2020屆高三化學二輪復習高考二卷熱點問題——工業(yè)流程圖強化訓練(有的答案)

1、2020屆高三化學一輪復習工業(yè)流程圖強化訓練1、(2019湖南省五校協(xié)作體高三第一次診斷)以赤鐵礦(主要成分為60.0%Fe203,雜質(zhì)為3.6%FeO, AI2O3,MnO2, CuO等)為原料制備高活性鐵單質(zhì)的主要生產(chǎn)流程如圖所示:I涪減”収訊水試制AL|r：協(xié)用遹需雋逅晞已知部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH如表所示:沉淀物Fe(OH)3Al(OH) 3Fe(OH)2Cu(OH) 2pH3.45.29.76.7請回答下列問題：含雜質(zhì)的赤鐵礦使用前要將其粉碎，其目的是 操作I的名稱是。將操作I后所得的MnO2與KCIO3、KOH溶液混合共熱，可得到K2MnO4，此反應的化學方程式

2、是(3)將pH控制在3.6的目的是已知25C時，KspCu(OH)2 = 2X 1020，該溫度下反應Cu (1)增大固液接觸面積，加快浸出反應速率，提高浸出率過濾 3MnO 2+ 6KOH + KClO 3=3K2MnO4+ KCl + 3H2O + + 2出0Cu(OH) 2+ 2H +的平衡常數(shù) K =(4)加入雙氧水時反應的離子方程式為 利用氨氣在 500C以上分解得到的氮原子滲透到鐵粉中可制備氮化鐵(FexNy)，若消耗氨氣17.0g,消耗赤鐵礦石1kg，寫出該反應完整的化學方程式： 2.鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應用廣泛。(1) 高鐵酸鈉(Na2FeO)是水處理過程中的一種新型

3、凈水劑，工業(yè)上利用 NaCIO和NaOH的混合溶液將Fe(OH)3氧化制備高鐵酸鈉，反應的離子方程式為 ；高鐵酸鈉能用作新型凈水劑的原理是。(2) 氧化鐵紅顏料跟某些油料混合，可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、AI2O3、MgO等，用硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)的過程如下：出現(xiàn) FeSjR1陰OH空*t1Jt )r硫酸直一酸T逐嶇P過滙-過謔一-越液R缺兀|冊啊H煤于H洗濟卜一 H.O 酸溶過程中發(fā)生反應的化學方程式為，； “濾渣A”主要成分的化學式為 。 還原過程中加入FeS2的目的是將溶液中的Fe (2020年湖北名師聯(lián)盟).高錳酸鉀是中學化學常用

4、的試劑。主要用于防腐、化工、制藥等。實驗室模擬工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的流程如下：*還原為FeT，而本身被氧化為H2SO4，請寫出該反應的離子方程式： 氧化過程中，O2、NaOH與Fe2*反應的離子方程式為 。 為了確保鐵紅的質(zhì)量和純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是，如果pH過大，可能引起的后果是。沉淀物Fe(OH)3AI(OH) 3Fe(OH)2Mg(OH)2開始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4答案 (1)2Fe(OH)3+ 3CIO+ 4OH 一 =2FeOT + 3C+ 5出0 FeOt 具有強氧化性可殺菌消毒，在反應中被還原成Fe3*，F(xiàn)e

5、3*水解生成氫氧化鐵膠體可吸附懸浮顆粒而凈水 Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O Al 2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O MgO +H2SO4=MgSO4+ H2O SiO2 Fe®+ 14Fe3+ 8H2O=15F$ + + 2SO4-+ 16H+ 4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8OH_ =4Fe(OH)3打或 Fe? + + 2OH_ =Fe(OH)2J、4Fe(OH)2 + O2+2H2O=4Fe(OH)3 3.23.8 Al3 +、Mg2 +形成沉淀，使制得的鐵紅不純TVf f) O 2 -亠 j_ 丄KOHl仝

6、蘭KCIOji hjopK.MnO4 俎品MnO: K3COjXAKC1（1）實驗室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時應選擇哪一種儀器a.普通玻璃坩堝b.石英坩堝c.陶瓷坩堝d.鐵坩堝Fl（2）第一步熔融時生成 K2MnO4的化學方程式： （3） 操作I中根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在（填性質(zhì)）上的差異，采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMn°4。趁熱過濾的原因是。（4） 反應b是電解法制備KMn0 4,其裝置如圖所示，a作極傾 陽”或陰”,中間的離子交換膜是 （填 陽”或 陰”離子交換膜。陽極的電極反應式為KiMnO*（填標號）（5）KMn0 4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下

