2019年高考化學三輪專題復習 考前體系通關練 題型18 化學工藝流程題.doc
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2019年高考化學三輪專題復習 考前體系通關練 題型18 化學工藝流程題1 (xx汕頭二模,26)鐵及其化合物有重要用途,如聚合硫酸鐵 Fe2(OH)n(SO4)3n/2m是一種新型高效的水處理混凝劑,而高鐵酸鉀(其中鐵的化合價為6)是一種重要的殺菌消毒劑,某課題小組設計如下方案制備上述兩種產品:請回答下列問題:(1)若A為H2O(g),可以得到Fe3O4,寫出H2O的電子式:_。(2)若B為NaClO3與稀硫酸,寫出其氧化Fe2的離子方程式(還原產物為Cl)_。(3)若C為KNO3和KOH的混合物,寫出其與Fe2O3加熱共融制得高鐵酸鉀的化學方程式,并配平:(4)為測定溶液中鐵元素的總含量,實驗操作如下:準確量取20.00 mL溶液于帶塞錐形瓶中,加入足量H2O2,調節(jié)pH3,加熱除去過量H2O2;加入過量KI充分反應后,再用0.1 000 molL1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液20.00 mL。已知:2Fe32I=2Fe2I2I22S2O=2IS4O。寫出滴定選用的指示劑_,滴定終點觀察到的現象_。溶液中鐵元素的總含量為_gL1。若滴定前溶液中H2O2沒有除盡,所測定的鐵元素的含量將會_(填“偏高”“偏低”或“不變”)。(5)設計實驗方案,檢驗溶液中的Fe2_。解析(4)若滴定前溶液中H2O2沒有除盡,過量的H2O2氧化KI得到I2,根據關系式2Fe3I2,I2的量增大使所測定的鐵元素的含量偏高。(5)可利用Fe2的還原性,讓其與高錳酸鉀反應來檢驗;也可以利用鐵氰化鉀溶液與Fe2反應生成具有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀檢驗,離子方程式為:3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62。答案(1)HH(2)6Fe2ClO6H=6Fe3Cl3H2O(3)1342K2FeO432H2O(4)淀粉溶液由藍色變無色且保持半分鐘不變色5.6偏高(5)取溶液少量于試管中,加入硫酸酸化,再加入高錳酸鉀溶液,溶液顏色從深紫色變成黃色或變淺,則含有Fe2(或取溶液少量于試管中,加入鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成,則含有Fe2)2氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途。下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗產品并精制的流程:根據上述流程回答下列問題:(1)混合中發(fā)生反應的離子方程式為_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般適用于分離_混合物。(填序號)a固體和液體 b固體和固體c互不相溶的液體 d互溶的液體(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)純凈的氫溴酸應為無色液體,但實際工業(yè)生產中制得的氫溴酸(工業(yè)氫溴酸)帶有淡淡的黃色。于是甲乙兩同學設計了簡單實驗加以探究:甲同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為其中含有Fe3,則用于證明該假設所用的試劑為_,若假設成立可觀察到的現象為_;乙同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為其中含有_,其用于證明該假設所用的試劑為_。解析SO2與Br2在水中發(fā)生氧化還原反應,反應放熱,為防止溴蒸發(fā),用冰水降溫。操作、均是蒸餾,操作是過濾。混合中加入Na2SO3的目的是除去粗產品中未反應完的溴。檢驗Fe3常用KSCN溶液;工業(yè)氫溴酸中可能含有溴而呈淡黃色,可用四氯化碳萃取而證明。答案(1)SO2Br22H2O=4H2BrSO(2)降低體系溫度,防止溴蒸發(fā),使反應完全(3)d(4)除去粗產品中未反應完的溴(5)KSCN溶液溶液變成紅色Br2CCl4(其他合理答案也可)3(xx佛山模擬)鈷酸鋰(LiCoO2)鋰離子電池是一種應用廣泛的新型電源,實驗室嘗試利用廢舊鈷酸鋰鋰離子電池回收鋁、鐵、銅、鈷、鋰元素,實驗過程如下:(1)堿浸泡過程中,鋁被溶解的離子方程式為_。(2)濾液A中加入草酸銨溶液,使Co元素以CoC2O42H2O沉淀形式析出。草酸鈷是制備氧化鈷及鈷粉的重要原料。在空氣中CoC2O42H2O的熱分解失重數據見下表,請補充完整表中的熱分解方程式。序號溫度范圍/熱分解方程式固體失重率12022019.67%28031056.10%(3)過濾Li2CO3時發(fā)現濾液中有少量渾濁,從實驗操作的角度給出兩種可能的原因:_。(4)最終所得的FeCl3溶液可作凈水劑,試結合離子方程式解釋其凈水原理_。解析CoC2O42H2O在空氣中加熱首先想到是失去結晶水,根據固體失重率數據可判斷120220 時結晶水全部失去。溫度再升高,根據失重率可求得剩余固體為Co3O4,鈷元素的價態(tài)發(fā)生變化,起氧化作用的應該是空氣中的O2,由此可得化學方程式。