高中化学复习检测-化工流程型实验题
化工流程练习与答案.docx
......高三化学专题—化工流程练习题1 ．硫化锌（ ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。
（ 1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是（填序号）。
① 研磨② 多次浸取③ 升高温度④ 加压⑤ 搅拌（ 2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是（写化学式）。
（ 3）步骤Ⅲ中可得 Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________。
（ 4）步骤Ⅳ还可以回收 Na 2 SO4来制取 Na 2S。
①检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是，2S 可由等物质的量的2 4和CH4 在高温、催化剂条件下② Na Na S0制取。
化学反应方式为；③已知 Na 2SO4． 10H 2O 及 Na 2SO4的溶解度随温度变化曲线如图。
从滤液中得到Na 2SO4 .10H 2O 的操作方法是________________________.（ 5）若步骤Ⅱ加入的 ZnCO 3为 b mol ，步骤Ⅲ所得 Cd 为 d mol ，最后得到VL、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na 2SO4溶液。
则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为。
2 ．高铁酸钾（ K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低）②6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2 O（条件：温度较高）③ 2Fe（ NO 3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO3+3KCl+5H 2 O回答下列问题：（ 1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；（ 2）写出工业上制取Cl2的化学方程式；（ 3） K2 FeO 4可作为新型多功能水处理剂的原因是；（ 4）配制 KOH 溶液时，是在每 100 mL 水中溶解61 ．6 g KOH固体（该溶液的密度为 1． 47 g/mL ），它的物质的量浓度为；（ 5）在“反应液 I ”加中 KOH 固体的目的是：A ．与“反应液 I ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB． KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO 3转化为KClO（ 6）从“反应液 II 中”分离出K2 FeO4后，会有副产品（写化学式）。
2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题52以“化工流程”为载体的实验题含解析
专题52 以“化工流程”为载体的实验题填空题（本大题共14小题）1.绿矾在医药及生活生产科学研究方面具有重要的应用价值。
设计实验方案对绿矾的性质组成进行如下探究。
回答下列问题：Ⅰ为测定某补血剂有效成分为中铁元素含量，设计如下实验流程，回答下列问题：实验室检测该药片已部分变质的方法_____________________________________________。
步骤需要用质量分数为的浓硫酸，配制的稀硫酸，所用到的玻璃仪器除量筒、烧杯外，还需要________________________________________。
写出滤液加入的离子方程式：_______________________________________________。
步骤一系列实验操作依次是__________、__________、__________、冷却、称重直至固体质量不变。
假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为__________用含a的代数式表示。
Ⅱ为探究硫酸亚铁的分解产物，将样品装入A中，连接好下图所示的装置，打开和，缓缓通入，加热。
实验后反应管A中残留固体为红棕色粉末。
回答下列问题：通入的目的：_____________________________________；该实验有个明显的不足之处：__________。
与D中的溶液依次为__________填字母。
可观察到的现象依次为__________________。
品红浓依据实验现象，推测产物，写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：__________________。
2.某兴趣小组模拟企业对含铬废水和处理流程如图1已知：请回答：用离子方程式表示调节池里发生的反应： ______ ．操作Ⅰ得到的残渣的化学式为 ______ ．操作Ⅲ调节pH时最适合作为调节剂的是 ______ ．A.盐酸硫酸石灰乳碳酸钠为检测处理后废水中铬的含量，取100mL处理后的样品于锥形瓶中，用浓醋酸调节，并加入适量固体抗坏血酸，使完全转化为，再用的用表示标准溶液进行滴定，其反应原理为：，滴定时采用如图2所示的侧边自动定零位滴定管，具有的优点是 ______ ．实验消耗EDTA标准溶液b mL，则处理后废液中含铬浓度为 ______ 用含a、b的式子表示．3.毒重石的主要成分含、、等杂质，实验室利用毒重石制备的流程如图：开始沉淀的pH完全沉淀的pH已知：，实验室用的盐酸配制盐酸，下列仪器中，不需要使用的是______容量瓶量筒烧杯滴定管为了加快毒重石的酸浸速率，可以采取的措施有______至少两条．加入氨水调节溶液的目的是______滤渣Ⅱ中含______填化学式加入时应避免过量，原因是______．操作Ⅳ的步骤是：______、过滤．利用间接酸碱滴定法可测定的含量，实验分两步进行．已知：；步骤Ⅰ：移取x mL一定浓度的溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为．步骤Ⅱ：移取y mL 溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的溶液，待完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b 盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为通过计算，氯化钡溶液浓度为______ 用含字母的式子表示．4.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题．某研究小组利用软锰矿主要成分为，另含少量铁，铝，铜，镍等金属化合物作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的，又制得电池材料反应条件已省略．请回答下列问题：上述流程脱硫实现了______选填下列字母编号．A.废弃物的综合利用白色污染的减少酸雨的减少用能除去溶液中和，其原因是______．已知：、101kPa时，与反应生成无水的热化学方程式是______可作超级电容材料．用惰性电极电解溶液可制得，其阳极的电极反应式是______假设脱除的只与软锰矿浆中反应．按照图示流程，将标准状况含的体积分数为的尾气通入矿浆，若的脱除率为，最终每得到的质量1kg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于．5.某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等．水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去．清洗流程如下：Ⅰ加入NaOH和混合液，加热，浸泡数小时；Ⅱ放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；Ⅲ向洗液中加入溶液；Ⅳ清洗达标，用溶液钝化锅炉．