《三維設(shè)計》2018年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練(一)+無機(jī)化學(xué)工藝流程(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題訓(xùn)練（一） 無機(jī)化學(xué)工藝流程1某銅礦石的主要成分是Cu2O，還含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工廠利用此礦石煉制精銅的工藝流程如圖所示(已知：Cu2O2H=CuCu2H2O)。(1)濾液A中鐵元素的存在形式為_(填離子符號)，生成該離子的離子方程式為_，檢驗濾液A中存在該離子的試劑為_(填試劑名稱)。(2)金屬E與固體F發(fā)生的某一反應(yīng)可用于焊接鋼軌，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，在實(shí)驗室中完成此實(shí)驗還需要的試劑是_。aKClO3bKClcMg dMnO2(3)為使固體混合物D在空氣中灼燒完全分解，應(yīng)_，直至連續(xù)兩次測定的實(shí)驗結(jié)果相同(或質(zhì)量相差小于0.1

2、g)時為止；灼燒時必須用到的實(shí)驗儀器是_。(4)溶液G與固體混合物B反應(yīng)的離子方程式為_。(5)將Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化鈉、二氧化碳和一種綠色的不溶于水的鹽(不含結(jié)晶水)，該鹽受熱分解產(chǎn)生三種氧化物，則該鹽的化學(xué)式是_。解析：(1)根據(jù)Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2，且銅礦石的主要成分為Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知濾液A中鐵元素的存在形式為Fe2。檢驗Fe2，可以用鐵氰化鉀溶液(或氯水和KSCN溶液、雙氧水和KSCN溶液)。(2)E為Al，F(xiàn)中含有Fe2O3，Al與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)：

3、2AlFe2O3Al2O32Fe，該反應(yīng)可用于焊接鋼軌。實(shí)驗室進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，還需要Mg和KClO3。(3)灼燒固體混合物D需要的儀器為坩堝，為使其完全分解，應(yīng)灼燒至質(zhì)量不變，因此應(yīng)灼燒、冷卻至室溫后稱重，重復(fù)多次。(4)固體混合物B的主要成分為SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。(5)結(jié)合題中信息知綠色的不溶于水的鹽為Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3。答案：(1)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2鐵氰化鉀溶液(或氯水和KSCN溶液、雙氧水和KSCN溶液等，合理即可)(2)2AlFe2O3Al2O32Feac(3)灼燒，冷卻至室溫后稱重，重復(fù)多次坩堝(4)S

4、iO22OH=SiOH2O(5)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO32高純活性氧化鋅可用于光催化、光電極、彩色顯影等領(lǐng)域。以工業(yè)級氧化鋅(含F(xiàn)e2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2等)為原料，用硫酸浸出法生產(chǎn)高純活性氧化鋅的工藝流程如下：已知KspFe(OH)34.0×1038?；卮鹣铝袉栴}：(1)浸出時，為了提高浸出效率可采取的措施有(寫兩種)：_。(2)氧化時，加入KMnO4溶液是為了除去浸出液中的Fe2和Mn2(溶液中Mn元素全部轉(zhuǎn)化為MnO2)，請配平下列除去Fe2的離子方程式：MnOFe2_=MnO2Fe(OH)3H(3)加入鋅粉的目的是_。(4)已知

5、H2SO4浸出液中，c(Fe2)5.04 mg·L1、c(Mn2)1.65 mg·L1。加入KMnO4溶液反應(yīng)一段時間后，溶液中c(Fe3)0.56 mg·L1，若溶液pH3，則此時Fe3_(填“能”或“不能”)生成沉淀。若要除盡1 m3上述浸出液中的Fe2和Mn2，需加入_g KMnO4。解析：(1)為了提高浸出效率，可以適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌、將固體粉碎、提高浸出溫度等。(2)Mn元素由7價降低到4價，而鐵元素由2價升高到3價，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平方程式。(3)加入鋅粉的目的是消耗溶液中的H，調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)溶液中的Cu2、Ni2、Cd2

6、等生成沉淀而除去。(4)c(Fe3)1.0×105mol·L1，此時溶液中c(OH)1.0×1011 mol·L1，c(Fe3)·c3(OH)1.0×1038KspFe(OH)3，故不能生成Fe(OH)3沉淀。加入KMnO4將Fe2和Mn2分別氧化為Fe3和MnO2，而KMnO4被還原為MnO2，根據(jù)得失電子守恒可知，加入KMnO4的質(zhì)量為×158 g·mol17.9 g。答案：(1)將工業(yè)級氧化鋅粉碎、攪拌(其他合理答案均可)(2)137H2O135(3)調(diào)節(jié)溶液pH，除去溶液中的Cu2、Ni2、Cd2等(4)不

