NH4)2SO4=Cr2O3+N2T+Na2SO4+5H2。。(1)铭酸钠(Na2CrO4)中，Na元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，则铭元素的化合价为+6价，甲醛的结构式为的化合价为+6价，甲醛的结构式为0JI,其电子式:-9',HCHO中碳元素化Cr(OH)3,根据化合价升降4CrO42-+3HCHO+4HCr(OH)3,根据化合价升降4CrO42-+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3J+3CO2-+2OH-,故答案为：+6；C;4CrO42-+3HCHO+4H2。=4Cr(OH)3J+3C(3f-+2OH-；(2)A.该反应虽然为放热反应，但不一定全过程都不需要加热，如燃烧反应为放热反应，反应开始需要加