福州市2020届高三化学训练 工业流程题

工业流程题

1、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：

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)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(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________________________。

（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___________。

（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_____________________________________。

2、铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有Fe2O

3、SiO2等杂质。

Ⅰ．从铝土矿中提取氧化铝的流程如下图所示：

（1）试剂A是；溶液b与试剂B反应的离子方程式为。

（2）向溶液a中通入过量的CO2，将得到的不溶物煅烧后也可得到Al2O3，该方案的缺点是。

Ⅱ．电解熔融的氧化铝可制备金属铝

（3）写出电解的化学方程式。

每生产0.324吨铝，理论上转移电子的物质的量为mol。

Ⅲ．新型陶瓷氮化铝可用以下两种方法制备

（4）①氧化铝高温还原法： Al2O3 + C+ N2AlN+ CO（配平）

②氯化铝与氨气高温合成法：AlCl3+NH3AlN+3HCl

（5）方法②比方法①在生产上更具优势。下列说法中，正确的是。

A．方法①中的 Al2O3、C、N2结构稳定，反应时破坏化学键需要消耗更多能量

B．方法①中的Al2O3和C容易残留在氮化铝中

C．两种方法中氮化铝均为还原产物

3、（2020西城一模）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO 2遇水强烈水解。② Cr2O72－+ H2O 2CrO42－+ 2H+

请回答：

（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。

（2）生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是。

滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有（填化学式）。

（3）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是。

（4）由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。

（5）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

（6）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是。

参考答案

1、（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率

（2）Na2CO3；0.003 （3）锌粉

（4）ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O＝3ZnO ＋ CO2↑＋ 3H2O↑

2、Ⅰ、(1)盐酸（硫酸或硝酸）；Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+

（2）Al2O3中含有SiO2杂质；Ⅱ、（3）3.6×104

Ⅲ、（4） 1 Al2O3 + 3 C + 1 N2 === 2 AlN + 3 CO （5） AB

3、（1）+6

（2）NaFeO2 + 2H2O＝NaOH + Fe(OH)3↓；NaAlO2、Na2SiO3和NaOH

（3）2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑（4）加硫酸酸化

（5）冷却结晶（6）4FeO·Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH＝8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O