2023年高考化学大题精练冲刺（第01期）专题07工艺流程题（含解析）

PAGEPAGE15专题07工艺流程题1．硫酸厂烧渣〔主要成分是Fe2O3，其次含少量的SiO2和FeS〕经回收处理可制得绿矾(FeSO4·7H2O)和一种重要的水处理剂聚铁胶体[Fe(OH)SO4]n，上述生产工艺流程如下：请通过分析答复以下相关问题：〔1〕操作Ⅰ的名称是_____。〔2〕灼烧产生的尾气对大气有污染，因此工业生产中必须进行回收处理，以下方法可行的是____________。A．直接用水吸收B.用氨水吸收C.用浓硫酸吸收D.与空气混合用石灰石粉末悬浊液吸收〔3〕操作Ⅲ经蒸发浓缩、___________、过滤、____、枯燥等。〔4〕在由溶液X制聚铁胶体过程中①调节pH及②控制温度目的是_________。〔5〕检验溶液X中金属阳离子所加试剂是______，其现象是___________。〔6〕溶液X转化为溶液Y需参加一种常见物质是____________。〔7〕在反响釜中FeS、O2及稀H2SO4反响生成硫酸铁等物质，那么反响的离子方程式是_____。【答案】过滤BD冷却结晶洗涤促使Fe3+充分水解并形成聚铁胶体KSCN溶液溶液变为血红色Fe(或铁粉〕4FeS+3O2+12H+＝4Fe3++4S+6H2O水解形成胶体，在由溶液X制聚铁胶体过程中①调节pH及②控制温度目的是：促使Fe3+充分水解并形成聚铁胶体；〔5〕溶液X中金属阳离子是铁离子，检验所加试剂是KSCN溶液，其现象是溶液变为血红色；〔6〕溶液X转化为溶液Y是将铁离子复原为亚铁离子，在不引入杂质的情况下，最好参加铁粉；〔7〕在反响釜中FeS、O2及稀H2SO4反响生成硫酸铁、硫单质和水，其反响的离子方程式是：4FeS+3O2+12H+＝4Fe3++4S+6H2O。2．Cr2O72-和CN-是工业废水中常见的污染物。假设利用以下流程可对分别含两种离子的废水进行综合处理：答复以下问题：〔1〕步骤②中无气体生成，写出反响的离子方程式___________________

，步骤④中NaClO可将CNO-处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，写出这两种气体的化学式

________________________________。〔2〕步骤⑥的反响为S2O32－+Cr2O72－+2H＋→SO42－+Cr3＋+H2O(未配平)，那么每处理1molCr2O72－离子转移_______mol电子。〔3〕步骤⑦的操作名称为_______，该操作所需的玻璃仪器为__________________