用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是______．已知：时溶解度根据数据，结合化学平衡原理解释清洗的过程______．在步骤Ⅱ中：被除掉的水垢除铁锈外，还有______．清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因______．步骤Ⅲ中，加入的目的是______．步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的保护膜．完成并配平其反应的离子方程式：____________；下面检测钝化效果的方法合理的是______．在炉面上滴加浓，观察溶液出现棕黄色的时间在炉面上滴加酸性溶液，观察蓝色消失的时间在炉面上滴加酸性溶液，观察出现蓝色沉淀的时间在炉面上滴加浓，观察出现红棕色气体的时间．6.锰锌铁氧体可制备隐形飞机上吸收雷达波的涂料．以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下，请回答下列问题：酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为 ______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”．除汞是以氮气为载气吹人滤液中，带出汞蒸汽经溶液进行吸收而实现的．下图是溶液处于不同pH时对应Hg的单位时间去除率变化图，图中物质为Hg与在该pH范围内反应的主要产物．时反应的离子方程式为 ______请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律： ______ ．强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因之一是：在酸性条件下氧化性增强；另一个原因可能是 ______ 不考虑反应过程温度的变化当时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该锰锌铁氧体的组成 ______ ．经测定滤液成分后，需加人一定量的和铁粉，其目的是 ______ ．7.实验室从含碘废液除外，含有、、等中回收碘，其实验过程如图1：向含碘废液中加入稍过量的溶液，将废液中的还原为，其离子方程式为 ______ ；该操作将还原为的目的是 ______ ．操作X的名称为 ______ ．氧化时，在三颈瓶中将含的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入，在左右反应实验装置如图2所示实验控制在较低温度下进行的原因是 ______ ；锥形瓶里盛放的溶液为______ ．利用如图3所示装置电极均为惰性电极也可吸收，并用阴极排出的溶液吸收．为电源的 ______ 填“正极”或“负极”，阳极的电极反应式为 ______ ．在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收，使其转化为无害气体，同时有生成．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ______ ．8.二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为，沸点为，易溶于水．工业上用潮湿的和草酸在时反应制得．某学生拟有图1所示的装置模拟制取并收集．必须放在冰水浴中控制温度，其原因是______反应后在装置C中可得溶液．已知饱和溶液中在温度低于时析出晶体是，在温度高于时析出晶体是根据图2所示的溶解度曲线，请补充从溶液中制操作步骤：a______；b______；洗涤；干燥．亚氯酸钠是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业．它在碱性环境中稳定存在．某同学查阅资料后设计生产的主要流程如图3．Ⅱ中反应的离子方程式是______．是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备．写出该反应化学方程式______ 变质可分解为和取等质量变质前后的试样均配成溶液，分别与足量溶液反应时，消耗物质的量______填“相同”，“不同”或“无法判断”9.镍是有机合成的重要催化剂．某化工厂有含镍催化剂废品主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH：沉淀物开始沉淀pH完全沉淀pH回答下列问题：溶液中含金属元素的离子是 ______ ．用离子方程式表示加入双氧水的目的 ______ ．双氧水可以用下列物质替代的是 ______ ．A.氧气漂液氯气硝酸操作b调节溶液范围为，其目的是 ______ 固体的化学式为 ______ ．操作a和c需要共同的玻璃仪器是 ______ 上述流程中，防止浓缩结晶过程中水解的措施是 ______ ．如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”，对实验结果的影响是 ______ ．设计实验证明产品中是否含“杂质”： ______ 不考虑硫酸镍影响取硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水，用的标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液为滴定反应为计算样品纯度为 ______ 已知，相对分子质量为281，不考虑杂质反应．10.某兴趣小组模拟企业对含铬废水和处理流程如图1．已知：请回答：用离子方程式表示调节池里发生的反应 ______ ．操作Ⅰ得到的残渣的化学式为 ______ ．、操作Ⅲ调节pH时最适合作为调节剂的是 ______A.盐酸硫酸石灰乳碳酸钠、不选择其它的原因是 ______ ．为检测处理后废水中铬的含量，取100mL处理后的样品于锥形瓶中，用浓醋酸调节，并加入适量固体抗坏血酸，使完全转化为，再用的用表示标准溶液进行滴定，其反应原理为：，滴定时采用图2所示的侧边自动定零位滴定管，具有的优点 ______ ．实验消耗EDTA标准溶液b mL，则处理后废液中含铬浓度为 ______ 用含a、b的式子表示．11.废旧电池的回收利用，既能减少废旧电池对环境的污染，又能实现废旧电池的资源化利用．图1是某科技小组，以废旧锌锰干电池为原料，回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程：灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量发生了反应生成了少量的MnO，其可能的反应方程式为： ______ ．还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸，写出反应化学方程式： ______ ；在该过程中小组成员甲发现加入硫酸部分固体溶解剩余黑色固体，接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水，发现固体也完全溶解了，成员乙在加硫酸后也没有加草酸，他又加入了一定量氨水，无明显变化，测得这时溶液的PH值为9，他接着又加入双氧水，发现黑色固体不减反增，写出导致固体增加的离子方程式： ______ ；比较甲、乙两位组员实验你得出的结论是： ______ ．操作1和操作2使用到相同的装置，操作3的名称是 ______ ．硫酸锰转化为碳酸锰的操作是，在60摄氏度下调节PH值后加入碳酸氢铵溶液，直到不再有气泡产生后再加热反应1小时，写出反应的化学方程式： ______ ．已知锌锰干电池的总反应为，写出电池正极的电极 ______ ；电解溶液回收锰的阳极的电极反应式： ______ ．12.草酸是一种二元弱酸，可用作还原剂、沉淀剂等。
2024年高考化学专题练习：化学工艺流程题含答案
专题复习：化学工艺流程题班级______________姓名________________学号________1、化学试剂的生产和电镀工业排放的废水中常含有20~100mg.L-1Cr(Ⅵ)，饮用含Cr(Ⅵ)的水会损害人的肠胃等，已知Cr(Ⅲ)的毒性是Cr(Ⅵ)的0.5%，国家规定工业废水含Cr(Ⅵ)的量排放标准为0.1mg.L-1。
