高考理综化学总复习资料38—— 化工流程图分解训练

高考理综化学总复习资料38—— 化工流程图分解训练

‎2012年高考理综化学总复习资料（38）—— 化工流程图分解训练 班别：________________ 姓名：________________ 学号：________________‎ ‎【题组1】预处理及条件控制 氯化钾硝酸钠 混合 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 滤渣 冷却 结晶 过滤 滤液 洗涤 干燥 KNO3产品 水 滤液 滤渣 ．（08调研22））实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：‎ 硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。回答下列问题：‎ ‎（1）为了加速固体溶解，可采取的措施是 。‎ ．NaClO3‎ H2SO4‎ 溶解 SO2‎ 反应2‎ H2O2、NaOH 减压蒸发55℃‎ 冷却结晶 粗产品 反应1‎ ClO2‎ 母液 （11一模31）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：‎ ‎（1）提高“反应1”反应速率的措施有_________________、__________________等。‎ ．（11二模32）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：‎ 氧化锌粗品 H2SO4‎ 溶解 滤渣 产品 滤液 Na2CO3‎ 煅烧 除杂 滤液 沉淀 滤渣 一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ pH ‎3.2‎ ‎6.7‎ ‎8.0‎ ‎9.7‎ ‎（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是_____________________________。‎ ．．（08一模23）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：‎ 根据流程图回答下列问题：‎ ‎（1）“煅烧”的目的是___________________________________________________________。‎ ．（08二模23）从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：‎ 某油脂硬化厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31%)、Fe(1.4%)的单质及氧化物、其他不溶性杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下：‎ 沉淀物 Al(OH)3‎ Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Ni(OH)2‎ pH ‎5.2‎ ‎3.2‎ ‎9.7‎ ‎9.2‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）“碱浸”的目的是除去 。‎ ‎【题组2】方程式的书写与配平 ．（10调研33）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 CuCl2·2H2O的工艺流程如下：‎ 废渣 粉碎 NaCl 焙烧 空气 酸浸 调节pH至3～4‎ 滤渣 过滤 CuCl2·2H2O ‎……‎ 废气 盐酸 试剂A 滤液B 回答下列问题：‎ ‎（1）焙烧过程中发生的主要反应为： CuS+ NaCl+ O2 CuCl2+ Na2SO4。配平上述化学方程式。‎ ．（10二模31）工业炼镁排放大量废渣，其主要成分是MgCl2、KCl和少量MgO、BaCl2、FeCl3、CuCl2。利用该废渣生产硫酸镁和光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）的工艺流程如下：‎ 废渣 破碎 酸浸 过滤 ‎①MgO 调pH至7‎ ‎②氨水 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 硫酸镁 过滤 光卤石 ‎…‎ 滤渣1‎ 滤渣2‎ 过量H2SO4‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Mg(OH)2‎ pH ‎3.2‎ ‎6.7‎ ‎12.4‎ 部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题： ‎ ‎（2）调节pH的过程中，MgO发生反应的离子方程式为 。‎ ．NaClO3‎ H2SO4‎ 溶解 SO2‎ 反应2‎ H2O2、NaOH 减压蒸发55℃‎ 冷却结晶 粗产品 反应1‎ ClO2‎ 母液 （11一模31）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：‎ ‎（2）“反应2”的的氧化剂是_________，该反应的化学方程式为 ‎_______________________________________________________________________。‎ ．（11二模32）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：‎ 氧化锌粗品 H2SO4‎ 溶解 滤渣 产品 滤液 Na2CO3‎ 煅烧 除杂 滤液 沉淀 滤渣 ‎（4）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅烧”在450～500℃下进行，“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。‎ ．（10一模32）新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。‎ 方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法，工艺流程如图13。‎ ‎（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：‎ ‎ ____FeCl3+____NaOH+____NaClO → ____ Na2FeO4+____d +____d ‎ 其中氧化剂是　　　　　　（填化学式）。‎ ‎（2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ 方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。‎ ‎（４）电解时阳极发生反应生成FeO42－，该电极反应方程式为 ‎__________________。‎ ‎***（5）NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。该反应的离子方程式是 。‎ ．（08一模23）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：‎ 根据流程图回答下列问题：‎ ‎（3）“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________‎ ‎___________________________________________________。