热点题型突破一化学工艺流程综合题

热点题型突破一化学工艺流程综合题1．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Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃57.6180(升华)300(升华)1023①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)。②步骤Ⅱ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是________。③已知：Al2O3(s)＋3C(s)=2Al(s)＋3CO(g)ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－12AlCl3(g)=2Al(s)＋3Cl2(g)ΔH2＝＋1169.2kJ·mol－1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________________________________________________________________________。④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________。⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。2．七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和____________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶；若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，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CO2，会生成_________________，从而导致CaCO3产率降低。(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____________。(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____________。(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。3．工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，除了含有大量硫酸外，还含有少量NHeq\o\al(＋,4)、Fe3＋、AsOeq\o\al(3－,4)、Cl－。为除去杂质离子，部分操作流程如下：请回答问题：(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中，硫酸的浓度为4.9g·L－1，则该溶液中的pH约为________________________________________________________________________。(2)NHeq\o\al(＋,4)在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液，一份NH4Cl溶液，(NH4)2SO4溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))恰好是NH4Cl溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))的2倍，则c[(NH4)2SO4]__________c(NH4Cl)(填“＜”“＝”或“＞”)。(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化)，溶液中eq\f([NH3·H2O],[OH－])__________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)投入生石灰调节pH到2～3时，大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3]，提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤：向沉淀中加入过量________，充分反应后，过滤、洗涤、________________________________________________________________________。(5)25℃，H3AsO4电离常数为K1＝5.6×10－3，K2＝1.7×10－7，K3＝4.0×10－12。当溶液中pH调节到8～9时，沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是______________________________________。②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为________________________________________________________________________。③已知：AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋=AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O，SO2＋I2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋4H＋。上述两个反应中还原性最强的微粒是__________。4．工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题：(1)初沉加入的试剂是明矾，写出参与净水的离子的水解方程式：________________________________________________________________________。(2)固体X的成分是__________，反应Ⅰ的化学反应方程式________________________________________________________________________。(3)试剂Y为__________，加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。(5)硅胶在生活与生产中用途广泛，写出其中一种用途：________________________________________________________________________。5．以磷石膏(主要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3，流程图如下。(1)匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c(SOeq\o\al(2－,4))随时间变化见如下图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式为________；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100℃C．增大氨水浓度D．减小CO2通入速率(2)当清液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两种阴离子为________和__________(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是________________________________________________________________________。(3)在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca2＋)增大的原因是________________________________________________________________________。6．为了充分利用铜资源，某工厂拟用黄铜灰(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3、SiO2等)制取金属铜并得副产物锌盐，其生产流程如下：(1)滤渣1的主要成分为__________。稀硫酸溶解黄铜灰过程中，可能发生多个氧化还原反应，其中没有Zn参加的反应的离子方程式是____________________________________________________________(2)滤渣1及滤渣2用浓硫酸浸取可能产生的有毒气体是________，实验室通常用__________溶液吸收。(3)稀硫酸通过浓硫酸稀释得到，稀释浓硫酸的正确操作方法是________________________________________________________________________。过滤操作所需玻璃仪器除玻璃棒外还有____________________________________________________________(4)用惰性电极电解滤液4可制取金属铜，若制得金属铜12.8g，则同时阳极得到______L气体(标准状况)。7．碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室利用Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反应制备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如下：eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Na2CO3·10H2O,CuCO4·5H2O))eq\o(→,\s\up7(混合),\s\do5(研磨))粘胶状eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(搅拌))蓝绿色沉淀蓝绿色晶体(1)写出制备碱式碳酸铜的化学方程式_________________。(2)用盐钵分别研细Na2CO3·10H2O和CuCO4·5H2O的目的是________________________________________________________________________。(3)检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是________________________________________________________________________。(4)碱式碳酸铜可以堪称Cu(OH)2·CuCO3，该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有Cu(OH)2、CuCO3。①各装置连结顺序为________________________________________________________________________。②装置B中试剂的名称是________，装置C中试剂的名称是________。③证明含有CuCO3的实验现象是_________________，证明含有Cu(OH)2的实验现象是___________________________________________________。8．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下：已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。请回答下列问题：(1)加入ZnO调节pH＝a的目的是______________________，a的范围_____________________________________________。(2)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为____________________________。(3)滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为________________________________________。(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是_______________________________________________________(5)下列试剂可作为Y试剂的是____________。A．ZnOB．NaOHC．Na2CO3D．ZnSO4若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是______________________。1．答案：(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率②铁或Fe③Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH＝＋174.9kJ·mol－1④NaCl、NaClO、Na2CO3⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度2．答案：(1)CaO11易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低(2)NOeq\o\al(－,3)、OH－Ca(HCO3)2(3)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(4)2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑(5)Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)3．答案：(1)1(2)＜(3)减小(4)稀硫酸晾干或干燥(5)①H3AsO4是弱酸，当溶液中pH调节到8左右，c(AsOeq\o\al(3－,4))增大，Ca3(AsO4)2开始沉淀②2.5×10－3③SO24．答案：(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋(2)CuOSiO2CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu(3)氢氧化钠溶液增大氢氧化钠溶液的浓度、将固体粉碎(或升高温度等合理答案)(4)2CH3CH2CH2COOCH2CH3＋SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2O2CH3CH2CH2COO－＋2CH3CH2OH＋H2SiO3↓(5)催化剂载体(或干燥剂)5．答案：(1)CaSO4＋2NH3·H2O＋CO