工业上常用化学法和电解法处理含Cr(Ⅵ)废水，再将Cr(Ⅲ)转化成沉淀除去，某研究性学习小组为研究废水的净化，设计了如下实验流程：（1）配平第①步反应的离子方程式：（2）第②步中用PH试纸测定溶液PH的操作是：（3）设计一个电解装置也可以实现上述目的，装置如图（用铁棒和石墨作电极）：电极材料：c为：电极反应：d极：2、稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。
其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pHFe3+ 2.7 3.7Y3+ 6.0 8.2②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为。
（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。
则①最好选用盐酸、（填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。
a．NaOH溶液b．氨水c．CO2气d．HNO3②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：。
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在的范围内；检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是。
3、某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量≥65%, SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。
高考化学专题复习：化工流程题
高考化学专题复习：化工流程题1．银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：(注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)(1)电解精炼银时，阴极反应式为_____________。
(2)固体混合物B 的组成为_________；在生成固体B 的过程中，需控制NaOH 的加入量。
若NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式_____________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：____CuO ＋____Al 2O 3 高温____CuAlO 2＋____。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上5.0 kg 废料中的铜可完全转化为CuAlO 2，至少需要1.0 mol·L －1的Al 2(SO 4)3溶液________L 。
(5)CuSO 4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
2．以菱镁矿(主要成分为MgCO 3，含少量FeCO 3等)为原料制备高纯氧化镁的流程如下：(1)采用搅拌、______、适当增大盐酸的浓度等措施可以提高“酸浸”率。
(2)“氧化”过程中发生反应的化学方程式为________。
(3)“沉淀”时需严格控制NaOH 溶液的用量，其目的是________。
(4)“滤液”中继续加入NaOH 溶液，______、________、灼烧，制得氧化镁。
(5)工业可用氯化镁和碳酸铵为原料，采用直接沉淀法制备纳米MgO ，写出该反应的化学方程式：____。
取少量制得的该物质溶于某种液体溶剂中(两者不反应)，能说明有纳米MgO 存在的简单方法是____。
3．KMnO 4是一种常用的强氧化剂，工业上以软锰矿(主要成分MnO 2)为原料，通过液相法生产。
即在反应器中碱性条件下用氧气氧化MnO 2得到K 2MnO 4，分离后得到K 2MnO 4，再在电解槽中用铂板作用阳极，铁作阴极电解K 2MnO 4溶液得到KMnO4，简略生产过程如下所示：回答下列问题：(1)写出反应器中反应的方程式_______(2)生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量偏离，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因____。
高中化学复习-化工流程(一)
空气、碳酸钠
醋酸、调pH=7-8 强酸、调pH<5
铬铁矿
高温煅烧 CO2
水浸、过滤 滤渣Ⅰ
滤液Ⅰ 滤渣Ⅱ
滤液Ⅱ KCl固体
重铬酸钾晶体
（1）高温煅烧时，除Al2O3、SiO2可与纯碱反应生成相应钠盐外， Fe(CrO2)2与纯碱反应得到Na2CrO4和一种红棕色物质，该反应化学方程 式为
滤渣Ⅰ为
小结
钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该 锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。 现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源
(部分条件未给出)。 预处理
控制条件 分离、提纯
产品制备
钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔
(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为__________。 (2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式___________。 (3)“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还 原反应的化学方程式________________________；
一、原料预处理
看方法
研磨、粉碎 、雾化
煅烧、焙烧
想目的 增大接触面积，加快反应速率 高温下氧化、分解，转化为易溶物
水浸
与水接触反应或溶解
酸浸
与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶 物通过过滤除去
碱浸
去油污（水解），除铝片氧化膜，溶解Al、Al2O3、SiO2等
(1)主原料的变化：陌生物质“看渣”“看液”“看信息”知变化
Ni2+
开始沉淀 8.1 6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全 10.1 8.3
2024年高考化学二轮复习专题10化工流程大题练习
有效，不可以使用复制粘贴
二、题目要求：
1．根据原料设计流程图，选择合适的化工反应，填写下列反应式，计算反应物与产物的物质的量关系；
2．合成含有三种及以上基团的有机物，分析合成流程，整理反应式并计算物质的量关系；
3．按给定方法练习流程图中的几个反应。
三、解题思路：
1．首先根据化学原理和给定的原料设计流程图，结合化工反应的特点，选取适当的化工反应，例如烷烃的氯化加氢反应、烷烃的氧化裂解反应以及醇的氢化缩合反应等。
填写下列反应式，计算反应物与产物的物质的量关系。
2．然后分析合成流程，根据合成的步骤整理反应式，例如：异丙醇的合成反应，整理反应式就可以写出：CH3CH2OH（氢氧化）
→CH3CH2CH2OH（氢化）→CH3CH2CH2CH2OH（氯化）→CH3CH2CH2CH2CH2OH （缩合）→CH3CH(OH)CH2CH3（氧化）→CH3CH2OH（烷烃氧化）
→CH3CH2CH2OH（缩合）→CH3CH2CH2CH2OH（烷烃氯化）
→CH3CH2CH(OH)CH3（烷烃氢化）→CH3CH2CH2CH2OH（烷烃缩合）
→CH3CH2CH2CH2CH2OH（异丙醇），最后计算物质的量关系。
高中高三化学二轮选修大题必练———以“化工流程”为载体的综合实验 (2)(答案解析)
【精品】高三化学二轮选修大题必练———以“化工流程”为载体的综合实验学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、工业流程题1．工业生产中产生的2SO 、NO 直接排放将对大气造成严重污染，利用电化学原理吸收2SO 和NO ，同时获得224Na S O 和43NH NO 产品的工艺流程图如下(Ce 为铈元素)。