‎ ．（09调研23）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下：‎ H2O 化 盐 精 制 BaCl2 NaOH Na2CO3‎ 粗盐 中和 HCl 电 解 ‎50％NaOH溶液 ‎10％NaOH ‎16％NaCl溶液 脱 盐 NaCl晶体 沉渣 ‎（1）精制过程中反应的离子方程式为____________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎（2）电解过程的总反应方程式为_________________________________________。‎ 阳极反应式：_________________________阴极反应式：_________________________‎ ‎【题组3】试剂的选择及pH的调节 ．（11二模32）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：‎ 氧化锌粗品 H2SO4‎ 溶解 滤渣 产品 滤液 Na2CO3‎ 煅烧 除杂 滤液 沉淀 滤渣 一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Zn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ pH ‎3.2‎ ‎6.7‎ ‎8.0‎ ‎9.7‎ ‎（2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。先加入__________（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009mol·L－1，则每升溶液中至少应加入__________mol KMnO4。‎ ‎（3）杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是___________。‎ ．（10调研33）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下：‎ 废渣 粉碎 NaCl 焙烧 空气 酸浸 调节pH至3～4‎ 滤渣 过滤 CuCl2·2H2O ‎……‎ 废气 盐酸 试剂A 滤液B 回答下列问题：‎ ‎（2）试剂A应选用　　　 　。（填编号）‎ ‎①NaClO　　　　②Cl2 ③H2O2溶液　　　④浓硫酸 理由是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。‎ ．（10二模31）工业炼镁排放大量废渣，其主要成分是MgCl2、KCl和少量MgO、BaCl2、FeCl3、CuCl2。利用该废渣生产硫酸镁和光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）的工艺流程如下：‎ 废渣 破碎 酸浸 过滤 ‎①MgO 调pH至7‎ ‎②氨水 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 硫酸镁 过滤 光卤石 ‎…‎ 滤渣1‎ 滤渣2‎ 过量H2SO4‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Mg(OH)2‎ pH ‎3.2‎ ‎6.7‎ ‎12.4‎ 部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题： ‎ ‎（1）调pH至7的目的是 。‎ ．（08一模23）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：‎ 根据流程图回答下列问题：‎ ‎（4）加少量铝粉的主要作用是_____________________________________。‎ ‎（5）“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。‎ ．碱浸 含镍废 催化剂 碱液 过滤 滤渣①‎ 滤液①‎ 酸浸 过滤 滤渣②‎ 滤液②‎ H2O2‎ 保温一段时间 酸液 调pH为6‎ 过滤 滤渣③‎ 滤液③‎ 调pH为2~3‎ 浓缩 结晶 NiSO4·7H2O 晶体 （08二模23）从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：‎ 某油脂硬化厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31%)、Fe(1.4%)的单质及氧化物、其他不溶性杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下：‎ 沉淀物 Al(OH)3‎ Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Ni(OH)2‎ pH ‎5.2‎ ‎3.2‎ ‎9.7‎ ‎9.2‎ 回答下列问题：‎ ‎（2）“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是 。‎ ‎（3）“调pH为2~3”的目的是 。‎ ‎【题组4】溶液的成分分析 ．NaClO3‎ H2SO4‎ 溶解 SO2‎ 反应2‎ H2O2、NaOH 减压蒸发55℃‎ 冷却结晶 粗产品 反应1‎ ClO2‎ 母液 （11一模）31．（16分）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：‎ ‎（4）从“母液”中可回收的主要物质是_________。‎ ‎（5）“冷却结晶”后经______________（填操作名称）即可获得粗产品。‎ ．（10调研33）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下：‎ 废渣 粉碎 NaCl 焙烧 空气 酸浸 调节pH至3～4‎ 滤渣 过滤 CuCl2·2H2O ‎……‎ 废气 盐酸 试剂A 滤液B 回答下列问题：‎ ‎（3）滤液B中大量含有的离子有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎【题组5】电化学电极反应式的书写 ．铜锌原电池（如图9）工作时，‎ 正极反应为：__________________________‎ 电池反应为：__________________________‎ ．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。填空：‎ ‎（1）a为_______极，b为________极；‎ ‎（2）c为______极，电极反应式为：_____________________________ ‎ d为______极，电极反应式为：_____________________________‎ ． 右图是氯碱工业中电解饱和食盐水的示意图，填空：‎ ‎（1）电极材料：阳极 ，阴极 。‎ ‎（2）电极反应总式： 。‎ 阳极反应式： ，‎ 阴极反应式： ，‎ ‎ ‎ ．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时该电池总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O。根据上述情况判断：‎ ‎（1）蓄电池的负极材料是 ，负极反应式： ‎ 放电时，正极反应式为 ‎ ．氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：‎ ‎2H2+O2=2H2O, ‎ ‎(1)则负极通的是 ，正极通的是 ， ‎ 正、负极两极电极反应式分别：‎ 正极 ，负极 。 ‎ ‎(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质、则电极反应式 正极 ，负极 。‎ ‎【题组6】高考真题 ．（2010广东32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域.以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：‎ 已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。‎ ‎（1）步骤I前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______________________________________。‎ ‎（2）步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO42- ，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。‎ ‎（3）步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_____________________。‎ ‎（4）步骤III中，生成沉淀的离子方程式为________________________________________。‎ ‎（5）从母液中可回收的主要物质是_____________________。‎ ．（2011广东32）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：‎ ‎（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）‎ ‎（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：①____________________________________________________‎ 和②____________________________________________________‎ ‎（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在________________‎ ‎（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为 ‎____________________________________________________________________________ ‎ ‎（4）镀铝电解池中，金属铝为________极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为_______________________________________________‎ ‎（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是___________________‎ ‎2、适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。4分）‎ ‎3、增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分）‎ ‎10年一模32．（16分）‎ ‎（1）2FeCl3+10NaOH+3NaClO =2Na2FeO4+9NaCl+5H2O（4分） NaClO（2分）‎ ‎（2）Na2FeO4+KOH＝K2FeO4+NaOH （2分）‎ ‎（3）稀KOH溶液（2分） 再加入饱和KOH溶液，冷冻结晶（3分）‎ ‎（4）Fe+8OH--6e-= FeO42-+4H2O （3分）‎ ‎08年二模23．（11分）‎ ‎（1）Al、Al2O3、油脂 （2分）（错漏一个扣1分，错漏两个得0分）‎ ‎（2）H2SO4（1分） ‎ Ni2+ 、Fe2+ （2分）（错漏一个扣1分，错漏两个得0分，多写Fe3+不扣分 ）‎ ‎（3）防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解（2分）‎ ‎（4）H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足（2分）‎ ‎（5）2 Ni2+ +ClO－ +4OH－＝ 2NiOOH↓+ Cl－ + H2O（2分）‎ ‎08年一模23．（9分）‎ ‎（1）改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。（2分）‎ ‎（2）230（1分） 量筒（1分） ‎ ‎（3）Al2O3+6H+ == 2Al3++3H2O（1分） Fe2O3+6H+ == 2Fe3++3H2O（1分）‎ ‎（4）除去溶液中的铁离子（1分）‎ ‎（5）pH计（或精密pH试纸）（1分） 水浴加热（1分） ‎ ‎11年二模32．（16分）‎ ‎（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分）‎ ‎（2）Na2CO3（2分） 0.003 （3分）‎ ‎（3）锌粉 （3分）‎ ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 3ZnO ＋ CO2↑＋ 3H2O↑‎ ‎450～500℃‎ ‎（4） （4分）‎ ‎11年一模31．（16分） ‎ ‎（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。4分）‎ 评分说明：‎ ‎①写对一条给2分，写对两条给4分。‎ ‎②升高温度方面答“升高温度”、“水浴加热”等不扣分。‎ ‎③增大浓度方面答“增大NaClO3的浓度”得2分，答“增大H2SO4的浓度”得1分，只写“增大浓度” 未说明对象不给分。‎ ‎④增大接触面积方面答“增大SO2的通入速率”、“ 把SO2分散为小气泡”、“搅拌”均给分，答“增大SO2的浓度”、“增大SO2的压强”“用玻璃棒搅拌”不给分，只写“增大接触面积”未说明对象不给分。‎ ‎⑤答“加入催化剂”不给分。 ‎ ‎（2）ClO2 （2分） ‎ 评分说明：多写其他物质得0分。‎ H2O2 + 2ClO2 + 2NaOH ＝ 2NaClO2 + 2H2O + O2 （3分） ‎ 评分说明：‎ ‎①方程式不完整，但写对了主要产物NaClO2和O2，得1分。‎ ‎②方程式完整但未配平，得2分。‎ ‎③方程式正确但多写了↑，不扣分。‎ ‎④多写了“加热”等反应条件扣1分。‎ ‎⑤写成离子方程式，不扣分，其他扣分原则相同。‎ ‎（3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 （2分）‎ 评分说明：‎ ‎①答出“亚氯酸钠受热易分解”即得2分。‎ ‎②仅答出“减压蒸发温度低于常压蒸发”得1分。‎ ‎（4）Na2SO4 （3分） ‎ 评分说明：‎ ‎①答“NaHSO4”得3分。‎ ‎②多答“H2SO4”不扣分，多答“Na2SO3”、“SO2”合扣1分。‎ ‎③化学式有拼写错误，如“NaSO4”，扣1分。‎ ‎（5）过滤 （2分）‎ 评分说明：‎ ‎①多答“洗涤”“干燥”不扣分。‎ ‎②答“低温过滤”不扣分，答“趁热过滤”得0分。‎ ‎③错别字扣1分。‎