7、能7.93以黃鐵礦為原料制硫酸會產(chǎn)生大量的廢渣，合理利用廢渣可以減少環(huán)境污染，變廢為寶。工業(yè)上利用廢渣(含F(xiàn)e2、Fe3的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，具體生產(chǎn)流程如下：注：銨黃鐵礬的化學(xué)式為(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12。(1)在廢渣溶解操作時，應(yīng)選用_溶解(填字母)。A氨水 B氫氧化鈉溶液C鹽酸 D硫酸(2)物質(zhì)A是一種氧化劑，工業(yè)上最好選用_(供選擇使用的有：空氣、Cl2、MnO2)，其理由是_。氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)根據(jù)如圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時應(yīng)控制的條件(從溫度、pH和氧化時間三方面說明

8、)是：_。(4)銨黃鐵礬中可能混有的雜質(zhì)有Fe(OH)3、_。銨黃鐵礬與氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：(1)該流程的目的是制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4，不能引入雜質(zhì)離子，不能選用鹽酸，而氨水和NaOH溶液能沉淀Fe3和Fe2，所以也不能選用。(2)空氣中的氧氣在酸性條件下可將Fe2氧化為Fe3，空氣易得，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)，氧化過程離子方程式為4Fe2O24H=4Fe32H2O。(3)由圖知，控制溫度在80 、pH為1.5、氧化時間為4 h，F(xiàn)e2的氧化率較高。(4)廢渣溶解經(jīng)氧化后溶液中存在Ca2、Mg2、Fe3，加氨水后，可能生成Mg(OH)2沉淀、

9、Fe(OH)3沉淀，另外Ca(OH)2和CaSO4的溶解度較小，也可能析出。由流程圖可知，銨黃鐵礬與氨水反應(yīng)得到(NH4)2SO4和Fe(OH)3。答案：(1)D(2)空氣原料易得，成本低，不產(chǎn)生污染，不引入雜質(zhì)4Fe2O24H=4Fe32H2O(3)溶液溫度控制在80 ，pH控制在1.5，氧化時間為4 h左右(4)Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaSO4(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)126NH3·H2O=4(NH4)2SO46Fe(OH)34(2017·沈陽模擬)“分子篩”是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽(NaAlSiO4·nH2O)，其中有許多籠狀孔穴和

10、通道能讓直徑比孔穴小的分子通過而將大的分子留在外面，故此得名。利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備“分子篩”的一種工藝如下：(1)分子篩的孔道直徑為4A稱為4A型分子篩；當(dāng)Na被Ca2取代時就制得5A型分子篩，當(dāng)Na被K取代時就制得3A型分子篩。要高效分離正丁烷(分子直徑為4.65A)和異丁烷(分子直徑為5.6A)應(yīng)該選用_型的分子篩。(2)鋁灰在90 時水解的化學(xué)方程式為_；“水解”采用90 而不在室溫下進(jìn)行的原因是_。(3)“酸溶”時，為降低生產(chǎn)成本，應(yīng)選擇的酸為_，理由是_。(4)“氧化”時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_。(5)該工藝中濾渣的成分是_。(6)“膠

11、體”調(diào)節(jié)pH后過濾所得“晶體”需洗滌，如何證明該晶體已經(jīng)洗滌干凈？_。解析：(1)分離正丁烷和異丁烷，選用分子篩的型號應(yīng)在4.65A5.6A之間，故應(yīng)選擇5A型分子篩。(2)鋁灰中的AlN發(fā)生水解反應(yīng)生成Al(OH)3和NH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlN3H2O=Al(OH)3NH3，加熱可以促進(jìn)AlN水解生成氨氣，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出。(3)濃縮海水除雜后電解時有氫氣和氯氣產(chǎn)生，氫氣和氯氣反應(yīng)可以制備鹽酸，用于酸溶，從而降低生產(chǎn)成本。(4)酸溶后的溶液中含有Fe2，漂白液中的ClO可將Fe2氧化成Fe3。(5)加入NaOH，Al3轉(zhuǎn)化成AlO，F(xiàn)e3轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3，則

12、該工藝中濾渣的成分為Fe(OH)3。(6)“膠體”調(diào)節(jié)pH后過濾所得“晶體”需洗滌，通過檢驗晶體表面是否有銨根離子或氯離子可判斷是否洗滌干凈。答案：(1)5A(2)AlN3H2O=Al(OH)3NH3加快AlN水解反應(yīng)速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出(3)鹽酸電解時生成的氫氣和氯氣可以制備鹽酸(4)2Fe22HClO=2Fe3ClH2O(5)Fe(OH)3(6)取最后一次洗滌液少許，加入濃氫氧化鈉溶液并微熱，若不能產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則洗滌干凈，否則未洗滌干凈(或取最后一次洗滌液少許，加稀硝酸酸化，再加硝酸銀溶液，若不能產(chǎn)生白色沉淀，則洗滌干凈，否則未洗滌干凈)5

