高三化学一轮复习工业流程图专题训练

高三化学一轮复习 工业流程图专题训练1、工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜 (CuCl)，其工艺流程如下图所示：试依据如图转化回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z(1)工业生产 Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是 。(2)还原过程中的产物为 Na[CuCl2]，试写出该反应的化学方程式： 。制备中当氯化过程完成后必须经还原过程再制得 CuCl，为什么不用一步法制得 CuCl？(已知 Cu2＋＋Cu＋－2Cl===2CuCl↓) 。还原过程中加入少量盐酸的作用是 ，加入NaCl且过量的原因是(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是 。(5)实验室中在 CuCl2热溶液中通入 SO2气体也可制备白色的 CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式： 。答案 (1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]CuCl沉淀沉积在 Cu表面阻碍反应的进行(3)防止 Cu2＋水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的 Na[CuCl2]，提高产率(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化－ △ ＋ 2－(5)2Cu2＋2Cl＋SO2＋2H2O=====2CuCl↓＋ 4H＋SO24Ni2O3在工业上有重要的应用。以镍粉废料为原料提取 Ni2O3的工艺流程如图所示。请回答下列问题：(1)加入双氧水“氧化”的离子方程式为 TOC\o"1-5"\h\z滤渣A的主要成分是 (填化学式 )。(2)方法①中为了控制“氧化”效率，加入NaOH与NaClO的最佳物质的量之比＝ 。(3)方法②用电解法制取 Ni2O3时，先用 NaOH调节酸溶后的溶液的 pH至7.5，再加入适量 Na2SO4用惰性电极进行电解。电解过程中所产生的 Cl2大约有 40%在弱碱性条件下生成 ClO－，ClO－再把二价镍氧化为三价镍。加入 Na2SO4的作用是 ；nmol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为 。(4)工业上，镍作阳极，电解 0.1mol·L－1NiCl2溶液与一定量 NH4Cl溶液组成的混合溶液，可得到高纯度、当其他条件一定时， NH4Cl溶液的浓度对阴极电流效率 (电极上实际沉积的物质的量与理)及Ni的成粉效率的影响如图所示。NH4Cl溶液的浓度最好控制为 g·LNH4Cl溶液的浓度大于 15g·L－1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，请结合平衡移动原理 (1)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2OFe(OH)3(2)4∶1(3)增强溶液的导电性 2.5nmol(4)①10②随着 NH4Cl溶液浓度增大， NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋水解平衡向右移动， H＋浓度增大，(1)双氧水可将亚铁离子氧化；加入 Na2CO3调节 pH可使铁离子生成 Fe(OH)3沉淀。(2)步骤①中，Ni2＋氧化为 Ni2O3，离子方程式为 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===Ni2O3↓＋2H2O＋Cl－，故加入NaOHNaClO的最佳物质的量之比为 4∶1。(3)电解产生的 Cl2大约有 40%在弱碱性条件下生成 ClO－，ClO－ClO－～2Ni2＋。当有nmol二价镍全部转化为三价镍时，参加反应ClO－的物质的量为 0.5nmol，则电解生成的 n(Cl2)＝1.25nmol，电解时阳极的电极反应式为 2Cl－－2e－===Cl2↑，则转移的电子的物质的量 n(e－)＝2.5nmol。(4)①为获得高纯度的球形超细镍粉，由题图可看出NH4Cl溶液的浓度最好控制为 10g L·－ 1。②NH 4Cl 溶液的浓度大于 15g L·－ 1时，随着 NH4Cl 溶液浓度的增NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋水解平衡向右移动， H＋浓度增大，导致阴极放出氢气，阴极上生成 Ni砷俗称“砒”，砷是制备除草剂等农药的元素。 某废水中砷元素主要以亚砷酸 (H3AsO3)形式存在， 可以(1)砷与磷位于同一主族，砷原子比磷原子多一个电子层。砷的原子序数为 ；下列事实能说明磷的

