好高三化学题组训练工业流程题 (2)

1、20112011 届高三化学题组训练工业流程题届高三化学题组训练工业流程题 1化合物KxFe(C2O4)y3H2O（Fe 为3 价）是一种光敏材料，实验室可以用如下的方法来 制备这种材料并测定这种材料的组成。 制备 K2C2O4 溶解冷却操作 KxFe(C2O4)y 3H2O重结晶干燥 蒸发结晶 FeCl3 结晶时应将溶液用冰水冷却并在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是： _ _。 操作的名称是_。 组成测定 称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀 H2SO4，将 C2O42转化为 H2C2O4后用 0.1000 molL1KMnO4溶液滴定， 当消耗 KMnO4溶液 24.

2、00mL 时恰好完全 反应；再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe3完全转化为 Fe2，用KMnO4溶液继 续滴定，当 Fe2完全氧化时，用去 KMnO4溶液 4.00mL。相关反应的化学方程式如下： 2 KMnO45H2C2O43H2SO42MnSO4K2SO410CO28H2O MnO45Fe28H Mn25Fe34H2O 配制 100mL 0.1000 molL1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃 棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有_（填仪器名 称） 。两个滴定中，终点时溶液颜色为_色，且 30 秒内不变色。 该化合物 KxFe(C2O4)y3H2O 中，x_。 2. （

3、10 分）现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有 广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（Si02) ，现采用酸浸法从 矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取 （铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。 已知：Cu2O+2H+Cu2+Cu + H2O；当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸 铁的混合液浸出铜； 反萃取后的水层 2 是硫酸铜溶液。回答下列问题： (1）矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu2O+2H+Cu2+Cu + H2O 、（写其中 2 个） (2)“循

4、环 I”经多次循环后的水层 1 不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体， 该晶体的化学式是。若水层 1 暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要 的硫酸盐，写出水层 l 暴露在空气中发生反应的离子方程式 (3)“循环 n”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物，如N 一 510、N 一 530 等。某肟类化 合物 A 的分子结构中仅含 n1个CH3、n2个一 OH 和 n3个三种基团，无环状结构， 三种基团的数目关系为 n3 =。若 A 的相对分子质量为 116，上述基团连接时 碳原子跟碳原子相连，则A 的结构简式是 (4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式 (5)“

5、循环”中反萃取剂的主要成分是 3. ( 10 分） 下列实验流程图中，x 为第三周期两种重要单质的氧化物的混合物。 反应、 是工业上的重要反应，部分物质及反应条件没有列出。 请回答： (l）写出 A、B 和 E 的化学式：ABE (2）写出 C 溶液转化为 C 固体的过程中，HCl 气流的作用 (3）写出、和反应的方程式（若是离子反应的写离子方程式）: 4 （9 分）以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质 SiO2）为原料炼铜的方法分为高温 炼铜和湿法炼铜两种。 近年来， 湿法炼铜有了新进展， 科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、 氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐： 4CuFeS22H

6、2SO417O24CuSO42Fe2(SO4)32H2O 某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下： 黄铜矿粉浸泡于稀硫酸，细菌 不断通入氧气，数天后过滤 反应 Fe 2(SO4)3 CuSO 混合溶液 4 加入过量 CuO 搅拌、过滤 CuSO4溶液 反应 Cu 反应 固体 A 绿矾 操作 滤液 加入试剂 反应 a 加入试剂 b 过滤 反应 回答下列问题： （1）固体 A 的成分为（写化学式） ； （2）写出反应的化学方程式； （3）试剂 a 为，试剂 b 为； （4）欲从溶液中获得绿矾晶体，分离操作应为、。 5(8 分)工艺上制取纯净的 CuCl22H2O 的主要过程是：将粗CuO(含少量

7、Fe)溶解于稀盐 酸中，加热、过滤，调节滤液的pH 为 3； 对所得滤液按下列步骤进行操作： 已知 Cu2、Fe2在 pH 为 45 时不水解，而 Fe3却几乎完全水解而沉淀。 回答下列问题： (1)X 是（填写化学式） ，其反应的离子方程式是。 (2)生产中 Y 可选用（填写化学式） ，其目的是 。 (3)溶液乙在蒸发结晶过程中必须采取的措施是 。 6镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学 校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含 Na+、Mg2+、Cl 、Br 等)中模拟工业生产 来提取镁，主要过程如下： 回答下列问题： (1) 工业上从盐卤中获取M