请回答下列问题．()1若装置Ⅱ中反应生成的含氮化合物的物质的量比为1：1，则该反应的离子方程式____。
()2含硫各微粒23(H SO 、3HSO-和23SO )-存在于2SO 与NaOH 溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH 的关系如图所示。
①下列说法中正确的是______(填标号)。
A ．3NaHSO 溶液中滴加氯水可以使()()233c HSO /c SO --的值变大B ．pH 7=时，溶液中()()()233c Nac HSO c SO +-->+C ．pH 9=时的溶液中()()()()323c OHc H c HSO c H SO -+-=++D ．由图中数据，可以估算出23H SO 的第二级电离平衡常数72Ka 10-≈E.由图中数据，pH 5=和pH 9=时的溶液中水的电离程度相同②若利用氨水吸收二氧化硫，其相关反应的主要热化学方程式如下：()()()232431SO g NH H O aq NH HSO aq H a +⋅==1kJ mol -⋅32NH H O ⋅ ()()()()4342322aq NH HSO aq (NH )SO aq H O l H b +=+=1kJ mol -⋅()()()423242432(NH )SO aq O g 2(NH )SO aq H c +==1kJ mol -⋅反应()()()()()232242422SO g 4NH H O aq O g 2(NH )SO aq 2H O l H +⋅+=+=___1kJ mol -⋅。
化工流程试题专项训练(全)
化工流程试题专项训练呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验综上所述，无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
所以近年来广东高考该类型题持续出现。
（09广东，22）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下：原 料：矿石（固体）预处理：酸溶解（表述：“浸出”）除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题有模式与要点近几年高考中出现化工流程图题，这类题从工业生产实际出发，设计问题，考察学生分析、解决实际问题能力，在解这类题目时：首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。
其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。
分析流程图需要掌握的技巧是：① 浏览全题，确定该流程的目的；② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；③ 解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。
每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。
高三化学《化工流程》专项训练(word含答案)
高三化学《化工流程》专项训练1. (14分)磷酸二氢钾( KH2PO4)可用于我国研制的巨型激光器“神光二号”。
某小组设计的以氟磷灰石[ Ca5(PO4)3F]为原料制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如下：已知：KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl，其中HCl易溶于有机萃取剂。
回答下列问题：(1)写出氟磷灰石在高温下与SiO2、C反应的化学方程式，在该反应中的还原产物为。
(2)用烧碱溶液吸收尾气中的SiF4可生成两种盐，写出反应的离子方程式。
(3)写出副产品M的一种用途。
(4)从化学平衡角度分析，KCl和H3PO4反应制备KH2PO4时使用萃取剂的原因：。
(5)常温下，H3PO4的K a1=7.1×10－3、K a2=6.2×10－8、K a3=4.5×10－13。
通过计算解释KH2PO4溶液显酸性：。
(6)为避免水体富营养化，废水中的KH2PO4要先处理达标后再排放。
处理废水有两种方法：①沉淀法：向废水中加入石灰将磷元素全部转化成Ca3(PO4)2。
常温下，K sp[Ca3(PO4)2]=2.0×10－29。
一般地，溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，被认为完全除去。
若废水中c(Ca2+)=1.0×10－3mol·L－1，则废水中c(PO43－)= mol·L－1(结果保留小数点后一位，2≈1.4)。
②电渗析法：用电渗析法从废水中提取KOH和H3PO4。
下列说法正确的是(填字母)。
A.膜1为阳离子交换膜，y极为正极B.c为稀KOH溶液，b为浓H3PO4溶液C.阳极反应式为2H2O+2e－=2OH－+H2↑D.每转移0.1 mol电子时理论上可以获得9.8 g H3PO42. (14 分)稀土元素钪广泛应用于冶金化工航空航天、超导、激光、核能等领域。
利用钛磁铁矿为原料(成分主要为Fe2O3、TiO2及少量Sc2O3等)提纯氧化钪并制备氯化钪的一种工艺流程如下：已知：①氯化钪化学式为ScCl3，无色易潮解的晶体，易溶于水和某些有机溶剂；②25℃时，草酸电离平衡常数为K a1 =5.0×10－2，K a2=5.4×10－5。
高三化学第一轮复习 化工流程专题练习
高三化学阶段训练题（二）化工流程图专题1.从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH参见下表，请回答下列问题：(1)“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有（任写一种）。
“酸浸”时适当补充少量水的原因是。
(2)滤液I加入酸性KMnO4的作用为______________________。
加入ZnO的原因是。
(3)滤渣III的成份主要是。
(4)从滤液III得到晶体的操作过程为、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。
2．以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
(1)研磨的作用是______________________________________________________________。
(2)该工艺中可循环使用的物质是___________________、__________________（写化学式）。
(3)白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO 后提取，白云石轻烧的优点是__________________________________________________。
(4)加热反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(5)①加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。
②由图可知，随着温度升高：___________________________________________________________________________________。
沉淀物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Cd(OH)2Mn(OH)2pH值8.0 9.7 3.2 6.7 9.4 10.4 趁热过滤煮沸数分钟加入Zn粉滤渣III滤渣II滤液II滤液III 晶体调pH至5-5.4加入ZnO酸性KMnO4混合液趁热过滤粗产品酸浸滤渣I滤液I3．硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。
高一化学化工流程题
