高考冲刺化学大题百题精练第1期专题07工艺流程题解析版.doc

1（10分）氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：（1）试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式： 。（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/01020305080100溶解度(g/100gH2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7从FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH4时，溶液中c(Fe3+) molL1。（常温下KspFe(OH)32.61039）。（4）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入淀粉指示剂并用c molL1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。（已知：I22S2O322IS4O62）滴定终点的现象是： 。样品中氯化铁的质量分数为 （用字母m、C、V来表示）。【答案】（10分）（1）2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl（2分）（2）蒸发浓缩（1分） 冷却结晶（1分）（3）2.6109 （2分）（4） 滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不变色（2分） 1.625Vc/m100（2分）考点：考查氯气的化学性质，基本操作的判断，溶度积的应用，物质质量分数的计算2(15分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）试剂X为_（填化学式），发生反应的离子反应方程式为_。（2）滤渣2的成分是_（填化学式）。（3）操作3包括_、冷却结晶、_、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是_（填代号）引流 搅拌加速溶解 搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C2MgO+2SO2+CO2MgSO4+CMgO+SO2+CO MgSO4+3CMgO+S+3CO利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体是_（填化学式）。B中盛放的溶液可以是_（填字母）。ANaOH溶液 bNa2CO3溶液 cKMnO4溶液 d稀硝酸A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_。【答案】（1）H2O2；2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O；（2）Fe(OH)3；（3）蒸发浓缩；过滤；（4）CO；c；3S+6OH-SO32-+2S2-+3H2O考点：考查物质处理过程中操作方法、试剂的选择使用、分离混合物的方法、氧化还原反应方程式、离子方程式的书写的知识。3下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。已知：Fe3+ Cu2+ 开始沉淀的pH分别2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4;KSP(Cu(OH)2=210-20（1）溶解操作中需要配制含铜64g/L的硫酸铜溶液100L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为 Kg。（2）氧化步骤中发生的离子反应方程式为 AsO2 + H2O2+ H+=H3AsO4 H3AsO4+ Fe3+=FeAsO4+ 3H+（3）若要检验调节pH后溶液的Fe3+是否除尽，方法是 ；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过 molL-1。（4）固体I的主要成分除 FeAsO4外还有 ，操作为（5）利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜（含铁、银杂质）制备纯铜，写出阳极发生的电极反应方程式 【答案】（16分）（1）16 （2分）（2）H2O2+2 H+ +2Fe2+ = 2Fe3+ +2H2O （2分）（3）取少量溶液于试管, 加入几滴KSCN溶液，若溶液不出现红色，则说明Fe3+已经除尽；210-2 （各2分，共4分）（4）Fe(OH)3、CaCO3（各1分，共2分）；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥（2分，答对两个给即可）（5）Fe2e= Fe2+ ；Cu 2e= Cu2+ （各2分，共4分）考点：本题考查化学流程的分析、离子方程式的书写、化学计算、电解原理及应用。4（13分）CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。工业上用粗制的氧化铜粉末（含杂质FeO和SiO2）来制取无水CuCl2的流程如下：已知：Fe3+、Fe2+、Cu2+ 转化为相应的氢氧化物，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：离子符号Fe3+Fe2+Cu2+氢氧化物开始沉淀时的pH2.57.04.7氢氧化物完全沉淀时的pH3.29.76.7（1）第步反应的离子方程式为 。（2）滤渣A的成分有 （填化学式），检验滤液C中的Fe3+ 离子是否除尽的方法是 。（3）第步蒸发操作必要的仪器有铁架台（含铁圈）、坩埚钳、石棉网、 。需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是 。（4）称取30.250g已制得的无水CuCl2产品（含少量FeCl3杂质），溶于水中，加入过量的铁粉充分反应后过滤，得250mL滤液，量取25.00mL滤液于锥形瓶中，用0.100molL-1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL，则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为 （用小数表示，计算结果保留2位小数）。【答案】（1） 2Fe2+Cl2=2Fe3+2 Cl（2分） （2） SiO2（2分）取滤液C少量于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，证明滤液C中的Fe3+ 离子未除尽，反之已除尽（其他合理答案也可）（2分） （3）酒精灯、蒸发皿、玻璃棒（3分）；氯化氢可抑制CuCl2的水解（2分） （4）0.89（2分）考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用5高铁酸盐是一种强氧化剂，在能源、环保等方面均有广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸钾的原理如表所示：湿法强碱介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾(K2FeO4)和KNO2等产物（1）某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示：反应I的化学方程式为 。反应的离子方程式为 。已知25时Fe(OH)3的Ksp=4.01038，反应后的溶液中c(Fe3+)=4.0105molL1则需调整pH= 时，开始生成Fe(OH)3沉淀(不考虑溶液体积的变化)。（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。已知高铁酸钠和水反应，有Fe(OH)3和O2生成，则高铁酸钠的氧化性比O2 (填“强”或“弱”)。由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。（3）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为 。