8、g(OH)2用石灰乳而不用 NaOH 溶液的原因是。 (2) 从过程得到的 Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2， 除去少量 Ca(OH)2的方法是 先将沉淀加入到盛有溶液的烧杯中，充分搅拌后经、(填 操作方法)可得纯净的 Mg(OH)2。 (3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图： 其中装置 A 的作用是。 (4)写出过程中发生反应的化学方程式。 （5）(2011 年广东高考)某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质，操作正确且 能达到目的的是() A将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究 Mg 的活泼性 B将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4溶液中，观察 Mg(

9、OH)2沉淀的生成 C将 Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D将 Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水 MgCl2固体 7. （12 分）钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属 , 广泛用于拉制灯泡的灯丝 , 有“光明 使者”的美誉。钨在自然界主要以钨 (+6 价) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨 矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙 (CaWO4)；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐， 化学式常写成(Fe,Mn)WO4，钨酸（H2WO4）酸性很弱，难溶于水。黑钨矿传统冶炼工艺的 第一阶段是碱熔法： 其中 A、B、C 都是钨的化合物。

10、回答： (1) 74W 在周期表的位置是第 周期。 (2) 写出上述流程中 B 、C 的化学式：B_；C_ (3) 钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把氧化钨还原为金属钨。对钨的纯 度要求不高时 , 可用碳作还原剂。写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程 式：_； 为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨 ,不宜用碳而必须用氢气作还原剂 ,为什 么 ?_。 (4) 仲钨酸的阱盐在热分解时会发生内在氧化还原反应 ,我国钨化学研究的奠基人顾冀 东先生采用这一反应制得了蓝色的、非整比的钨氧化物 WO3-x。 这种蓝色氧化钨 具有比表面大 、 易还原的优点 , 在制钨粉时温度容易控制 ,目前冶炼拉制钨

11、丝的金 属钨都用蓝色氧化钨为原料 。 经分析 , 得知蓝色氧化钨中钨的质量分数为 0.7985 。 计 算WO3-x中 的 x 值 。 X=_ 。( 相 对 原 子 质 量 ： W:183.84 ;O:16.00) 一般认为， 蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种 价态的钨。则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数比为_：_ 8 （12 分）茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验 茶叶中含有 Ca、A1、Fe 三种元素。 【查阅部分资料】 ：草酸铵(NH4)2C2O4属于弱电解质。草酸钙（CaC2O4）难溶于水。 Ca2+、A13+、Fe3+完全沉

12、淀的 pH：Ca(OH)2：pH13；A1(OH)3：pH5.5；Fe(OH)3：pH4.1。 试根据上述过程及信息填空： （1）步骤加盐酸的作用是_。 （2）写出检验Ca2+的离子方程式_。 （3）写出沉淀 C 所含主要物质的化学式。 （4）写出步骤用 A 试剂生成红色溶液的离子方程式_。 （5）步骤的作用是_，猜测 步骤的目的是_。 9 9 （1010 分）分）碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化 剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被 氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560开始分解。工业生

13、 产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为： I2+KClO3+H2O-KH(IO3)2+KCl+Cl2 （未配平） （1）已知步骤反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化 学方程式：_； （2）步骤中，用稀酸酸化的作用是_； 在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是：_，其原因是_ _； （3）步骤要保持溶液微沸1 小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为_ _； （4） 参照下表碘酸钾的溶解度， 步骤 11 得到碘酸钾晶体， 你建议的方法是_。 温度/ KIO3g/100g 水 0 4.60 10 6.27 20 8.08 40 12.6 60 18.3 80 24

14、.8 10 （15 分）工业制硫酸生产流程如下图： 空气 净化 干燥 催化反应室 SO3 吸收 (400500、 塔 常压、催化剂) 98硫 酸 发烟 硫酸 稀释 室 98 硫酸 贮存 室 （1） 早期生产用黄铁矿为原料， 但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料， 理由是（2 分） 在催化反应室， 下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有（2 分） A升高温度B减少压强 C不断补充 SO2和空气D及时分离出 SO3 （3）在生产中，为提高催化剂效率采取了哪些措施？ （3 分） （4）已知 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ，H196 kJmol1。在 450、常压和钒 造气 (制SO2) 催化

15、条件下向一密闭容器中充入2molSO2和 1molO2,充分反应后 ,放出的热量 _(填 “”“=”)196kJ， 理由是_ （3 分） （5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO27、O211、N282。在 500， 0.1MPa 条件下达到平衡时，各种气体的体积比为 V（SO2） ：V（SO3） ：V（O2） ：V（N2） 0.46：6.5：7.7：82，则 SO2的利用率为（3 分） (6)在 450、常压和钒催化条件下，在容积为VL 的容器中加入 2n molSO2和 n molO2，反 应达平衡后测得平衡常数为K，此时 O2的转化率为 x。则 K 和 x 的关系满足 K。 （