选择题在某化工流程中，下列哪项操作不能用于分离混合物？A. 过滤B. 蒸馏C. 电解D. 分液在一个提纯铜的化工流程中，加入稀硫酸和过氧化氢的目的是？A. 溶解杂质B. 氧化铜离子C. 还原铜离子D. 沉淀铜离子下列哪种物质在化工流程中常用作氧化剂？A. 硫酸亚铁B. 氢氧化钠C. 硝酸银D. 过氧化氢在制备某无机盐的化工流程中，结晶后的过滤操作通常不包括以下哪一步？A. 制备滤纸B. 搭建过滤器C. 洗涤沉淀D. 蒸发滤液在一个化工流程中，为了从溶液中回收溶质，最不可能采取的方法是？A. 冷却结晶B. 蒸发结晶C. 电解溶液D. 溶剂萃取填空题在某化工流程中，利用__________（物质名称）将金属离子从溶液中沉淀出来。
在制备某种盐的化工流程中，需要调节溶液的pH值至__________（填数字），以便得到纯净的沉淀物。
化工流程中，常用__________（方法）来干燥湿物料，以防止在后续步骤中发生水解。
在分离有机溶剂和水的混合液时，常用的操作是__________，其中用到的玻璃仪器有__________、__________和__________。
化工流程中，为了除去溶液中的铁离子，常加入__________（物质名称），生成沉淀后过滤除去。
简答题描述在化工流程中，如何通过蒸发结晶和过滤操作从溶液中分离出固体溶质。
简述在化工流程中，如何选择合适的氧化剂或还原剂，并举例说明。
化工流程中常涉及到溶液的pH调节，请说明pH调节的重要性，并给出一种常用的pH调节方法。
描述化工流程中蒸馏操作的原理和目的，以及常用的蒸馏类型（如简单蒸馏、精馏等）。
简述化工流程中过滤操作后，为何要对沉淀物进行洗涤，并说明洗涤的方法和注意事项。
高三化学化工流程专题复习 含答案
化工流程1、四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO 、Fe 2O 3,Ti 的最高化合价为+4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是 。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：、 。
(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH 达0.5，钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用： 。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、 、 、 (填化学式)，减少废物排放。
2、氟硅酸(H 2SiF 6)是湿法磷肥厂的副产品，可用于制氟化铝、氟硅酸钠或氟化钠。
氟化钠是一种重要的氟盐，在水中溶解度为4g （20℃），主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。
下图所示以氟硅酸为原料制取氟化钠的流程图：（1） 已知流程中的反应⑴为：在溶液中两种物质反应生成了一种铵盐和三种氧化物，写出反应⑴发生的反应方程式：写出反应⑵的化学方程式：___________________________（2））图中A 、B 是2种产品，分别是_________、 _________(写化学式)，另一种水产品白炭黑的化学成分是 (写化学式)。
（3）流程中C 、D 步骤的操作名称分别是C 、D 。
（4）流程中NH 4HCO 3的用量必须过量，为什么？ 对另一反应物NaCl 的用量有什么要求？ （5）NaF 也可以用萤石(CaF 2)和纯碱熔融制备：①写出反应方程式；②如何分离得到产品； ③比较两种制备的NaF 产品的市场竞争力。
2、某化学兴趣小组全体同学进入一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查，工厂负责人向同学们展示两个处理方案，并向同学们提出下列问题：方案甲：方案乙：（1）两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？ ；（2）写出方案甲中的②③步骤反应的离子方程式：；（3）工厂负责人指出，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑，你认为这么说的道理是： ；（4）用简便方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑 如果有，请你提出合理的处理方案（5）为了增加经济效益,该工厂把最后一步所得浅绿色滤液通过 、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品。
高考化学化学实验物质制备与工艺流程分析型实验题复习
2.实验室用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。某研究性 学习小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关 性质：
(1) 装 置 A 中 存 在 一 处 错 误 ， 请 改 正 这 处 错 误 ： _长__颈__漏__斗__换__为__分__液__漏__斗_____。 解析 长颈漏斗与分液漏斗的结构不同，前者无控制活塞， 不能控制液体的添加量，而且制备的气体会从“长颈”中 逸出。
发黄的杂质是____________(填化学式)。
解析 (1)注意审题，该反应是在无水无氧条件下制备的；安 装完装置，首先检查气密性，然后装入药品。根据反应条件， N2必须进行干燥处理(干燥管)。然后通过N2排除系统内的空 气(O2)，点燃酒精灯，使反应发生。为了防止倒吸，反应结 束后，应先熄灭酒精灯，再冷却到室温，最后停止通N2。在 D中冷凝的液体有CCl4和TiCl4，根据沸点不同，可采用分馏 的方法分离。
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振 息，从水解的视角。
荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加
②Fe2＋的检验方法；含
H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的 Fe2＋的溶液蒸干后变为
杂水质充离分子洗是涤，__煅__烧__后__获。得这的种HTi2OT2iO也3会即发使黄用，Fe2O3。
________。反应开始前依次进行如下操作：
组装仪器、________、加装药 问题信息：回答操作顺序， 品、通N2一段时间后点燃酒精 联系题干信息和装置特点 灯。反应结束后的操作包括： 知，N2必须进行干燥处理( ①停止通N2 ②熄灭酒精灯 干燥管)；然后通过N2排除 ③冷却至室温。正确的顺序为 系统内的空气(O2)，点燃 ________(填序号)。欲分离D中 酒精灯，使反应发生；为 的液态混合物，所采用操作的 了防止倒吸，反应结束后，
高一化学实验探究与化工流程习题【可修改文字】
可编辑修改精选全文完整版高一化学实验探究与化工流程习题1．有一定量含NaCl 、Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3的混合物，某同学设计了如下实验，通过测量反应前后C 、D 装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
（1）实验时，B 中发生反应的化学方程式为 。
（2）D 装置中盛放的试剂为 （供选试剂为：浓硫酸、无水CaCl 2、碱石灰）。
（3）E 在该实验中的主要作用是 。
（4）若将A 装置换成盛放NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的NaCl 含量将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（5）若样品的量为m g ，反应后C 、D 的质量差分别为m 1g 、m 2g ，则该混合物中Na 2CO 3·10H 2O 的质量分数为 （结果用分数表示，可不化简）。
2．某工厂的废金属屑的主要成分为Cu 、Fe 和Al ，此外还含有少量Al 2O 3和Fe 2O 3。
为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的废料抽取氯化铝、绿矾（FeSO 4·7H 2O ）和胆矾晶体。