。〔4〕CrO42－和Cr2O72－在溶液中可相互转化，用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中的转化反响_____。〔5〕Cr3+也有一定毒性，会污染水体，常温下要除去废液中多余的Cr3+，调节pH至少为_______，才能使铬离子沉淀完全〔铬离子浓度应小于10-5mol/L〕。Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31，≈4，lg2≈0.3。【答案】CN－＋ClO－=CNO－＋Cl－N2、CO26过滤漏斗、玻璃棒、烧杯Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H＋5．63．镁及其化合物在现代工业中有着广泛的用途。(1〕组成为Mg17Al12的镁铝合金是一种潜在的贮氢材料，当其贮氢最到达最大值时组成变为“17MgH2+12Al〞，那么Mg、Al、Mg17Al12三种物质按熔点由高到低的顺序排列为_______,1mol“17MgH2+12Al〞与足量Na0H溶液反响时生成的气体的质量是___________g。(2〕镁可与SiO2发生多种反响，且条件不同时得到的产物也不同。当二者在高温条件下发生置换反响时．复原产物是_________，假设镁过量，那么产物为两种镁的二元化合物，写出反响的化学方程式：______。(3〕碱式碳酸镁[MgCO3·3H2O]是重要的化工原料，以下图表示的是制备它的一种工艺流程。开始沉淀时的PH完全沉淀时的pHFe(OH)32.73.7Mg(OH)29.711①Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为____，pH的调节范围是______.②试剂a是一种常用的绿色氧化剂，参加a后反响的离子方程式为__________。③写出料渣Ⅱ的一种用途：______。一般认为c(Mg2+)≤1×10-5mol/L时，Mg2+已完全沉淀，那么Mg(OH)2的Ksp=______。写出生成碱式碳酸镁的离子方程式：____________。【答案】Al>Mg>Mg17Al12104Si4Mg+SiO22MgO+Mg2Si+23.7≤pH<9.72Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O加热Fe(OH)3制备铁红1×10-112Mg2++3CO32-+5H2O=Mg2CO3·Mg(OH)2·3H2O+2HCO3-4．高铁酸钾〔K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其制取如下：己知：①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O(条件：温度较低〕②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O(条件：温度较高〕③2Fe(NO3)3+2KClO3+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O答复以下问题：〔每空2分〕〔1〕高铁酸钾〔K2FeO4)应在_______(填“温度较高〞或“温度较低〞〕情况下进行；〔2〕0.1mol/LKClO溶液中c(ClO-)+c(HClO)_______0.1mol/L(填>、<、=)〔3〕K2FeO4具有强氧化性的原因____________________________；〔4〕配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解56gKOH固体〔该溶液的密度为1.56g/mL)，它的物质的量浓度为_________________；〔5〕在“反响液Ⅰ〞中加KOH固体的目的是_______________；A．与“反响液I〞中过量的Cl2继续反响，生成更多的KClOB．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反响速率C．为下一步反响提供反响物D．使副产物KClO3转化为KClO〔6〕从“反响液Ⅱ〞中别离出K2FeO4后，会有副产品__________〔写化学式〕，它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途_____________________。【答案】温度较低=Fe元素的化合价显+6价，易得电子10mol/LACKNO3KClKNO3可用于化肥，炸药等5．化学镀镍是指不使用外加电流，利用氧化复原作用在金属制件的外表上沉积一层镍的方法。次磷酸钠(NaH2PO2)是化学镀镍的重要原料，工业上制备NaH2PO2·H2O的流程如下：答复以下问题:⑴次磷酸钠(NaH2PO2)是次磷酸(H3PO2)与足量NaOH溶液反响的产物，NaH2PO2属于_______(填“正盐〞“酸式盐〞“碱式盐〞〕，NaH2PO2中磷元素的化合价为___________。〔2〕在反响器中参加乳化剂并高速搅拌的目的是________________〔3〕在反响器中发生多个反响，其中白磷(P4)与Ca(OH)2反响生成次磷酸钠及磷化氢的化学方程式为_________________________〔4〕流程中通入CO2的目的是______________，滤渣X的化学式为_____________〔5〕流程中母液中的溶质除NaH2PO2外，还有的一种主要成分为_____________〔6〕含PH3的废气可用NaClO和NaOH的混合溶液处理将其转化为磷酸盐，该反响的离子方程式为____________〔7〕某次生产投入的原料白磷为1240kg，在高速乳化反响器中有80%的白磷转化为次磷酸钠及磷化氢，忽略其它步骤的损失，理论上最终得到产品NaH2PO2·H2O的质量应为__________kg(NaH2PO2·H2O的相对分子质量为106)【答案】正盐+1加快反响速率2P4+3Ca(OH)2+6H2O=3Ca(H2PO2)2+2PH3↑将Ca(H2PO2)2转化为NaH2PO2CaCO3Na2HPO3PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O25446．石棉尾矿主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3。以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶须〔MgCO3•nH2O〕的工艺如下：“焙烧〞过程中的主反响为：Mg3(Si2O5)(OH)4＋5(NH4)2SO43MgSO4＋10NH3↑＋2SiO2＋7H2O↑＋2SO3↑。〔1〕写出焙烧产物NH3的电子式___________。〔2〕为提高水浸速率，可采取的措施为______________________________〔任写一条〕。“浸渣〞的主要成分为_________________。〔3〕“除铁、铝〞时，需将pH调至8.0左右，适宜作调节剂的是____〔填字母代号〕。a．NaOHb．Mg(OH)2c．NH3•H2〔4〕“沉镁〞过程中反响的离子方程式为______________。“沉镁〞时假设温度超过60℃〔5〕流程中可以循环利用的物质是______〔填化学式〕。〔6〕某小组同学称取13.8gMgCO3•nH2O进行热重分析，并绘制剩余固体质量随温度变化的曲线如下图，那么n＝________。【答案】将焙烧渣粉碎或加热或搅拌SiO2bcMg2++2HCO3-+(n-1)H2O=MgCO3·nH2O↓+CO2↑升温促进Mg2+局部水解或升温促进Mg2+水解(NH4)2SO4313.8g

