2020届高考(人教版)化学：无机工艺流程二轮练习题

2020届高考（人教版）化学：无机工艺流程二轮练习题含答案
*无机工艺流程*
1、(2019·银川模拟)
三氧化二钴主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用铜钴矿石制备Co2O3的工艺流程如图1：
图1
已知：铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。

请回答下列问题：
(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是
______________________________________________________________________ __________________________________(写出2种即可)。

(2)“浸泡”过程中，加入Na2SO3溶液的主要作用是
______________________________________________________________________ __________________________________。

(3)向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液，写出滤液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式_____________________________________________
___________________________________________________________。

(4)温度、pH对铜、钴浸出率的影响如图2、图3所示：
图2图3
①“浸泡”铜钴矿石的适宜条件为
____________________________________________________
____________________________________________________。

②图3中pH增大时铜、钴浸出率下降的原因可能是
____________________________________________________
____________________________________________________。

(5)CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是
____________________________________________________。

[解析] 往铜钴矿石中加入过量稀硫酸和Na 2SO 3溶液，“浸泡”后溶液中含有Co 2＋、Cu 2＋、Fe 2＋、Mg 2＋、Ca 2＋，加入Na 2SO 3溶液主要是将Co 3＋、Fe 3＋还原为Co 2＋、Fe 2＋，“沉铜”后先加入NaClO 3将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，再加入Na 2CO 3溶液调节pH ，可以使Fe 3＋沉淀，过滤后所得滤液A 主要含有Co 2＋、Mg 2＋、Ca 2＋，再用NaF 溶液除去钙离子、镁离子，过滤后，向滤液B 中加入浓Na 2CO 3溶液使Co 2
＋
转化为CoCO 3固体，向CoCO 3固体中先加盐酸，再加草酸铵溶液得到二水合草
酸钴，煅烧后制得Co 2O 3。

(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。

(2)Na 2SO 3具有较强的还原性，加过量的Na 2SO 3溶液可将CoO(OH)、Fe 2O 3分别与硫酸反应得到的Co 3＋和Fe 3＋还原为Co 2＋及Fe 2＋。

(3)由图1可知，“沉铜”后加入NaClO 3溶液时，Co 2
＋
并未被氧化，被氧化的是Fe 2＋，反应的离子方程式为ClO －3＋6Fe 2＋＋6H ＋===Cl
－＋6Fe 3＋＋3H 2O 。

(4)①根据图2、图3可知，“浸泡”铜钴矿石的适宜条件是温度为65 ℃～75 ℃及pH 为0.5～1.5。

②图3反映的是pH 变化对铜、钴浸出率的影响，“浸泡”过程是利用H ＋和CoO(OH)、CoCO 3、Cu 2(OH)2CO 3发生反应以浸出金属离子，当pH 逐渐增大时，H ＋的浓度减小，铜、钴浸出率降低。

(5)CoC 2O 4·2H 2O 在空气中高温煅烧得到Co 2O 3的化学方程式为4CoC 2O 4·2H 2O ＋3O 2=====高温2Co 2O 3＋8CO 2＋8H 2O 。

[答案] (1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出2种即可) (2)将Co 3＋、Fe 3＋还原为Co 2＋、Fe 2＋
(3)ClO －3＋6Fe 2＋＋6H ＋===Cl －＋6Fe 3＋＋3H 2O
(4)①温度为65 ℃～75 ℃、pH 为0.5～1.5 ②pH 升高后溶液中c(H ＋)下降，溶解CoO(OH)、CoCO 3、Cu 2(OH)2CO 3的能力降低 (5)4CoC 2O 4·2H 2O ＋3O 2=====高温2Co 2O 3＋8CO 2＋8H 2O 2、请回答：
(1)CaH 2的电子式：__________。

(2)将硫黄撒在汞表面，以除去不慎洒落的汞，用化学方程式表示其理由：__________。

(3)完成以下氧化还原反应的离子方程式：________ClO 2＋______CN －＋
_____===______CO2－3＋_____________N2↑＋________Cl－＋________。