请回答：（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式： 。
（2）试剂X 是 ，溶液D 是 。
（3）在步骤Ⅱ时，用如图所示装置制取CO 2并通入溶液A 中。
一段时间后，观察到烧A B C D 空气 E杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。
为避免固体C 减少，可采取的改进措施是 。
（4）工业上常用溶液E 制得净水剂Na 2FeO 4，流程如下：①测得溶液E 中c (Fe 3+)为0.2mol/L ，若要处理1m 3溶液E ，理论上需要消耗25%的H 2O 2溶液 kg 。
②写出由Fe(OH)3制取Na 2FeO 4的离子方程式 。
（已知NaClO 被还原为NaCl ）4．现有一定量含有Na 2O 杂质的Na 2O 2 试样,用如图所示的实验装置测定Na 2O 2 试样的纯度。
（可供选用的试剂只有CaCO 3固体、6mol/L 盐酸、 6mol/L 硫酸和蒸馏水）请回答下列问题：（1）装置A 中的液体试剂选用 。
高三化学一轮复习化工流程型实验题
（续表）
①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向③控制固 体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出)④控制反应速率； 控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)使沸催点化挥剂发达⑥到加最热大煮活沸性：促⑤进升水温解：，促聚进沉溶后液利中于的过气滤体分逸离出，⑦使趁某热物过质滤达：到减 少因降温而析出的溶质的量⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或 减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求
控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) 化工流程型实验题通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。 (4)写出“沉钴浸”出过率程中发生反应的化溶学解方的程物式质_占__原__物__质__的__百__分__含__量_____。
重视实验技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性，体现了能力立意和化学知识的应用，是今后高考命题
化工流程型 实验题
【考情解读】
化工流程型实验题通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。重视实验 技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性，体现了能力立意和化学知识的应 用，是今后高考命题的方向和热点，综合性强，但难度不大，能够很好地考查学生分析、解决问题的能 力，培养实验技能。
【高频考点突破】
考点一、化工流程与物质制备
1．( ·全国新课标Ⅰ，27)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴 酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－ ===LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
考点二、常见的操作与答题角度
常见的操作 加过量试剂 加氧化剂
2020届高三化学考前二个月化学 以“化工流程”主体的综合实验大题
2020届届届届届届届届届届届届届“届届届届”届届届届届届届届届1.绿矾(FeSO4⋅7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，得有关物质的数据如下表：(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为．A.KSCN溶液B.NaOH溶液C.KMnO4溶液D.苯酚溶液(2)操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是．(3)操作IV的顺序依次为、冷却结晶、．(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②．(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol/ L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL．①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为(填仪器名称)．②判断此滴定实验达到终点的方法是．③计算上述样品中FeSO4⋅7H2O的质量分数为．2.铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe2O3⋅xH2O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业．实验室模拟工业利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等)和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如图：(1)操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是、____________．(2)试剂a最好选用(供选择使用的有：铝粉、空气、浓HNO3)；其作用是．(3)上述步骤中需用到氨气．下列装置可用于实验室制氨气的是(填序号)．(4)检验溶液Z中含有NH4+的方法是．(5)查阅资料知，在不同温度下Fe2O3被CO还原，产物可能为Fe3O4、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如下图所示．根据图象推断670℃时Fe2O3还原产物的化学式为，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)．.仪器自选．可供选择的试剂：稀H2SO4、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液．3.铬是一种银白色的坚硬金属，铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源．请回答下面与铬有关的一些问题．(1)工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示：①已知步骤Ⅱ的反应方程式为：8Na2CrO4+6Na2S+23H2O=8Cr(OH)3↓+3Na2S2O3+22NaOH.该反应中氧化剂是(填化学式)，生成1mol Cr(OH)3时转移电子的物质的量为 mol；②步骤IV中电解Cr2O3的阳极反应式为(2)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图2，A为电源的(填“正极”“负极”)，阳极区溶液中发生的氧化还原反应为(3)化学需氧量(COD)可量度水体受有机物污染的程度．它是在强酸并加热条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样时所消耗的K2Cr2O7的量，换算成相当于O2的含量(以mg/L计).某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量(COD)，过程如下：Ⅰ.取Va mL水样于锥形瓶，加入l0.00mL0.2500mol/L K2Cr2O7溶液；Ⅱ.加碎瓷片少许，然后慢慢加入少量硫酸，混合均匀，加热；Ⅲ.反应完毕后，冷却，加指示剂，用c mol/L的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定．