高三化学流程图试题样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 化学流程图专题( 三) 【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O)俗称红矾钠, 在工业方面有广泛用途。中国当前主要是以铬铁矿( 主要成份为FeOCr2O3, 还含有Al2O3、 MgO、 SiO2等杂质) 为主要原料进行生产, 其主要工艺流程如下: 中涉及的主要反应有: 主反应: 4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2副反应: SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2、 Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3完全沉淀时溶液pH4。73。711。25。6试回答下列问题: ”中反应是在回转窑中进行, 反应时需不断搅拌, 其作用是 。两个副反应均为吸热反应, 但在高温下均能自发进行, 其原因是 。 ”中调节pH至4.7, 目的是 。 ”中加硫酸酸化的目的是使CrO42转化为Cr2O72, 请写出该平衡转化的离子方程式: 。 ”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠, 依据是 。【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料, 明矾石的组成和明矾相似, 另外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示: 根据上述图示, 完成下列填空: (1) 明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水( 每升含有39。20g氨) 需要取浓氨水( 每升含有251.28g氨) _mL, 用规格为_mL量筒量取。(2) 氨水浸出后得到固体混合体系, 过滤, 滤液中除K、 SO42外, 还有大量的NH4。检验NH4的方法是_。(3) 写出沉淀物中所有物质的化学式_。(4) 滤液I的成分是水和_。(5) 为测定混合肥料K2SO4、 (NH4)2SO4中钾的含量, 请完善下列步骤: 称取钾氮肥试样并溶于水, 加入足量_溶液, 产生白色沉淀。_、 _、 _(依次填写实验操作名称)。冷却、 称重。(6) 若试样为mg, 沉淀的物质的量为n mol, 则试样中K2SO4的物质的量为: _mol( 用含有m、 n的代数式表示) 。【例3】二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料, 利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下: 某软锰矿的主要成分为MnO2, 还含有Si(16。27%)、 Fe(5。86%)、 Al(3。42%)、 Zn(2。68%)和Cu( 0。86%) 等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表, 回答下列问题: 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.。00.422.577( 1) FeSO4在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4, 酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。( 2) 滤渣A的主要成分是 。( 3) 加入MnS的目的是除去 杂质。( 4) 碱性锌锰电池中, MnO2参与的电极反应方程式为 。( 5) 从废旧碱性锌锰电池中能够回收利用的物质有 ( 写两种) 。【例4】将磷肥生产中形成的副产物石膏( CaSO42H2O) 转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料, 无论从经济效益、 资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。( 1) 本工艺中所用的原料除CaSO42H2O、 KCl外, 还需要 等原料( 2) 写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: ( 3) 过滤操作所得固体中, 除CaCO3外还含有 ( 填化学式) 等物质, 该固体可用作生产水泥的原料。( 4) 过滤操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32的方法是: 。( 5) 已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表: 温度( ) 02060K2SO4溶解的量(g)7。411。118。260时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0, 可析出K2SO4晶体 g( 6) 氯化钙结晶水合物( CaCl26H2O) 是当前常见的无机储热材料, 选择的依据是 a 熔点较低( 29熔化) b 能导电 c 能制冷 d 无毒( 7) 上述工艺流程中体现绿色化学理念的是: 。【例6】工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常见的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2操作KMnO4K2CO3操作母液KMnO4粗晶体干燥KMnO4晶体石灰苛化KOH空气KMnO4稀溶液是一种常见的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_( 填代号) 。a. 84消毒液( NaClO溶液) b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精高锰酸钾保存在棕色试剂瓶, 下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_( 填代号) 。a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱上述流程中能够循环使用的物质有 、 ( 写化学式) 。若不考虑物质循环与制备过程中的损失, 则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2, 所需试剂最好选择( 选填代号) 。a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱所需气体发生装置是_( 选填代号) 。