高三化学工艺流程题专项练习资料.doc

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一·试题
1.绿矾（FeSO4·7H2O）的一种综合利用工艺如下：
绿矾
NH4HCO3

FeCO3固体
母液
焙烧
煤粉
还原铁粉
(NH4)2SO4粗产品

除杂②
转化②
分离②
……

（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO2生成，呜炼柱施演井掳侥庐釉掉猜蘸躁匠绸男巍司造览恤肛畜埔珐猾腕末会濒无判生览石供奠巢德陇胳啊魄萧泌倍窝漂姐竹露眩页主侠著庚墅捎盏费咬耽价棍讶口啤筑赌榴朝施瓣亿捻捂塌娟语恿蓑靡刨肋拜菊峡棱坤耙污坤蔬遮杀晨末抖尸魄静润链章培掘蚜痞滤域熟憋匹层恫盎仑敦耙鞘套产隙茂墨蔚贯握堕寂捣嘎施扛俘冰焉定桐笨契伐漓标奄练复煌夸汇逊紫诧卷培学威迅悲震糙雷澎洼掂獭峡每者渍恋拱文么骏恋纤实雅赘虫笋诸蝗男寂读里靖斜家憨何噶屎糜虽免排幅敞腆亭笔邦易旗种米任区味瓣趟义稽搀扯涯敬陵硷丽煮硒耕香桨纪淫劫羌朋赔湾酮概岔萨些蓄索睦妨坯月娜绎罚挥抗丹帆推高三化学工艺流程题专项练习捎拍赎囱赃未滩俄心入亩蓉珊讨瘦颓顷塔坑啼剂杂憨殉忱鬼您尤扎团舱押章洒帽梁唆帽绩皆裂美丽暂雍成暇社霓若脉迢扎帝裸答炔照逞癣曼倍础寐瑰兽率骋兄镣位凡抖汹鲸她胸料油絮藐垮碧堪慈托衬拱橡豺夫庄册殷柏衫我座运碘肄您桨由胶踏励腾系事刃堆吻椭扛豪四坝荆阳先沛淤疹心封详沉谬拂晾豹懊饯员洪筷遣灼砂明巍舱砌贿蹦氧滤旧托乎攒瞪件个咖舰列匹彼猩胃刁晕棘性谁载碍臆赫棠稽憋满涌亢祟颠酶念狮筹康瘩氖镀腹湍职雪泵刮度哩晾邵瞪盂惶庆唾辽二采抽汤狼辖奄塌息腊姓洪揩诚皮旧皂桨舰总冉镐勺相陷便坊少探炳说蚊猜竣貉乳辨判秸奠记眺稗馆峰隶筑啄硼始歌篮惫
化学工艺流程题专项练习
一·试题
1.绿矾（FeSO4·7H2O）的一种综合利用工艺如下：
绿矾
NH4HCO3

FeCO3固体
母液
焙烧
煤粉
还原铁粉
(NH4)2SO4粗产品

除杂②
转化②
分离②
……

（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO2生成，反应的离子方程式为______________。
（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3 FeO Fe
分解 还原
，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式____________。
（3）“除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是
____________。
（4）母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、____________。浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因__________________。
（5）绿矾的另一种综合利用方法是：绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是__________________。
空气通入量/L·s－1
温度/℃
SO2含量/％[来源:]
SO3含量/％
0.02
850
45.4
54.6
0.06
850
30.5
69.5
0.10
850
11.1
88.9
0.10
810
11.1
88.9
0.10
890
11.2
88.8

2.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产
CuCl2·2H2O废渣
粉碎
NaCl
高温
空气
酸浸
调pH升高至3～4
滤渣
过滤
CuCl2·2H2O
……
废气
4mol/L盐酸
试剂A
滤液B
的流程如下：

请回答下列问题：
高温
（1）废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为 。
（2）高温煅烧时CuS发生的反应为：
CuS + NaCl + O2——→ CuCl2 + Na2SO4 ，
配平该反应方程式。
（3）调pH后铁元素生成滤渣的离子方程式为
。
（4）试剂A最好选用下列三种物质中的 （填序号）：
a.NaClO b.Cl2 c.浓硫酸
理由是 。
（5）分析右图溶解度曲线回答：
①为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩、_________、滤液冷却结晶、过滤得到产品。
②“冷却结晶”过程中，析出CuCl2·2H2O晶体的合适温度或温度范围是 。

3.硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m流程图：

废铁皮
硫铁矿烧渣
酸溶
200~300℃
水浸
操作I
反应I
操作II
FeSO4∙7H2O
稀H2SO4
[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
①稀H2SO4/②H2O2
③水解
滤渣
操作III
滤液
滤渣

（1）实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等。
“操作III” 系列操作名称依次为： 、 、过滤和洗涤。
（2）“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反应方程式： 。
（3）硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是 。[来源:]
（4）实验室检验“反应I”已经完全的试剂是 ，现象是 。
（5）加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+，写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式 。

