2019年高考化學(xué) 考點(diǎn)09 化工流程中陌生化學(xué)方程式的書寫必刷題.doc
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考點(diǎn)九 化工流程中陌生化學(xué)方程式的書寫1鉻是重要的戰(zhàn)略物質(zhì)之一,由于具有質(zhì)硬,耐磨,耐高溫,抗腐蝕性等特性,所以在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛,在冶金工業(yè)上主要用鉻鐵礦(Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等,其它雜質(zhì)不參加反應(yīng))生產(chǎn)鉻和鐵等金屬。流程如下:已知:2Cr2O33O24Na2CO34Na2CrO44CO2部分物質(zhì)的溶解度(單位g)0102030405060Na2CO37.0132940494644NaHCO36.98.59.611.112.714.416.9Na2Cr2O7161170183198218240265(1)粉碎的目的_(2)寫出焙燒時(shí)含鋁物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_(3)操作4是_,沉淀3含有的物質(zhì)有_(4)寫出生成沉淀5的離子方程式_(5)整個(gè)流程可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_(6)最后一步制備金屬鉻的化學(xué)方程式_【答案】增大接觸面積,加快反應(yīng)速率Al2O3Na2CO34NaAlO2CO2過濾Al(OH)3 、H2SiO32Na2CrO422CO2H2O=Cr2O722NaHCO3Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、AlCrO32AlCr2Al2O3 2工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分為:Na2Cr2O72H2O),其主要工藝流程如下:查閱相關(guān)資料得知:i.常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-。ii. 物質(zhì)開始沉淀的pH完全沉淀的pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.44.4Cr(OH)34.65.9Fe(OH)27.59.7Bi(OH)30.74.5回答下列問題:(1)固體A的成分是_。(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和_ 、_(填儀器名稱)。(3)為加入物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH,則pH的合適范圍是_ 。(4)寫出反應(yīng)的離子方程式_。(5)中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(6)取一定質(zhì)量的固體D溶解于200 mL的稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如圖所示,則稀硫酸的濃度為_,固體D中含F(xiàn)e化合物的物質(zhì)的量為_?!敬鸢浮縎iO2漏斗燒杯4.4-4.63NaBiO3 + 2Cr3+ 7OH+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)32CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O2.5molL1 0.10mol【解析】(1)根據(jù)以上分析,固體A的成分是SiO2,因此,本題正確答案為:SiO2;(2)操作、均是過濾,則用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和漏斗、燒杯;(3)從氫氧化物形成沉淀的pH表格可知,為加入物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+和Al3+沉淀,而Cr3+不沉淀,則pH的合適范圍是4.4-4.6;(4)常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-,則反應(yīng)的離子方程式為:3NaBiO3 + 2Cr3+ 7OH+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)3 ;(5)中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,在轉(zhuǎn)化過程中元素化合價(jià)不變,則該反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O,(6)根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉時(shí)沒有立即產(chǎn)生沉淀,這說明酸過量,首先發(fā)生酸堿中和。當(dāng)沉淀不再發(fā)生變化時(shí)需要?dú)溲趸c是200mL,繼續(xù)加入氫氧化鈉沉淀開始減小,即氫氧化鋁開始溶解,溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液是40mL,則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是120mL,所以與鐵離子反應(yīng)的氫氧化鈉溶液體積是200mL-20mL -120mL=60mL,物質(zhì)的量是5.0mol/L0.06L=0.3mol,所以根據(jù)方程式Fe3+3OH-=Fe(OH)3,所以鐵離子是0.1mol。沉淀達(dá)到最大值時(shí)溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉,則根據(jù)原子守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量是5.0mol/L0.2L2=0.5mol,則硫酸的濃度是0.5mol0.2L=2.5mol/L。3以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下:(1)焙燒過程均會(huì)產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為 _。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如題圖所示。已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600;硫去除率=(1-)100%。不添加CaO的礦粉在低于500焙燒時(shí),去除的硫元素主要來源于_。700焙燒時(shí),添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是_。(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,鋁元素存在的形式由_(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為_(填化學(xué)式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=_?!敬鸢浮縎O2+OH-=HSO3-FeS2硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中NaAlO2Al(OH)31:16 4二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料,工業(yè)上以軟錳礦、菱錳礦為原料來制備。某軟錳礦主要成分為MnO2,還含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,其處理流程圖如下:化合物Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-3510-610-38(1)硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,酸浸時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)“氨水、攪拌”,其中“攪拌”不僅能加快反應(yīng)速率,還能_ ;濾渣A的成分是Fe(OH)3、Al (OH)3,加入氨水需調(diào)節(jié)pH 至少達(dá)到_,恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全。