(4)SiO2溶于氢氟酸后生成一种极强的二元酸和水，经分析该酸由3种元素组成，其中氟元素的质量分数为79.17%。

请写出SiO2溶于氢氟酸的离子方程式：
____________________________________________________________________ ____。

答案(1)[H··]－Ca2＋[··H]－(2)Hg＋S===HgS(3)224OH－2122H2O (4)SiO2＋6HF===2H＋＋SiF2－6＋2H2O
解析(4)设二元酸的化学式为：H2Si x F y，根据化合价代数和为0可知2＋4x－y
＝0，由氟元素质量分数有
19y
2＋28x＋19y
＝79.17%，联立解得x≈1，y≈6，则化
学式为H2SiF6，再根据二元强酸，即可写出离子方程式：SiO2＋6HF===2H＋＋SiF2－6＋2H2O。

3、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙(含少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为：
已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH如下表。

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3
开始沉淀时的pH 2.3 4.0 开始溶解：7.8
完全沉淀时的pH 3.7 5.2 完全溶解：10.8
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式：_________________________________。

(2)除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为________，目的是除去溶液
中少量的Al3＋、Fe3＋。

检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是
________________________。

(3)过滤时需用的玻璃仪器有________。

滤渣主要成分的化学式：________。

(4)酸化时加盐酸的目的为①_______________________________________，
②防止Ca2＋在蒸发时发生水解。

(5)为什么蒸发结晶要保持在160 ℃：__________________________________。

(6)若所测样品CaCl2·2H2O的质量分数偏高(忽略其他实验误差)，可能的原因
之一为__________________________________________________________ _________________________________________________________________。

解析根据流程可知，加入氢氧化钙的目的是通过调节溶液的pH使Al3＋、Fe3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3，使其沉淀完全，根据表中的数据可知，选择的pH应使得两种离子都生成沉淀，特别要保证Al3＋全部沉淀后不能再溶解，故选择pH为5.2～7.8。

检验Fe(OH)3是否沉淀完全即检验溶液中是否还存在Fe3＋，可用KSCN溶液检验。

(4)加入氢氧化钙除去杂质离子后，往往会有剩余的氢氧化钙，故加入盐酸的目的就是除去过量的氢氧化钙。

答案(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(2)5.2～7.8取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，
则Fe(OH)3沉淀完全
(3)烧杯、玻璃棒、普通漏斗Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)除去过量的氢氧化钙
(5)温度太高CaCl2·2H2O会失水
(6)Na＋没除去，析出NaCl，导致测定结果偏高
4、铝鞣剂在皮革工业有广泛应用。

某学习小组以铝灰为原料制备铝鞣剂
[ Al(OH)
2Cl],设计如下化工流程（提示：铝灰的主要成分是Al、Al
2
O
3、
AlN、FeO
等）：
请回答下列问题：
（1）酸D的化学式为；气体C的电子
式。

（2）实验室检验气体A的操作是________________ ；“水解”
温度保持在90℃左右，写出水解生成A的化学方程式：
________________________ 。

（3）“酸溶”温度控制在30℃~35℃，不宜太低，也不宜太高，其原因是
_________________ ；氧化剂E宜选择_________（填字母）。

A．漂白液 B．稀硝酸 C．酸性高锰酸钾溶液 D．溴水
（4）“除杂”过程中产生滤渣的离子方程式为
_________________________ 。

（5）粗产品略显浅黄色，可能含有的杂质主要是_________________（填化学式）。

若用“蒸发”代替“喷雾干燥”，其后果是
____________________________ 。

【参考答案】
（1）HCl O C O
（2）用镊子夹取一片湿润的红色石蕊试纸接触气体A，若试纸变蓝，则A为NH
3（合理答案均计分）
AlN+3H
2 3 + NH
3
↑
（3）温度太低，反应慢；温度太高，盐酸挥发快（合理答案均计分）
（4）2Fe3+ + 3CO
32- + 3H
2
O = 2Fe(OH)
3
↓+3CO
2
↑
（5）Fe(OH)
3（写任何形式的碱式氯化铁也计分）Al(OH)
2
Cl水解生成Al(OH)
3
，
几乎得不到Al(OH)
2
Cl（或产率很低其他合理答案均计分）
5、粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等）是燃煤发电过程中产生的废渣，粉煤灰的综合利用具有很大的价值。