非金属性比砷强的是 (填字母 )。A．酸性： H3PO3>H3AsO3B．稳定性： PH3>AsH3C．沸点： AsH3>PH3(2)Ca3(AsO4)2中砷元素化合价为 。(3)在实验室进行操作 A时需要的玻璃仪器名称是 “二级降砷”中双氧水与亚砷酸反应的化学方程式为(5)“二级降砷”中，可以用次氯酸钠替代双氧水，已知一定条件下，砷存在形式如表所示。pH<22～77～1111～14存在形式H3AsO4－H2AsO42－HAsO24－－HAsO42、AsO34pH＝10时，次氯酸钠与亚砷酸反应的离子方程式为 答案(1)33B(2)＋5(3)漏斗、烧杯、玻璃棒(4)H3AsO3＋H2O2===H3AsO4＋H2O－ －－ ＋(5)H3AsO3＋ClO===HAsO4＋Cl＋2H(ZnS，含有 SiO(ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子 [c0(Mn＋)＝0.1molL·－1]形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下：金属离子Fe3＋2＋Fe2＋Zn2＋Cd2开始沉淀的 pH1.56.36.27.4沉淀完全的 pH2.88.38.29.4回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\z(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。(2)滤渣1的主要成分除 SiO2外还有 ；氧化除杂工序中 ZnO的作用是 ，若不通入氧气，其后果是 。(3)溶液中的 Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为 ；沉积锌后的电解液可返回 工序继续使用。焙烧答案(1)2ZnS＋3O2=====2ZnO＋2SO2(2)PbSO4调节溶液的 pH无法除去杂质 Fe2＋(3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋(4)Zn2＋＋2e－===Zn溶浸焙烧解析(1)闪锌矿的主要成分是 ZnS，所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2ZnS＋3O2=====2ZnO＋2SO2。(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为 ZnO，还存在少量 SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀 H2SO4后，发生一系列化学反应： ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。其中 SiO2和PbSO4不溶于水， 以沉淀的形式沉降下来，所以滤渣 1的主要成分是 SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中 ZnO的作用是调节溶液的 pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全转变为Fe(OH)3沉淀；通入 O2的目的是使溶液中的 Fe2＋转化为 Fe3＋，有利于除杂，若不通入 O2，无法除去溶液中的杂质 Fe2＋。(3)溶液中的 Cd2＋与加入的 Zn粉反应而被除去，反应的离子方程式为 Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。(4)电解 ZnSO4溶液制备单质 Zn时，阴极放电的是 Zn2＋和H＋。因为溶液中的 Zn2＋浓度较大，所以阴极电极反应式应该是 Zn2＋ ＋ 2e－ ===Zn，阳极放电的是 OH－，电极反应式是 4OH－－ 4e－ ===2H2O＋ O2↑ 。沉积锌后的溶液应该是 ZnSO4和稀 H2SO4，可返回到溶浸工序循环使用。5、某混合物浆液含 Al(OH)3、MnO2和少量 Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ中的问题。固体混合物分离利用的流程图TOC\o"1-5"\h\zⅠ.固体混合物的分离和利用 (流程图中的部分分离操作和反应条件未标明 )(1)反应①所加试剂 NaOH的电子式为 ，B→C的反应条件为 ，C→Al的制备方法称为 。(2)该小组探究反应②发生的条件。 D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有 Cl2生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生 Cl2。由此判断影响该反应有效进行的因素有 (填序号) 。a.温度 b.Cl－的浓度 c.溶液的酸度答案(1) 加热 (或煅烧 )电解法(2)ac解析 (1)由题给流程图知，溶液 A中含有的溶质为偏铝酸钠、铬酸钠和 NaOH，通入CO2得到的沉淀 B为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解可得到固体 C(Al2O3)，电解熔融的 Al2O3可得到 Al；固体D为MnO2，MnO2可与浓盐酸在加热的条件下生成 Cl2。NaOH的电子式为 。B→C的反应条件为加热 (或煅烧 )，C→Al的制备方法称为电解法。(2)由题意“反应②发生的条件。D与浓盐酸混合，不加热，无变化，加热有 Cl2生成”说明温度对反应有

影响；当反应停止后，滴加硫酸，提供 H＋，故反应又开始产生 Cl2；由此判断 H＋对反应有影响。综上所TOC\o"1-5"\h\z述，故选 ac。(化学式为6、磷酸二氢钾 (KH2PO4)(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如图所示 (部分流程步骤已省略 )：其中，萃取是因为 KCl和H3PO4产生的 HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：(1)氟磷灰石 (Ca5P3FO12)中磷元素的化合价是 。(2)用化学反应原理解释KCl和 H3PO4生成 KH2PO4的原因(3)若在实验室中进行操作Ⅰ和Ⅱ， 则需要相同的玻璃仪器是 ；沸腾槽不能采用陶瓷材质的原因是(用化学方程式表示 )。副产品N的化学式是 ；在得到N的流程中“⋯⋯” 的操作步骤是 、洗涤、干燥。(5)在萃取过程中， 影响萃取率的因素复杂， 下图是投料比 n(KCl)对萃取率的影响曲线， 在实际操作中，n(H3PO4)应选择投料比 n(KCl)的范围是 (填序号 )。n(H3PO4)BB．0.4～0.6D．0.8～1.0A． 0.2～ 0.4C．0.6～0.8E．1.0～1.2

(6)电解法制备 KH2PO4是用石墨作电极， 将电解槽分为 a区和 b区，中间用阳离子交换膜隔离， a区为 3mol·LH3PO4，b区为3mol·L－1KCl。阳极区为 (填“a”或 “b”)区，其电极反应式是答案 (1)＋5(2)该反应是 KCl＋H3PO4 KH2PO4＋HCl，加入有机萃取剂后， HCl被萃取到有机层中，水溶液中c(HCl)减小，使得平衡向生成 KH2PO4的方向移动(3)烧杯 4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4(4)NH4Cl(减压 )蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(5)E(6)b2Cl－－2e－===Cl2↑7、焦亚硫酸钠 (Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为：①pH＝4.1时，Ⅰ中为 溶液(写化学式 )。②工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是 (3)制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有 NaHSO3和Na2SO3。 Na2S2ONa2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。 在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时， 取50.00mL葡萄酒样品， 用0.01