操作的名称是 ; 操作根据KMnO4和K2CO3两物质在 ( 填性质) 上的差异, 采用 ( 填操作步骤) 、 趁热过滤得到KMnO4粗晶体。练习1减少SO2的排放、 回收利用SO2成为世界性的研究课题。中国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2, 制备硫酸锰的生产流程如下: 滤渣阳离子吸附剂MnSO4H2O滤渣石灰浆MnO2粉浸出液软锰矿浆SO2废渣高温焙烧浸出氧化调节pH静 置过滤操作a干燥吸附静置、 过滤浸出液的pH2, 其中的金属离子主要是Mn2, 还含有少量的Fe2、 Al3、 Ca2、 Pb2等其它金属离子。有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表, 阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。 离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2747.69.7Fe3642.73.7Al3503.84.7Mn2808.39.8Pb21218.08.8Ca299Pb2Ca2Fe2Al3Mn2、 Fe3吸附率1.000.750.500.250 2 4 6 8 吸附时间/h已知PbO2的氧化性大于MnO2。请回答下列问题: 写出浸出过程中主要反应的化学方程式 , 氧化过程中主要反应的离子方程式 。 在氧化后的液体中加入石灰浆, 用于调节pH, pH应调节至 。 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是 ( 填写序号) 。a溶液的pH b金属离子的电荷 c金属离子的半径 d吸附时间 操作a包括 等过程。2重铬酸钾( K2Cr2O7) 是工业生产和实验室的重要氧化剂。实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿( 主要成份为FeOCr2O3) 、 纯碱、 烧碱、 氯酸钾等为原料先制得铬酸钠( Na2CrO4) , 涉及的主要反应是6FeOCr2O3 + 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 +7KCl + 12H2O, 然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7。其主要工艺如下: 试回答下列问题: ( 1) 在反应器中, 有Na2CrO4生成, 同时Fe2O3转变为NaFeO2, 杂质SiO2、 Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐, 写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式: 。( 2) NaFeO2能强烈水解, 在操作生成沉淀而除去, 写出该反应的化学方程式: 。( 3) 操作的目的是什么, 用简要的文字和化学方程式说明: 。( 4) 操作中, 酸化时, CrO42转化为Cr2O72,写出平衡转化的离子方程式: 。( 5) 称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液, 取出25.00mL于碘量瓶中, 加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+), 放于暗处5min, 然后加入100mL水, 加入3mL淀粉指示剂, 用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定( I2+2S2O32=2I+S4O62) 。判断达到滴定终点的依据是: ; 若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL, 则所得产品中的重铬酸钾的纯度为 ( 设K2Cr2O7的摩尔质量为294gmol -1, 整个过程中其它杂质不参与反应) 。3、 工业上用铝土矿( 含氧化铝、 氧化铁) 制取铝的过程如下: 请回答下列问题: ( 1) 沉淀C的化学式为_, 该物质除了用于金属冶炼以外, 还可用作_。( 2) 电解熔融的氧化铝时, 加入冰晶石的作用是_。( 3) 操作I、 操作II、 操作III都是_( 填操作名称) , 实验室要洗涤Al(OH)3沉淀应该在_装置中进行。( 4) 生产过程中, 除NaOH、 H2O能够循环使用外, 还能够循环使用的物质有_( 填化学式) 。用此法制取铝的副产品是_( 填化学式) 。( 5) 写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式: _。( 6) 若铝土矿中还含有二氧化硅, 此生产过程中得到的氧化铝将混有杂质: _( 填化学式) 。4现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体( CuCl22H2O) , 为制取纯净的CuCl22H2O, 首先将其制成水溶液, 然后按下图所示步骤进行提纯: 含杂质的水溶液溶液溶液沉淀纯CuCl22H2O加入氧化剂X加入物质Y一定条件已知H2O2、 KMnO4、 NaClO、 K2Cr2O7均具有强氧化性, 要将溶液中的Cu2、 Fe2、 Fe3沉淀为氢氧化物, 需溶液的pH分别为6.4、 6.4、 3.7。请回答下列问题: ( 1) 本实验最适合的氧化剂X是_AK2Cr2O7 BNaClO CH2O2 DKMnO4( 2) 物质Y不能够是_ACuO BCuCl2 CCu( OH) 2 DCuCO3( 3) 除去Fe3的有关离子方程式是( 物质Y在( 2) 中选择合适的选项) : _( 4) 加入氧化剂的目的是_。( 5) 最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl22H2O? _( 填”能”或”不能”) 。如不能, 应如何操作? ( 如能, 此空不填) _。5碘酸钾是一种白色结晶粉末, 无臭无味, 酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂, 与氢碘酸、 二氧化硫等还原性物质作用, 被还原为单质碘, 在碱性介质中, 碘酸钾能被氯气、 次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定, 加热至560开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下, 在反应器中发生反应的化学方程式为: I2+KClO3+H2O-KH(IO3)2+KCl+Cl2 ( 未配平) ( 1) 已知步骤反应器发生的反应中, 两种还原产物所得电子数相同, 请配平该反应的化学方程式: _; ( 2) 步骤中, 用稀酸酸化的作用是_; 在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是: _, 其原因是_ _( 3) 步骤要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气, 排出氯气的原因为 _ ( 4) 参照下表碘酸钾的溶解度, 步骤11得到碘酸钾晶体, 你建议的方法是_ 。