(3)濾渣B的成分是_。(4) MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得,其陽極電極反應(yīng)式為_。(5)工業(yè)上采用間接氧化還原滴定法測定MnO2純度,其操作過程如下:準(zhǔn)確稱量0.9200g該樣品,與足量酸性KI 溶液充分反應(yīng)后,配制成100mL溶液。取其中20.00mL,恰好與25.00mL 0.0800molL-1Na2S2O3溶液反應(yīng)(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。計(jì)算可得該樣品純度_%?!敬鸢浮?MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O充分氧化過量的Fe2+4CuS、ZnSMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+47.3 5鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬,它具有多種價(jià)態(tài),單質(zhì)鉻熔點(diǎn)為1857 。(1)工業(yè)上以鉻鐵礦主要成分是Fe(CrO2)2為原料冶煉鉻的流程如圖所示:Fe(CrO2)2中各元素化合價(jià)均為整數(shù),則鉻為_價(jià)。高溫氧化時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。操作a由兩種均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的過程構(gòu)成的,其內(nèi)容分別是_、鋁熱反應(yīng)。(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物,請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時(shí)生成的兩種鹽的化學(xué)式_、_。(3)水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴(yán)重的損害作用,必須進(jìn)行無害化處理。處理含有Cr2O72-的污水方法通常為:用鐵作電極電解污水,Cr2O72-被陽極區(qū)生成的離子還原成為Cr3+,生成的Cr3+與陰極區(qū)生成的OH結(jié)合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應(yīng)式為_,若要處理含10 mol Cr2O72-的污水,則至少需要消耗的鐵為_g。轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體 (CrxFeyOz):先向含CrO42-的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵,待充分反應(yīng)后再通入適量空氣(氧化部分Fe2+)并加入NaOH,就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。寫出CrO42-在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+ 的離子方程式:_,若處理含1 mol CrO42-(不考慮其它含鉻微粒)的污水時(shí)恰好消耗10 mol FeSO4,則當(dāng)鐵鉻氧體中n(Fe2+)n(Fe3+)=32時(shí),鐵鉻氧體的化學(xué)式為_?!敬鸢浮?34Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2灼燒使 Cr(OH)3分解NaCrO2Cr2(SO4)32H2O+2e=2OH+H2 (或者2H+2e=H2)33603Fe2+ CrO42-+8H+=3Fe3+Cr3+4H2OCr2Fe20O27 6工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進(jìn)行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下:已知:25時(shí),部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。氫氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Ksp1.310-334.010-382.210-201.910-14請回答:(1)沉淀1的化學(xué)式為_。(2)室溫下,調(diào)節(jié)pH為5。試通過計(jì)算說明此時(shí)Al3+、Fe3+已沉淀完全,理由是_。 “凈化”時(shí),加入(NH4)2S的作用為_。(3)“酸化、還原”中,發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_。(4)已知:濾液3中除MnSO4外,還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。據(jù)此判斷,操作“I”應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、_、洗滌、干燥。(5)工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2,其陽極反應(yīng)式為_。(6)25.35 g MnSO4H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。1150時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。【答案】CaSO4pH=5時(shí),Al3+=1.310-33/(10-9)3=1.310-6 ”或“86.36%2/15 NA 或2.41023生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì)其他條件不變時(shí), pH越小,K2FeO4越不穩(wěn)定104a/b【解析】(1)步驟中Fe3+被NaClO在堿性條件下氧化為FeO42-,則NaClO作氧化劑;正確答案:氧化劑。(2)步驟中NaClO的還原產(chǎn)物為NaCl,反應(yīng)同時(shí)生成NaNO3,這兩種鹽均需要除去,否則影響產(chǎn)品的純度,則步驟脫除的鹽除NaNO3外,還有NaCl;正確答案:NaCl。(3)步驟在Na2FeO4溶液中加入KOH固體,可析出溶解度小的K2FeO4,則溶解度Na2FeO4K2FeO4;正確答案:。(4)4.04gFe(NO3)39H2O的物質(zhì)的量為4.04/404=0.01g,實(shí)驗(yàn)中K2FeO4的產(chǎn)率為0.01198/1.71100%=86.36%;正確答案:86.36%。 (5)根據(jù)題給信息可知:K2FeO4酸化時(shí)有氧氣和Fe3+生成,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2+10H2O;根據(jù)4FeO42-12e-3O2關(guān)系可知,如果標(biāo)況下產(chǎn)生氧氣2.24L(即為0.1mol),則參加反應(yīng)的FeO42- 數(shù)目2/15 NA 或2.41023;K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點(diǎn)除鐵無毒外,還體現(xiàn)在自身的強(qiáng)氧化性,能消毒殺菌,同時(shí)還原產(chǎn)物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中懸浮雜質(zhì);正確答案:2/15 NA 或2.41023 ;生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質(zhì)。 (6)根據(jù)圖一,可以得出的結(jié)論是:其他條件不變時(shí), pH越小,K2FeO4越不穩(wěn)定 ;正確答案:其他條件不變時(shí), pH越小,K2FeO4越不穩(wěn)定。