终点时消耗硫酸亚铁铵溶液Vb mL(此步操作的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72−反应成Cr3+)①Ⅰ中，量取K2Cr2O7溶液的仪器是②Ⅱ中，碎瓷片的作用是③该水样的化学需氧量COD=(用含c、Va、Vb的表达式表示)．4.2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注．在空气质量报告中，SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标．为了测定空气中的SO2含量，有三位同学分别采用了以下测定方法．I.氧化还原法：甲同学拟采用图1所示的装置进行实验：(1)该实验需要80mL5×10−4mol/L的碘溶液，甲同学应称量I2g(精确到0.001)，选择 mL的容量瓶进行配制．该实验所涉及的氧化还原反应原理为(用化学方程式表示)，该实验原理是利用了SO2的性．(2)在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因．Ⅱ.重量法：乙同学拟用图2所示简易装置进行实验．实验操作如下：按图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液，用规格为20mL.的针筒抽气100次，使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2=H2SO4).在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.182mg．(3)取样处空气中SO2含量为mg/L(精确到0.001)．(4)已知，常温下BaSO3的K SP为5.48×10−7饱和亚硫酸溶液中c(SO32−)=6.3×10−8mol/L．有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2，直接用0.1mol/L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀，请用以上数据分析这样做是否可行．III.仪器法：丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的．该电池总的化学反应原理为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4(5)请写出该电池负极的电极反应式．5.一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O是一种重要的染料及农药中间体．某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：相关信息如下以下电离(解离)过程：[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++SO42−+H2O[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3②(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶．③[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O在乙醇⋅水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：请根据以下信息回答下列问题：(1)方案1的实验步骤为：a.加热蒸发b.冷却结晶c.抽滤d.洗涤e.干燥①步骤1的抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是____________；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先____________，然后____________．②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有____________杂质，产生该杂质的原因是____________．(2)方案2的实验步骤为：a.向溶液C加入适量____________b.____________c.洗涤，d.干燥①请在上述内填写合适的试剂或操作名称．②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是____________．A.乙醇B.蒸馏水C.乙醇和水的混合液D.饱和硫酸钠溶液③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是____________．6.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图1：图1 图2(1)氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综合课时5化工流程型实验题(时间：45分钟)1．(2014·江苏,16)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为___________________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为____________________________________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至 3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低, 其原因是______________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________________；与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
解析(1)酸浸时粉煤灰中Al2O3与H2SO4反应生成可溶性Al2(SO4)3,SiO2不与H2SO4反应,过滤,滤渣Ⅰ是SiO2。
(2)加CaCO3调节pH,CaCO3与H＋反应生成Ca2＋,Ca2＋遇SO2－4生成CaSO4沉淀(滤渣Ⅱ)。
若溶液pH偏高,即碱性偏强,则部分Al3＋生成沉淀Al(OH)3而导致溶液中铝元素的含量降低。
其反应可以理解为：反应物有Al2(SO4)3、CaCO3,Al3＋水解生成Al(OH)3,溶液显酸性,促进CaCO3溶解生成Ca2＋和CO2,Ca2＋再和溶液中的SO2－4结合成CaSO4沉淀,由此可写出其反应的离子方程式。
(3)溶液中的SO2－3具有较强的还原性,易被氧化生成SO2－4从而导致完全分解放出的SO2量小于吸收的SO2量。
碱式硫酸铝溶液吸收SO2,可以理解为2OH－＋SO2===SO2－3＋H2O,相当于碱式硫酸铝转化为Al2(SO4)3和Al2(SO3)3,加热又促进了Al2(SO3)3的水解(SO2－3与Al3＋水解相互促进)放出SO2,进而又转化为碱式硫酸铝,但在加热的过程中由于部分SO2－3被氧化成SO2－4留在溶液,代替了碱式硫酸铝中OH－,所以使碱式硫酸铝中x不断增大,则c(OH－)减小,pH减小。
答案(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O SiO2(2)CaSO43CaCO3＋2Al3＋＋3SO2－4＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑(3)溶液中的部分SO2－3被氧化成SO2－4减小2．(2014·广东理综,32)石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3 (3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下：(注：SiCl4的沸点为57.6 ℃,金属氯化物的沸点均高于150 ℃)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是____________________________________________________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体Ⅰ中的碳氧化物主要为____________________,由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为________________________。