16、2 分） 11 （11 分）生产着色铝片的工艺流程如下： 2mol/L NaOH 溶液 铝片 铝片 10 HNO3 铝片 H2O 封闭 电解表面有 着色 着色 氧化铝 铝片 铝片 的铝片 着色 铝片 请回答下列问题： （1）第步中 NaOH 溶液的作用是（1 分） （2） 第步 HNO3的作用是对铝片进行抛光， 写出其反应的的离子方程式（2 分） （3）在第步电解是以铝为阴极，铝片为阳极，在硫酸介质中控制电压电流，使阳极放出 O2与 Al 反应使铝表面形成一层致密的氧化膜。写出有关的电极反应式： 阴极：（2 分）阳极：（2 分） （4）氧化膜质量的检验：取出铝片干燥，在氧化膜未经处理的铝片上分

17、别滴一滴氧化膜质 量检查液（3gK2CrO475mL 水25mL 浓盐酸） ，判断氧化膜质量的依据是（2 分） A铝片表面有无光滑B比较颜色变化 C比较质量大小D比较反应速率大小 （5）将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约2030min，封闭的目的是使着色的 氧化膜更加致密，有关反应化学方程式是（2 分） 参考答案 1用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解过滤、洗涤 100mL 容量瓶、酸式滴定管（紫）红3 2.(10分） 写出其中两个即给分，每空 l 分，共 2 分） （任 3(l) A:Si02, B: MgO, E: MgSiO3（每空 l 分） (2）抑制氯化镁水解

18、（ 1 分） 一 (3）Si02 +2OH- = Si032H2O MgSiO3+2H+H2SiO3Mg2+ Si02+Na2CO3Na2SiO3+CO2（每个方程式 2 分） 4 （共 9 分） （1）Fe(OH)3、CuO（2 分）（2）CuSO4 + Fe Cu + FeSO4（2 分） （3）稀 H2SO4，铁粉（2 分）（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（3 分） 5(1)NaClOClO 2H Fe22Fe3Cl H2O (2)CuO 或 Cu(OH)2；促进 Fe3水解使之完全转化为 Fe(OH)3沉淀 6、(共 10 分) (1) 石灰乳原料丰富， 成本低 (2 分) (2) Mg

19、Cl2(或氯化镁)(2 分)过滤 (1 分)洗涤 (1 分) (3)制备干燥的 HCl 气体 (2 分) (4) MgCl2(熔融) 电解 Mg +Cl2(2 分) 7 （12 分）(1) 六 （1 分）(2) B: H2WO4（1 分）C: WO3（1 分） (3) 2 WO3 +3C =2W +3CO2（2 分） ；因为钨的熔点很高，不容易转变为液态，如果 用碳做还原剂 , 混杂在金属中的碳不易除去 , 而且碳会在高温下和金属钨反应形成 碳化钨, 不容易获得纯的金属钨。用氢气作还原剂就不存在这些问题。 (4) X=0.10 （3 分）n (W) (V): n (W) (VI) =1: 4（

20、2 分） 1已知蓝色氧化钨中钨的质量分数为 0.7985；氧的质量分数为 10.7985=0.2015 1.000 g 化合物中含钨原子和氧原子的量分别为 n(w)=0.7985/183.84=4.34310-3mol n(o)=0.2015/16.00=12.5910-3 化合物中钨和氧的计量比为n(w)：n(o)= 4.34310-3：12.5910-3=1：2.90 即在化学式 WO3-x中 3-x=2.90 x=0.10 2把+5 价钨的氧化物和+6 价钨的氧化物的化学式分别写成WO2. 5和 WO3 设蓝色氧化钨的组成为 x WO2. 5 y WO3= WO2. 90 所以有 x+ y=12.5x+ 3y=2.90 解联立方程得：x =0.20y=0.80 所以蓝色氧化钨中+5 价和+6 价钨的原子数之比为： w (+5)/ w (+6)= x/ y=0.20/0.80=1/4=0.25 8 （12 分） （1）使 Ca2+、Al3+、Fe3+浸出（或使 Ca2+、Al3+、Fe3+溶解） （2 分，只回答对 1 个或 2 个离子，得