4.0g=，解得n=3，故答案为：3。7．高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。实验室用氯化钠、废铁屑、稀硫酸、氢氧化钾溶液等为原料，通过以下过程制备高铁酸钾〔K2FeO4):(l)Na2O2的电子式为__________。(2〕操作I的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、隔绝空气减压枯燥.其中隔绝空气减压枯燥的目的是_______。(3〕气体X为____，写出FeSO4与Na2O2反响的化学方程式：________。(4〕最终在溶液中可得到K2FeO4晶体的原理是_________。(5〕K2FeO4在水溶液中可以发生：4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑,，那么K2FeO4可以在水处理中的作用是__________。(6〕称取提纯后的K2FeO4样品0.2100g于烧杯中，参加强碱性亚铬酸盐溶液，反响后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性，配成250mL溶液，取出25.00mL放入锥形瓶，用0.0l000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00mL。涉及的主要反响为:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3+CrO42-+OH-Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O那么该K2FeO4样品的纯度为______________。【答案】将FeSO4·7H2O转变成不含结晶水的FeSO4，同时防止亚铁离子被氧化O2FeSO4+4Na2O2=Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑［答案不唯一,FeSO4+(2+2n)Na2O2=Na2FeO4+2nNa2O+Na2SO4+nO2↑(n为正整数)］0℃时K2FeO4的溶解度比Na2FeO4、NaOH、KOH和Na2SO4的溶解度小杀菌消毒、净水94.3%8．高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：答复以下问题：〔1〕原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅〞中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是____________________________。〔2〕“平炉〞中发生的化学方程式为__________________________，该条件下此反响的△S____0(填大于、小于或等于)。〔3〕将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。①“CO2歧化法〞是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO4发生歧化反响生成的含锰物质有KMnO4和MnO2，该反响的化学方程式为__________________。②“电解法〞为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，假设用惰性电极，阳离子交换膜电解槽电解时产品纯度高，阴极室中参加电解质溶液溶质的化学式为_______，电解时阳极发生的电极反响为____________，从阳极室的溶液得到产品的实验操作是___________________。与传统工艺比拟，现代工艺的优点除产品纯度高外还有_______________。【答案】增大接触面积，加快反响速率2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O∆S>03K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3KOHMnO42--e-=MnO4-蒸发浓缩，冷却结晶，过滤原料利用率大9．铈元素〔Ce〕是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。请答复以下问题：〔1〕雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO2-、NO3-〔二者物质的量之比为1：1〕，该反响氧化剂与复原剂的物质的量之比为________。〔2〕可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质，同时再生Ce4+，其原理如右图所示。①Ce4+从电解槽的______〔填字母序号〕口流出。②写出阴极的电极反响式________________。〔3〕铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：①焙烧过程中发生的主要反响方程式为__________________。②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好，他的理由是_________。③Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b，那么Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)3KBF4(s)+CeCl3(aq)平衡常数为________〔用a、b的代数式表示〕。④加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3，其中NH4Cl的作用是______。【答案】2:1a2NO2-+8H++6e—=N2↑+4H2O4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2〔没条件、不配平均扣1分〕不释放氯气，减少对环境的污染〔只答复减少对环境的污染也得分〕NH4Cl固体分解产生的HCl可以抑制CeCl3的水解〔只答复抑制CeCl3的水解也得分〕10．将铜锌合金溶解后与足量KI溶液反响〔Zn2+不与I-反响〕，生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定，根据消耗的Na2S2O3溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如以下图所示：答复以下问题：〔1〕H2O2的电子式为_________；“溶解〞后铜元素的主要存在形式是______〔填离子符号〕。〔2〕“煮沸〞的目的是除去过量的H2O2。298K时，