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)CoC2O42H2OCoC2O42H2O3CoC2O42O2Co3O46CO2(3)玻璃棒下端靠在濾紙的單層處,導致濾紙破損;漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案亦可)(4)Fe3發(fā)生水解:Fe33H2O=Fe(OH)3(膠體)3H2O,水解生成的Fe(OH)3具有吸附懸浮雜質的功能4(xx廣東汕頭一模,32)為了提高資源利用率,減少環(huán)境污染,化工集團將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業(yè)鏈,如圖所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)鈦鐵礦進入氯化爐前通常采取洗滌、粉碎、烘干、預熱等物理方法處理,請從原理上解釋粉碎的作用:_;已知氯化爐中反應氯氣和焦炭的理論用料物質的量比為76,則氯化爐中的還原劑化學式是_。(2)已知:Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJmol12Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl2(s)Ti(s)H512 kJmol1則Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H_。(3)Ar氣通入還原爐中并不參與反應,通入Ar氣的作用是_。(4)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為2CH3OH3O24OH=2CO6H2O,該電池中正極上的電極反應式為_。工作一段時間后,測得溶液的pH_(填“減小”、“增大”或“不變”)。解析(1)粉碎反應物,可以增大其表面積,從而增大反應物之間的接觸面積,提高反應速率;氯化爐中發(fā)生的反應為6C7Cl22FeTiO3=6CO2TiCl42FeCl3,由此可知C和FeTiO3為還原劑。(2)根據蓋斯定律,由2得:Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H770 kJmol1。(3)Ar氣為惰性氣體,可以防止Mg和Ti等具有強還原性的物質被氧化。(4)根據該電池的總反應式可知,反應過程中不斷消耗OH,則該電池工作一段時間后,溶液的pH將減小。答案(1)增大反應物間接觸面積,提高反應速率C、FeTiO3(2)770 kJmol1(3)Mg和Ti都有強還原性,在Ar氣氛圍中可防止被氧化(4)O22H2O4e=4OH(或3O26H2O12e=12OH)減小5利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr()的處理工藝流程如下。其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3,其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)實驗室用18.4 molL1的濃硫酸配制250 mL 4.8 molL1的H2SO4溶液,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒和量筒外,還需_。(2)酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施有_(答出兩點)。(3)H2O2的作用是將濾液中的Cr3轉化為Cr2O,寫出此反應的離子方程式:_。(4)常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下:陽離子Fe3Mg2Al3Cr3開始沉淀時的pH2.7沉淀完全時的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,Cr2O轉化為CrO。濾液中陽離子主要有_;但溶液的pH不能超過8,其理由是_。(5)鈉離子交換樹脂的反應原理為MnnNaRMRnnNa,利用鈉離子交換樹脂除去的濾液中的金屬陽離子是_。(6)寫出上述流程中用SO2進行還原時發(fā)生反應的化學方程式:_。解析(1)結合一定物質的量濃度的溶液的配制步驟即可寫出缺少的玻璃儀器,注意容量瓶必須注明規(guī)格。(4)加入NaOH溶液調節(jié)pH8,Fe3、Al3以Fe(OH)3、Al(OH)3形式沉淀下來,溶液中還有Mg2、Ca2及加入的Na。(5)運用鈉離子交換樹脂的目的是除去濾液中的Mg2、Ca2。答案(1)250 mL容量瓶、膠頭滴管(2)升高反應溫度、增大固體顆粒的表面積、加快攪拌速度等(答兩點即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O8H(4)Na、Mg2、Ca2pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO,最終影響Cr()的回收與再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH化學驛站工業(yè)生產流程題,先看原料和目的;最終產物很重要,對應工藝找信息;生產過程就兩類,分離轉化相交融;解決問題用基礎,完成生產看能力。- 配套講稿:
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