（4）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。【答案】（1）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(2分)；2Fe3+3ClO+10OH=2FeO42+3Cl+5H2O(2分)；pH=3(2分)；（2）强；小（3）有强氧化性，能杀菌消毒，产生Fe(OH)3有吸附性(2分)；（4）3:1(2分)（4）干法制备高铁酸钾的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O分析可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1.考点：了解铁单质及其重要化合物的主要性质及应用。能根据实验试题要求，做到： 设计、评价或改进实验方案； 了解控制实验条件的方法。6（14分）我国某地利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如下：（1）操作a的名称是 。制硫酸工艺中净化SO2窑气的目的是 。（2）装置B中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是 。（3）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是 。（选填字母）ANaOH溶液、酚酞试液 B氨水、酚酞试液C碘水、淀粉溶液 DKMnO4溶液、稀H2SO4液（4）SO2可转化为硫酸盐。现有一种硫酸盐的化学式为Fe2(SO4)3x(NH4)2SO4yH2O。现称取该复盐2.410g，加入过量的NaOH溶液并加热，生成的气体用100mL 0.0500 molL1硫酸吸收，多余的硫酸用0.2000 molL1的NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液25.00mL。再将等质量的复盐溶于水配成溶液，加足量BaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，最后得白色沉淀2.330g。试列出计算过程确定该复盐的化学式。【答案】（14分，每空2分） （1）过滤（2分） 防止催化剂中毒（2分）（2）NH4H2PO4 (NH4)2HPO4（2分） （3）CD（2分） （4）Fe2(SO4)3(NH4)2SO424H2O（6分）考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用7(16分)汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)：（1）装置中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式 。已知混合液pH随：n（）变化关系如下表：91：91：19：918.27.26.2当混合液中时，c(Na+) c(HSO3-)+ 2c(SO32-)（填“”“=”或“（2分）(2) NO+Ce4+ +H2ONO2- +Ce3+ +2H （3分）(3) a（3分）2HSO3- +2H+2eS2O42 -+2H2O（3分）(4) 或者（有一定相似度，可酌情给分，共3分）反应中得到4个电子，则根据电子得失守恒可知需要氧气的物质的量是，在标准状况下的体积为。考点：考查SO2处理、离子浓度大小比较、氧化还原反应以及电化学原理的应用8（12分）黄钾铵铁矾KNH4Fex(SO4)y(OH)z不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的流程如下：（1）溶液X是 。（2）检验滤液中是否存在K的操作是 。（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32 g。量取2500 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成。将步骤所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80 g。通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式(写出计算过程) 。【答案】（1）氨水（或写“NH3H2O”）（2分）（2）用洁净的铂丝(或铁丝)蘸取滤液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察（1分），若火焰呈紫色，则存在K（1分）（3）KNH4Fe6(SO4)4(OH)12考点：考查物质的确定、K+的检验方法、物质化学式的确定的知识。9（12分）粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如下图：已知烧结过程的产物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等（1）写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式 。（2）操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是 。（3）浸出过程中，NaFeO2可完全水解，水解反应的离子方程式为 。（4）操作b的名称是 ，所用的玻璃仪器有 、 和烧杯。（5）“碳化”时生成沉淀，沉淀的化学式为 。【答案】（1）Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2 （2分）（2）提高烧结产物浸出率 （2分）（3）FeO22H2OFe(OH)3OH （2分）（4）过滤（2分） 漏斗、玻璃棒 （2分，各1分）（5）Al(OH)3 （2分）成沉淀的化学式为Al(OH)3。考点：以粉煤灰制备氧化铝的工艺流程为载体考查化学方程式、离子方程式的书写，化学实验基本操作及物质的分离、提纯。10（14分）某化工厂以软锰矿、闪锌矿（除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物质）为原料制取Zn和MnO2。（1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：MnO2 + FeS + H2SO4 MnSO4 + Fe2(SO4)3 + S + H2O（2）将所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液（IV），电解溶液（IV）即得MnO2和Zn。a操作中加Zn粉后发生反应的离子方程式为 。b操作中加入适量X的作用是什么 ；X的首选物的化学式是 。c操作中所加碳酸盐的化学式是 。（3）为了从上述流程中产生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3，工厂设计了如下的有关流程图aAlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成AI(OH)3的离子方程式为 ，若总共得到n molAl(OH)3，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为 、 。b若使用下列流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？【答案】（1） 3 MnO2 + 2 FeS + 6 H2SO4= 3 MnSO4 + 1 Fe2(SO4)3 + 2 S + 6 H2O (2分)（2）aZn + 2Fe3+=Zn2+ + 2Fe2+、Zn + Cu2+=Zn2+ + Cu (2分)b将Fe2+氧化成Fe3+ MnO2(2分)cMnCO3或ZnCO3 或MnCO3和ZnCO3(2分)（3）aAl3+ + 3AlO2+ 6H2O=4Al(OH)3 (2分) (2分)b如按下流程，则得到同样n molAl(OH)3，消耗的NaOH、HCl的理论量分别为n mol，大于前流程的消耗量，相对而言，前流程更符合节约的原则(2分)考点：考查氧化还原反应离子方程式的书写、物质的选择及作用、关于化学方程式的计算、化学实验方案的设计及评价的知识。