温度/01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.86( 10分) 工业碳酸钠(纯度约为98)中含有Ca2、 Mg2、 Fe3、 Cl和SO42等杂质, 提纯工艺线路如下: 、 碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示: Na2CO310H2O Na2CO37H2O Na2CO3H2O 32 36 t( ) 、 有关物质的溶度积如下: 物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.961096.821064.681065.6110122.641039回答下列问题: ( 1) 加入NaOH溶液时, 首先生成的沉淀是 ( 填化学式) ; 生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为 。( 2) ”趁热过滤”时的温度应控制在 。( 3) 有人从”绿色化学”角度设想将”母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行 , 并说明理由 。( 4) 已知: Na2CO310 H2O(s)Na2CO3(s)10 H2O(l) H= + 92.36 kJmol1 Na2CO310 H2O(s)Na2CO3H2O(s)9 H2O(g) H= + 473.63 kJmol1又知: H2O(l)H2O(g) H= + 44 kJmol1写出Na2CO3H2O脱水生成气态水的热化学方程式 。例1.【答 案】 使反应物接触更充分, 加快反应速率 S0 除去溶液中的AlO2、 SiO32 2CrO422H+ Cr2O72H2O 红矾钠的溶解度随温度的降低而减小例2.【答案】(1)78; 100。(2)取滤液少许, 加入NaOH, 加热, 生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)Al(OH)3; Al2O3; Fe2O3。(4)K2SO4; (NH4)2SO4。(5)BaCl2; 过滤; 洗涤; 干燥。(6)mol。例3. 【答案】( 1) MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O ( 2) Fe(OH)3 Al(OH)3( 3) Cu2 Zn2( 4) MnO2H2OeMnOOHOH( 或2MnO2H2O2eMn2O32OH) ( 5) 锌、 二氧化锰例4. 【答案】( 1) CaCO3 NH3 H2O ( 2) CaSO4CO32CaCO3SO42( 3) CaSO4( 4) 滤液中滴加盐酸产生气泡 ( 5) 54g ( 6) a d( 7) 碳酸钙用于制水泥原料、 硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、 氨在工艺中循环使用等( 原子利用率高, 没有有害物质排放到环境中) 例6. 【答案】( 1) ab ( 2) d ( 3) MnO2; KOH ( 4) 2/3 ( 5) cd ; A; ( 6) 过滤; 溶解度; 浓缩结晶参考答案1 SO2MnO2MnSO4 2Fe2MnO24H2Fe3Mn22H2O 4.78.3 b c d 蒸发浓缩结晶2( 1) Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2( 2分) ( 2) NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH( 2分) ( 3) 由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解: SiO32-+2H2OH2SiO3+2OH-( 或SiO32-+H2OHSiO3-+OH-, HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-, AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-) , 降低pH值有利于平衡向正反应方向移动, 当pH调到78时, 使它们水解完全( 2分) ( 4) 2CrO42+2H+Cr2O72+H2O( 1分) ( 5) 当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时, 溶液蓝色褪去, 半分钟内不变色( 2分) ; 94.08%( 2分) 。3( 1) Fe2O3, 颜料; ( 2) 降低氧化铝的熔点; ( 3) 过滤, 过滤; ( 4) CaO和CO2, Fe2O3和O2; ( 5) CO32CaOH2OCaCO32OH; ( 6) SiO24(1)C (2)CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2、 CU2(OH)2CO3 (3)Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+、 CuO+2H+=Cu2+H2O (4)将Fe2+氧化成Fe3+ (5)不能, 蒸发浓缩, 冷却结晶。5、 ( 1) 6I2 + 11KClO3 + 3H2O = 6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2 ( 2分) ( 2) 促进氯气从反应混合物中逸出。( 2分) 稀盐酸( 1分) 盐酸能还原已生成的碘酸氢钾 ( 3) Cl2能将KIO3氧化成KIO4 ( 2分) ( 4) 蒸发结晶( 1分) 6、 ( 10分) ( 1) Fe(OH)3 ( 1分) , MgCO3 +2OH= Mg (OH) 2+CO32( 2分) ; ( 2) 高于36( 2分) ( 3) 不可行( 1分) ; 若”母液”循环使用, 则溶液c(Cl)和c(SO42)增大, 最后所得产物Na2CO3混有杂质( 2分) ( 4) Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s) +H2O(g) H=+58.73kJmol1( 2分)