Ⅰ．研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究。

（1）以硫酸溶液分解粉煤灰，使其中的铝、铁元素溶出，过滤实现初步分离。

①写出硫酸溶液与Fe2O3反应的离子方程式。

②初步分离得到的滤渣主要成分是。

（2）向（1）分离所得的滤液中加入还原剂使Fe3+转化为Fe2+，结合下表分析其原因。

（3）使用碱性较弱的氨水为pH 调节剂，进行分离实验。

①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为 。

②反应终点的pH 对铝和铁分离效果的影响如下图。

根据实验结果，为达到好的
由是 。

Ⅱ．NH 4HSO 4和H 2SO 4按物质的量比1∶1混合配制成浸取液，220℃时，可将高铝
粉煤灰中Al 2O 3转化为硫酸铝铵[NH 4Al(SO 4)2]，然后分离、煅烧获得纯Al 2O 3。

已知硫酸铝铵：①溶解度：0℃时，S ＝5.2g ；100℃时，S ＝421.9g 。

②280℃时分解。

（1）依据资料可知，将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是 。

（2）煅烧NH 4Al(SO 4)2同时得到混合气体（NH 3、N 2、SO 2、SO 3、H 2O ）。

若16 mol 混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液，请将下图中试剂及其物质的量补充完整。

混合气体
：
试剂X 及其物质的量：
N 2
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
反应终点pH
沉
淀率%
【答案】Ⅰ（1）①6H＋＋Fe 2O32Fe3＋＋3H2O（2分）②SiO2（1分）（2）Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的pH相近，不易通过沉淀分离。

（2分）
（3）①3NH 3·H2O＋Al3+Al(OH)3＋3NH4+（2分）
②略小于5 （答案在4.5~5之间均可）（2分）
铝元素沉淀较多，铁元素还没有开始大量的沉淀（2分）
Ⅱ（1）冷却、结晶（2分，各1分）
（2）试剂Y：O2（1分，合理给分）
试剂X及其物质的量：含2mol溶质的氨水（2分）
6、某吸水材料与聚酯纤维都是重要的化工原料。

它们的合成路线如图所示：
已知：①A由C、H、O三种元素组成，相对分子质量为32。

②RCOOR′＋R″OH RCOOR″＋R′OH（R、R′、R″代表烃基）。

请回答下列问题：
（1）A的结构简式是____________________。

（2）B中的官能团名称是______________________。

（3）D→E的反应类型是______________。

（4）①乙酸与化合物M反应的化学方程式是
_________________________________；②G→聚酯纤维的化学方程式是
____________________________。

（5）E的名称是___________。

（6）G的同分异构体有多种，满足下列条件的共有________种。

[来源:] ①苯环上只有两个取代基；②1 mol该物质与足量的NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2。

（7）写出由合成的流程图（注明反应条件）。

【解析】
（1）根据题给信息A由C、H、O三种元素组成，相对分子质量为32，可知A 为CH3OH。

（2）利用逆推法，将CH3COOH和吸水材料酯化即可得到高分子C，其结构简
式为，可推知B为C的单体，B的结构简式为
CH3COOCHCH2，，B中含有的官能团是酯基和碳碳双键。

（3）D为CH3Br，则由D→E的反应类型是取代反应。

（4）①乙酸与化合物M反应的化学方程式是CH3COOH＋CH≡CH→
CH3COOCH＝CH2。

②G→聚酯纤维的反应是缩聚反应。

（5）E为，其名称为对二甲苯或1,4­二甲苯。

（6）满足题给条件的G的同分异构体共有12种，为
（邻、间、对3种）、（邻、间、对3种）、
（邻、间、对3种）、（邻、间、对3种）。

（7）采用逆推法分析合成路线：→→→。

【答案】（1）CH3OH
（2）酯基、碳碳双键
（3）取代反应
（4）①；
（5）对二甲苯（或1,4­二甲苯）（6）12。