7、列物質(zhì)相同的a.雙氧水b. 84消液（NaClO溶液） c. 75%酒精答案(1) d(2) 3MnO2+KCIO 3+6KOH=溫=3K2Mn0 4+KCI+3H 2O(3) 溶解性避免溫度下降，造成主產(chǎn)品的純度降低(4 )陽 陽Mn O2-e-=M n0 4(5) ab4（2019嘉興一中高三上學期期末）工業(yè)上用難溶于水的碳酸鍶（SrCO3）粉末為原料（含少量鋇和鐵的化合物）制備高純六水氯化鍶晶體（SrCl2 6H2O），其過程為: 已知：1 有關氫氧化物沉淀的pH:站猜 I nitl' I. JTV純水ft晶 AA氯理氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2開始沉淀的pH1.56.5

8、沉淀完全的pH3.79.7II .SrCl2 6H2O晶體在6VC時開始失去結(jié)晶水，100 C時失去全部結(jié)晶水。請回答：(1) 寫出碳酸鍶與鹽酸反應的離子方程式。(2) 在步驟中，需要將溶液的pH由1調(diào)節(jié)至3.7以上，適宜選用的試劑為 寫一種)。關于上述流程中各步驟的說法，正確的是 。A. 調(diào)節(jié)pH后加熱煮沸的原因是除去 H2O2，并避免生成Fe(OH)3膠體B. 步驟包括用60 C的熱水浴加熱蒸發(fā)到溶液表面出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶C. 可以通過加快結(jié)晶速率的方法來得到較大顆粒的SrCl2 6H2O晶體D. 步驟干燥SrCl2 6H2O晶體可以米用減壓干燥為了測定所得SrCl2 6H2O晶體樣品的純

9、度，設計了如下方案：稱取1.40 g樣品溶解于適量 水中，向其中加入含 AgNO3 2.38 g的AgNO3溶液(溶液中除C外，不含其它與Ag +反應生 成沉淀的離子)，C即被全部沉淀。然后用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑，用0.200 mol 的NH4SCN 標準溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag +以AgSCN白色沉淀的形式析出，當 寸達到滴定終點，用去 NH4SCN溶液20.0 mL,則原SrCl2 6H2O晶體的純 度為。答案 (1)SrCO3 + 2H+ =S廣+ H2O+ CO2 T(2)SrO、SrCO3或Sr(OH)2等(3)ABD (4)當最后一滴NH4SCN溶液滴入，錐形瓶內(nèi)

10、試液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不變色95.3%5.鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應用廣泛。(1) 高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中的一種新型凈水劑，工業(yè)上利用 NaClO和NaOH的混合溶液將Fe(OH)3氧化制備高鐵酸鈉，反應的離子方程式為 ;高鐵酸鈉能用作新型凈水劑的原理是。(2) 氧化鐵紅顏料跟某些油料混合，可以制成防銹油漆。以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、AI2O3、MgO等，用硫酸渣制備鐵紅(F&O3)的過程如下：SO FeS.fe 澹淪A I ZOI【W(wǎng) 酸溶過程中發(fā)生反應的化學方程式為; “濾渣A”主要成分的化學式為 。 還原過程中加入FeS2

11、的目的是將溶液中的Fe3*還原為Fe 調(diào)節(jié)pH'并生成Fe(0H)3時反應的離子方程式為 。 調(diào)節(jié)pH，要使常溫溶液中 c(Cu2+) > 0.022mol -1，而c(Fe3+) < 1 x-1mol L-1,則應調(diào)節(jié)pH的范 圍為。已知 KspCu(0H)2= 2.2 XO-20，KspFe(0H)3= 1 XI0- 36(3 )為測定氯氧化銅的組成，現(xiàn)進行如下實驗:*,而本身被氧化為H2SO4，請寫出該反應的離子方程式： 氧化過程中，02、NaOH與Fe2*反應的離子方程式為 。 為了確保鐵紅的質(zhì)量和純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是,如果pH過大，可能引起的后

12、果是沉淀物Fe(0H)3Al(OH) 3Fe(0H)2Mg(0H)2開始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4答案 (1)2Fe(OH)3+ 3CI0+ 40H 一 =2FeO4+ 3C+ 5H2O FeO 具有強氧化性可殺菌消毒，在反應中被還原成Fe3*，F(xiàn)e3*水解生成氫氧化鐵膠體可吸附懸浮顆粒而凈水 Fe2O3 + 3H2SO4=Fe2(SO4)3 + 3H2O Al 2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O MgO +H2SO4=MgSO4+ H2O SiO2 FeQ+ 14FG3* 8H2O=15F$* + 2SO4-+ 16H* 4