(3)步骤①为：搅拌、________、所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________,100 kg初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为________kg。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成如图防腐示意图,并作相应标注。
解析(1)向反应器中通入Cl2前,通一段时间N2的主要目的是排净反应器中的空气,作为保护气,防止石墨在高温下被氧化。
(2)初级石墨中的氧化物杂质主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO,经高温反应后,均转变为相应的氯化物,则氧元素与碳(过量)在高温下结合为CO,故气体Ⅰ中的碳氧化物主要为CO,80 ℃冷凝气体Ⅰ,由于SiCl4的沸点为57.6 ℃,金属氯化物的沸点均高于150 ℃,故气体Ⅱ为SiCl4。
SiCl4与NaOH溶液反应得到Na2SiO3、NaCl和H2O,其化学方程方式为SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。
(3)由(2)知,固体Ⅲ为AlCl 3、FeCl 3、MgCl 2,加入过量NaOH 溶液,Al 3＋转变为AlO －2,而Fe 3＋、Mg 2＋转化为Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,故步骤①为：搅拌、过滤,所得溶液Ⅳ中的阴离子有AlO －2、OH －、Cl －。
(4)溶液Ⅳ中加入乙酸乙酯,消耗了OH －,促进AlO －2的水解,最终转化为Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为CH 3COOCH 2CH 3＋AlO －2＋2H 2O ――→△Al(OH)3↓＋CH 3COO －＋CH 3CH 2OH,100 kg 石墨中含Al 2O 3为5.1 kg,根据原子守恒Al(OH)3的质量为5.1 kg ×1 000 g/kg 102 g·mol－1×2×78 g·mol －1＝7 800 g ＝7.8 kg 。
答案 (1)排出装置中的氧气,防止初级石墨被氧化(2)CO SiCl 4＋6NaOH===Na 2SiO 3＋4NaCl ＋3H 2O(3)过滤 OH －、AlO －2和Cl －(4)CH 3COOCH 2CH 3＋AlO －2＋2H 2O ――→△Al(OH)3↓＋CH 3COO －＋CH 3CH 2OH 7.8 (5)3．(2014·长沙模拟)三氧化二镍主要用作陶瓷、玻璃、搪瓷等的着色颜料,也经常用于制造镍电池。
现欲利用以下工艺流程回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe 2O 3、CaO 、CuO 、BaO 等)以生产Ni 2O 3(部分条件未给出)。
(1)NiOOH 中,Ni 元素的化合价为________价。
(2)“浸出渣”含有三种主要成分：CaSO 4·2H 2O 、Ni(OH)2、物质a,其中“物质a ”为_____________________________。
(3)工艺流程中“副产品”的化学式为________,酸浸过滤所得的滤液中通入H 2S 发生的氧化还原反应的离子方程式为____________________________。
(4)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表：操作B A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为 3.7～7.7,静置,过滤。
请对该实验方案进行评价：____________________________________________________________________________(若原方案正确,请说明理由；若原方案错误,请说明如何改正)。
解析(1)NiOOH中,O元素的化合价为－2价,H元素的化合价为＋1价,则Ni元素的化合价为＋3价；(2)含镍催化剂中含有BaO,因此加入稀硫酸肯定会生成BaSO4沉淀；(3)工艺流程中“副产品”是由CuS经灼烧、硫酸酸浸、结晶转化得到,故最终生成物为CuSO4·5H2O；酸浸过滤所得的滤液中含有Fe3＋,Fe3＋与H2S发生氧化还原反应。
(4)由于操作A所得的滤液中铁元素以Fe2＋的形式存在,故在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋。
答案(1)＋3(2)BaSO4(3)CuSO4·5H2O2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓(4)方案错误。
在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋4．(2013·江苏,16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：稀硫酸↓H2O2↓NH3·H2O↓菱镁矿→酸溶→过滤→氧化→调pH≈4→过滤→↓滤渣1↓滤渣2木炭↓…→煅烧→MgO↓气体(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为______________________________。
(2)加入H 2O 2氧化时,发生反应的化学方程式为________________________。
(3)滤渣2的成分是________(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO 4＋C=====800 ℃2MgO ＋2SO 2↑＋CO 2↑MgSO 4＋C=====800 ℃MgO ＋SO 2↑＋CO ↑MgSO 4＋3C=====800 ℃MgO ＋S ↑＋3CO ↑利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D 中收集的气体是________(填化学式)。
②B 中盛放的溶液可以是________(填字母)。
a ．NaOH 溶液b ．Na 2CO 3溶液c ．稀硝酸d ．KMnO 4溶液③A 中得到的淡黄色固体能与热的NaOH 溶液反应,产物中元素的最高价态为＋4,写出该反应的离子方程式：____________________。
解析 (4)题目中要求利用图中装置进行气体的分步吸收或收集。
煅烧后存在四种气体：S 、SO 2、CO 2和CO 。
由③可知A 中得淡黄色固体,即S,B 吸收SO 2,C 吸收CO 2,D 中收集CO 。
B 吸收SO 2但不吸收CO 2,可选用KMnO 4溶液,注意不能用NaOH 溶液或Na 2CO 3溶液,因为它们吸收SO 2的同时也吸收CO 2,题目要求是分步吸收。
③中发生S 与热的NaOH 溶液反应,产生＋4价硫的化合物即Na 2SO 3,说明另外有硫元素的化合价降低,即有－2价硫的化合物生成,其离子方程式为：3S ＋6OH －=====△2S 2－＋SO 2－3＋3H 2O 。
答案 (1)MgCO 3＋2H ＋===Mg 2＋＋CO 2↑＋H 2O(2)2FeSO 4＋H 2O 2＋H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3＋2H 2O(3)Fe(OH)3(4)①CO ②d ③3S ＋6OH －=====△2S 2－＋SO 2－3＋3H 2O5．(2014·新余二模)氯酸镁[Mg(ClO 3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO 3)2·6H 2O 的流程如下：已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。