(7)c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)c3(OH-)/ c(Cu2+)c2(OH-)c(OH-)= KspFe(OH)3/ KspCu(OH)2 c(OH-)= a/bc(OH-),由于溶液pH=10時(shí),c(H+)=10-10mol/L,所以c(OH-)=10-4 mol/L,帶入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b;正確答案:104a/b。11為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,可將工業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)變成重要的化工原料。回答下列問題:(1)可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3,F(xiàn)eCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備。寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式:_。若酸性FeCl2廢液中:c(Fe2+)=2.010-2 molL,c(Fe3+)=1.010-3 molL,c(Cl)=5.310-2 molL,則該溶液的pH約為_。FeCl3凈水的原理是:_(用離子方程式及適當(dāng)文字回答);(2)可用廢鐵屑為原料,按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵(PFS),PFS是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。酸浸時(shí)最合適的酸是_。反應(yīng)釜中加入的氧化劑,下列試劑中最合適的是_(填標(biāo)號)。aHNO3 bKMnO4 cCl2 dH2O2檢驗(yàn)其中Fe2+是否完全被氧化,應(yīng)選擇_(填標(biāo)號)。aK3Fe(CN)6溶液 bNa2SO3溶液 cKSCN溶液生成PFS的離子方程式為:xFe3+yH2O Fex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是_(填標(biāo)號)。加入NaHCO3 b降溫 c加水稀釋 d加入NH4Cl【答案】ClO36Fe2+6H+Cl6Fe3+3H2O2Fe3+3H2O3H+Fe(OH)3,水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)硫酸daac 12Cl2常用作自來水消毒劑,Cl2作消毒劑時(shí)生成的有機(jī)氯化物可能對人體有害。ClO2被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A級高效、安全滅菌消毒劑,將逐漸取代Cl2成為自來水的消毒劑。某小組探究“地康法制氯氣”的原理并驗(yàn)證Cl2的性質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下(夾持裝置略去)。請回答下列問題:(1)A裝置中反應(yīng)利用了濃硫酸的難揮發(fā)性,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)當(dāng)B裝置中反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.08 mol電子時(shí),則消耗的Na2O2固體的質(zhì)量為_。(3)反應(yīng)開始后,硫酸銅變藍(lán),則裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _ 。(4)ClO2的制備方法比較實(shí)用的有數(shù)十種,下列方法是常見方法之一。方法一:2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。當(dāng)有0.4 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí),得到的還原產(chǎn)物為_mol。方法二:實(shí)驗(yàn)室常用氯酸鉀(KClO3)、草酸(H2C2O4)和硫酸溶液共熱制備。有同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置制備ClO2并用其處理含錳離子的工業(yè)廢水。C裝置的作用為_。B中反應(yīng)產(chǎn)物有ClO2、CO2等,發(fā)生氧化反應(yīng)的過程為:_ _ (用化學(xué)式表示)。_寫出裝置D中除去Mn2(已知Mn2轉(zhuǎn)化為MnO2)的離子方程式:_ ?!敬鸢浮縃2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl或H2SO4(濃)+2NaClNa2SO4+2HCl6.24 g4HCl+O22H2O+2Cl20.4安全瓶,防倒吸H2C2O4CO22ClO2+5Mn2+6H2O5MnO2+2Cl-+12H+ 13信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:請回答下列問題:(1)第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_;得到濾渣1的主要成分為_.(2)第步加H2O2的作用是_;調(diào)溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制備無水CuSO4的方法是_。(4)探究小組用滴定法測定CuSO45H2O(Mr250)含量。取a g試樣配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干擾離子后,用c mol L-1 EDTA(H2Y2)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下:Cu2+ + H2Y2 CuY2 + 2H+。寫出計(jì)算CuSO45H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式_?!敬鸢浮緾u+2NO3-+4H+=Cu2+2NO2+2H2O;3Cu+2NO3-+8H+ =3Cu2+2NO+4H2OAu、Pt將Fe2+氧化為Fe3+; Fe3+、Al3+;加熱脫水 14鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能,在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白工業(yè)廢酸(含鈧、鈦、鐵、錳等離子)中提取氧化鈧(Sc2O3)的一種流程如下:回答下列問題:(1)洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成?;旌系膶?shí)驗(yàn)操作是_。(2)先加入氨水調(diào)節(jié)pH3,過濾,濾渣主要成分是_;再向?yàn)V液加入氨水調(diào)節(jié)pH6,濾液中Sc3+的濃度為_。(已知:KspMn(OH)21.91013、KspFe(OH)32.61039,KspSc(OH)39.01031)(3)用草酸“沉鈧”。25 時(shí)pH2的草酸溶液中_(保留兩位有效數(shù)字)。寫出“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式_。已知Ka1(H2C2O4)5.9102,Ka2(H2C2O4)6.4105(4)草酸鈧“灼燒”氧化的化學(xué)方程式為_。(5)廢酸中含鈧量為15 mgL1,V L廢酸最多可提取Sc2O3的質(zhì)量為_。【答案】 將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,冷卻后再慢慢注入 H2O2中,并不斷攪拌 Fe(OH)3 9.0107molLl 3.8102 2Sc3+ 3H2C2O4=Sc2(C2O4)3 6H+ 2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2 0.023V g- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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