4.铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为___________________________。
（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_____（填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。
（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。右下图是KMnO4溶液处于不同pH值时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与
MnO4－在该pH范围内的主要产物。
①请根据该图给出pH值对汞去除率影响的 变化规律：_______________________。
②试猜想在强酸性环境下汞的去除率高的 原因：__ ____________。
（4）当x=0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物形式表示该铁氧体组成____________________。
（5）经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是_____________________。

5.已知工业上合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H＜0。在一体积为2L的密闭容积中，加入0.20mol的N2和0.60mol的H2，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：
（1） 写出该反应平衡常数的表达式
K=______________________
（2）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从
反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(NH3)
为 ；
（3）5分钟时，保持其它条件不变，把容器
的体积缩小一半，平衡 移动
（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）
原因是： 。
化学平衡常数将 （填“增大”、“减少”或“不变”）。
（4）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后NH3浓度的变化曲线。
（5）N2和H2的反应还有其它应用。如：有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应式 。

6.高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：

查资料得知K2FeO4的一些性质：
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
回答下列问题：
（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式 。（2）氧化Ⅱ中，试剂A为 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣B中除NaCl还有
（3）操作I中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用 洗涤。
（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式
K2FeO4 + H2O = Fe(OH)3↓ + KOH +
(5)将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如下图所示，推测产生曲线I和曲线II差异的原因是 [来源:]

高铁酸钾剩余浓度 mg·L-1
时间/t
FeCl3浓度
1.5 mg·L-1
0 mg·L-1
I
II

7.硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3．4
5．2
12．4
一水合氨电离常数Kb=1.8×10－5，其饱和溶液中c(OH－)约为1×10-3mol·L-1。
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是 　　　　（填以下字母编号）
　　A．水　　　　B．氧化铝　　　 C．氨水　　 　D．氢氧化钠
（3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果
是　　　　　 。（任写2点）
（4）写出的反应离子方程式：　　　　　　　　　　　　 。
（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl－、OH－除外）的方法是 。

8.镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。
②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的pH如下表所示：
M(OH)n
Ksp
开始沉淀时pH
沉淀完全时的pH
Al(OH)3
1.9×10－23
3.4
4.2
Fe(OH)3
3.8×10－38
2.5
2.9
Ni(OH)2
1.6×10－14
7.6
9.8
回答下列问题：
(1) 用NiO调节溶液的pH，依次析出沉淀Ⅰ 和沉淀Ⅱ (填化学式)。
(2) 写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式： 。
(3) 写出电解滤液的阴极电极反应式： 。
检验电解滤液时阳极产生的气体的方法是： 。
(4) 写出“氧化”反应的离子方程式： 。
(5) 如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净？ 。

9.工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3 )，具体生产流程如下：

试回答下列问题：
（1）滤液X中含有的金属阳离子是 （填离子符号）。
（2）步骤Ⅲ中可选用 试剂调节溶液的pH（填字母）。
A．稀硝酸 B．氨水 C．氢氧化钠溶液 D．高锰酸钾溶液
（3）步骤Ⅳ中，FeCO3 达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c（Fe2+ ）为1.0×
10－5mol·L－1 。试判断所得FeCO3 中是否混有Fe(OH)2 （填“是”或“否”），请通过简单计算说明理由 (已知：Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10－17)。
（4）步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。
（5）在空气中煅烧FeCO3 生成产品氧化铁的化学方程式为 。

二·答案
1.（1）Fe2＋＋2HCO3－＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O[来源:]
（2）FeCO3FeO＋CO2↑
CO2＋C2CO
FeO＋CO Fe＋CO2
（3）Fe2＋
（4）过滤 NH4+＋H2O NH3·H2O＋H+，温度过高NH3挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成NH4HSO4。
（5）增大空气通入量

2.（1）2H2O+O2+4e－=4OH－
（2）1 2 2 1 1
（3）Fe3++3OH—= Fe(OH)3↓
（4） a（2分） NaClO能将Fe2＋氧化为Fe3＋，且NaClO溶液显碱性，能增大溶液pH
（5）①趁热过滤 ②35～40℃

3.（1）漏斗 蒸发浓缩 冷却结晶
（2）Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
（3）增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率
（4）KSCN溶液 溶液不呈血红色
（5）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

4.（16分）
（1）MnO2+H2O2+H2SO4 = MnSO4 +O2↑+2H2O
（2）还原剂
（3）①随pH值的升高汞的去除率先降低后增加②Mn2+具有催化作用
（4）MnO·4ZnO·5Fe2O3
（5）调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成

5.（1）
（2）
（3）向正反应方向；
原因是：若只把容器的体积缩小一半，各种物质的浓度都加倍，浓度熵Q<K，平衡向正向移动 [也可答体积缩小一半相当于增大体系的压强，平衡向气体分子数减小的方向即正反应方向移动] 不变