13、(2017·邯鄲模擬)錳的用途非常廣泛，在鋼鐵工業(yè)中，錳的用量僅次于鐵，90%的錳消耗于鋼鐵工業(yè)，10%的錳消耗于有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)等部門。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、 鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：已知25 ，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：物質(zhì)Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.1×10133.0×10165.0×10161.0×10115.0×10221.0×1022(1)步驟中，MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)步驟中需要加入稍

14、過量的硫酸，其目的有3點(diǎn)：使礦物中的物質(zhì)充分反應(yīng)；提供第步氧化時所需要的酸性環(huán)境；_。(3)步驟中，MnO2在酸性條件下可將Fe2氧化為Fe3，該反應(yīng)的離子方程式是_；加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.06.0，以除去Fe3。(4)步驟中，需要用到的玻璃儀器除玻璃棒、漏斗外，還有_；濾渣2的主要成分是_。(5)電解后的廢水中還含有Mn2，常用石灰乳進(jìn)行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀，過濾后再向濾液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級沉降。欲使溶液中c(Mn2)1.0×105 mol·L1，則應(yīng)保持溶液中c(S2)_ mol·L1。解析：向碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、

15、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))中加入硫酸，可以發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽，其中具有氧化性的MnO2可以將Fe2氧化為Fe3，調(diào)節(jié)pH可以將Fe(OH)3沉淀下來，向濾液中加入硫化銨，可以將鎳離子、鈷離子形成硫化物沉淀下來，最后對得到的含有錳離子的鹽電解，可以得到金屬錳。(1)加稀硫酸時MnCO3和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4，并產(chǎn)生二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O；(2)Mn2易水解，加入過量硫酸，還可以抑制Mn2的水解；(3)步驟中，MnO2在酸性條件下可將Fe2氧化為Fe3，反應(yīng)的離子方程式是MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O；(4)過濾時的玻璃儀器有

16、燒杯、玻璃棒及漏斗，故還需燒杯；濾渣2的主要成分是CoS和NiS；(5)MnS的Kspc(Mn2)·c(S2)1.0×1011，為了將Mn2降到1.0×105 mol·L1，則c(S2)1.0×106 mol·L1，即硫化鈉的濃度是1.0×106 mol·L1。答案：(1)MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O(2)抑制Mn2的水解(3)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(4)燒杯CoS和NiS(5)1×1066以某菱錳礦(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)為原料通過以

17、下方法可獲得碳酸錳粗產(chǎn)品。已知Ksp(MnCO3)2.2×1011，KspMn(OH)21.9×1013，KspAl(OH)31.3×1033。(1)濾渣1中，含鐵元素的物質(zhì)主要是_(填化學(xué)式，下同)；加NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，如果pH過大，可能導(dǎo)致濾渣1中_含量減少。(2)濾液2中，1價陽離子除了H外還有_(填離子符號)。(3)取“沉錳”前溶液a mL于錐形瓶中，加入少量AgNO3溶液(作催化劑)和過量的1.5%(NH4)2S2O8溶液，加熱，Mn2被氧化為MnO，反應(yīng)一段時間后再煮沸 5 min 除去過量的(NH4)2S2O8，冷卻至室溫。選用適宜的指示

18、劑，用b mol·L1的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。Mn2與(NH4)2S2O8反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_?！俺铃i”前溶液中c(Mn2)_mol·L1。(列出表達(dá)式)(4)其他條件不變，“沉錳”過程中錳元素回收率與NH4HCO3初始濃度(c0)、反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。NH4HCO3初始濃度越大，錳元素回收率越_(填“高”或“低”)，簡述原因_。若溶液中c(Mn2)1.0 mol·L1，加入等體積1.8 mol·L1 NH4HCO3溶液進(jìn)行反應(yīng)，計算2040 min內(nèi)v(Mn2)_。解析：(1)根據(jù)工藝流程圖分析，菱錳礦酸浸后，浸液中所含金屬陽離子有Mn2、Fe2、Al3；加入MnO2，F(xiàn)e2被氧化為Fe3；加入NaOH調(diào)節(jié)pH，過濾后得到的濾渣1中含鐵元素的物質(zhì)主要為Fe(OH)3。如果pH過大，則濾渣中Al(OH)3、SiO2會開始溶解。(2)調(diào)pH時加入NaOH、沉錳時加入NH4HCO3，故濾液2中，1價陽離子除了H外還有Na、N