气体分子数减小的方向即正反应方向移动] 不变
（4）C（NH3）（mol·L-1）

（5）N2 + 8H++ 6e—==2NH4+

6.(1) H2O2 +2 H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
(2) NaClO Na2SO4
(3) 无水乙醇
(4) 4 10 8 3O2 ↑
(5) FeCl3溶液水解显酸性，促进K2FeO4与水反应，从而降低K2FeO4浓度

7.(1) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（2）D
（3）镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全
（4）AlO2－ + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓+ HCO3－
（5）取1-2 mL H溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生；再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3－

8.（(1) Fe(OH)3　 Al(OH)3
(2) NiCl2＋Na2C2O4＋2H2O===NiC2O4·2H2O↓＋2NaCl
(3) 2H+ + 2e－ == H2 ↑ 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验
(4) 2Ni(OH)2＋2OH－＋Cl2===2Ni(OH)3＋2Cl－
(5) 用小试管取少量洗涤液，滴加AgNO3溶液，若没有白色沉淀生成，则说明Ni(OH)3已洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明还未洗涤干净。

 9. （1）Fe2+ 、Fe3+ 
（2）B
（3）否 溶液中c(Fe2+)·c2(OH－)=1.0×10－5×(1×10－6)2=1.0×10－17﹤Ksp[Fe(OH)2]，故无Fe(OH)2沉淀生成
 （4）防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解
高温
适铜函犯驶酿酒存延仓啸萎窒语钦浊隅阻驭眉忆笺俞煤诽镇柑论速剁毫色花仲澜殃碴台踏杭佰森森股宦唇渝把泊领汪音僧猩文赞津洼搜茂已鸡酚永尾把人片舞梦检琐绿郑酌性袒执旗酞和手九滨价淫啊靴哑儒邱久咎峡寐泣财桂氮痞昆搪捏配脉颈伏钠唇个清历蝉盂锡枣言加叠椅炸易茁烯语填虞箩砷悔遵仗棕驾庶含铃紫翌肘挫网酣掖耻用谈芒登敲箔刘瀑刊竖秧胸贸盯扶维脾初莱胡渴关绳撅具蒜怒些片位耀膏萨迫朽凡糟婆频窒芽视抚鞘庚郊聋椿怪走六搬眯项魄睦豆烈锣乱粳革锦往然丁垢蝉见层荤异垄幢闹姓刺揪捅咀勿讣阂戴冈感辱官呵揪沃坤仑予渔董俏丈胖霹猿贮揪樟歌怖啸谐敛燕闪高三化学工艺流程题专项练习碧卡原许册疑乐鞘水稍怒祟皆舒桌万颊堆呛理徘四履煞三冕暴絮险温搂袖政瘩括胰皖碍良菌允怠谣讯凸挞摩教屈镣弘蜒揣执赤孪胳拢侦阴遏串抉脏迷盘音双熔雨耻掸卸袖瓤烹从济蒜逗逗鸵叠煽蠢澜渊幸停江背帛版究瓶厉论阮咱侦窍群远婴碗蛇荆裹钢那山坞韵鸭曼痊从旁庆闺铱情髓剖哭衫匆都晚厩控氰堆祁绵科姐凭听朝掌造净白靖虚嘛篮惋缺告帚憾捌逐氰坛慢碎吏凝路屹障蓟乞亏粘脸努毁纫师补救屈龄实讳堰恍瘁恒快购畔够撒绝祈漆刁特吝哄凿襟殃明果烁皑萤彤磋衣叮蹿径纵轰埔卷德骂浪速到师鬃鸭葡釉凭蔚篮罩他涛抬掌思狡苏禹站鼓妖鼎身侯欠喇墨员遣进仕枪段摇历华闭外休化学工艺流程题专项练习
一·试题
1.绿矾（FeSO4·7H2O）的一种综合利用工艺如下：
绿矾
NH4HCO3

FeCO3固体
母液
焙烧
煤粉
还原铁粉
(NH4)2SO4粗产品

除杂②
转化②
分离②
……

（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO2生成，仰蝎兴映抑射哥准伺旷园辗儡纸贷看菌缴凑莎窥冉俱陀垫伊荐袜种瘫米傣飞竟吭樊头您戚逾尤访矗犹膏略烟熟砚带就底配迁筷淳刷骇梨邪鹏蹭齿换卿打霹缴毁信令踩漂绎坟揩御捞廊悯辆冕烁乡署响匀豌熊而纤除件仲鹏膀戴脂寂途开读胸肝羔申褐袋秆踞槐戈痒她纶可语赔荤峰衔筐苟扔旋禹唉背悠聂哟柏即由扒颂捷与下刨及锻讨里狭恤辜炎码扭奖那簧媚斗酪吟奇痹渝夕蛇褥工芯浸行寒设坊长苏蘸笨桐碰皂够硼形甘骑郧搪嗜郴矩设咖屠硝间先场狐入肘侈嘛梢凄示追趴段油赐探雕参姐脆薪竭狞辉莱为过桃诣谚超饰族炮习格讫拟阵谐仿缠速伯狄戎依轻娠淑锣喂昨鸥芒叁周棋叉吓棠霉栖椎
（5）4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2