13、F62* + O2 + 2H2O + 8OH_ =4Fe(OH)3打或 Fe?*+ 2OH_ =Fe(OH)2J、4Fe(OH)2 + O2+2H2O=4Fe(OHp 3.23.8 Al3*、Mg2*形成沉淀，使制得的鐵紅不純6 (2020年湖北名師聯(lián)盟)氯氧化銅 xCuO CuCl 2 zH 2O在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑。工業(yè)上用銅礦粉(主要含CU2(OH)2CO3、Fe3O4等)為原料制取氯氧化銅的流程如下:訊 成 CuXOHJiCOj反應過汕氣三化訓；廬液步驟I:稱取0.4470 g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量30%的硝酸使固體完全溶解。 滴加K2CQ4 溶液作指示劑，用 0.1000mo

14、l L一1 AgNO3標準溶液滴定溶液中的 Cl-，滴定至終點時消耗 AgNOs標準溶液 20.00 mL ;步驟II:稱取0.4470g氯氧化銅，放入錐形瓶，加入一定量硫酸使固體完全溶解。向溶液中加入過量 的KI固體，充分反應后向溶液中滴入數(shù)滴淀粉溶液，用0.2000mol L-1 Na2S2O3標準溶液滴定，滴定至終點時消耗Na2S2O3標準溶液20.00mL。已知步驟I中所發(fā)生的反應如下：2Cu2+4= 2CuI J +22Na2S2O3+l2= 2Nal+Na2S4O6 已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀，步驟I滴定終點時的實驗現(xiàn)象是 。 通過計算確定氯氧化銅的化學式 (寫出計算過程)?！?/p>

15、答案】(1) 4Fe3+3Cu 2(OH) 2CO3+3H 20= 4Fe(OH) 3+6Cu2+3CO2 f(2) 4 , 5(3 )當加入最后一滴 AgNO3溶液時，出現(xiàn)磚紅色沉淀3CuOCuCl2 4H2O7 (2020屆北京昌平期末)LiCoO 2是鋰離子電池最早使用的電極材料，利用原鈷礦(含Cr2O3、NiS等雜質(zhì))制備LiCoO 2的工藝流程如下：資料：i.在含一定量Cl-的溶液中，鈷離子以CoCl42形式存在：Co2+ + 4CI- =CoCl42-ii. CoCl 4才溶于有機胺試劑，有機胺不溶于水。iii. 鹽酸溶液中，有機胺試劑對金屬離子的溶解率隨鹽酸濃度變化如下圖所示：1

16、0046 M ID U鹽骸訊度血o】(1) 步驟ii選用鹽酸的濃度應為 。a. 4 mol/L b. 6 mol/L c. 10 mol/L(2 )從平衡移動角度解釋步驟iii中加入NaCl固體的目的(3)步驟iv的操作是。(4)步驟Vi用(NH4)2CO3作沉淀劑，在一定條件下得到堿式碳酸鈷(CO2(OH)2CO3)。實驗測得在一段時間內(nèi)加入等量(NH4)2CO3所得沉淀質(zhì)量隨反應溫度的變化如圖所示，分析曲線下降的原因(5)步驟Viii中CO3O4和Li 2CO3混合后，鼓入空氣，經(jīng)高溫燒結(jié)得到LiCoO2。該反應的化學方程式是(6) 鋰離子電池的工作原理如圖，充、放電過程中，Li+在LiC

17、oO 2電極和碳電極之間傳遞。充電電池的總反應為：LixC + Li 1-XC0O2 C+LiCoO 2放電 放電時，電池的負極是 。 充電時，電池的陰極反應式是 答案(1)c(2) 加入NaCl固體，溶液中 Cl-濃度增大，平衡 Co2+ + 4CI- C0CI42-右移，C0CI42-濃度增大，提高其在有機胺試劑中的濃度。(3) 分液(4) 溫度過高，碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大)，碳酸銨濃度降低，沉淀質(zhì)量減少。(或溫度過咼Co2(OH) 2CO3分解，沉淀質(zhì)量減少。)高溫(5) 4CO3O4 + 6Li 2CO3 + 02= 12LiCoO2 + 6CO2(6) LiC

18、oO 2 Li 1-xCoO2+xLi+xe-= LQ0O2 8以鉻鐵礦(含F(xiàn)eOCr2O3、AI2O3、SQ2等)為原料制備二草酸鉻鉀的實驗步驟如下:L ：K(価確KClifif*r MjC帽酬K<rAl甜鐵g + KClOj -產(chǎn)宓口SHMQ飛而益詁頁回答下列問題:(1) “熔融”的裝置如圖，坩堝W的材質(zhì)可以是 (填“鐵” “陶瓷”或“玻璃”);FeO Cr2O3與KCIO3及 Na2CO3發(fā)生反應，生成 Fe2O3、KCl、Na2CrO4和 CO2的化學方程式為熔融后的固體中含 Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAIO 2、KCI及NaFeO2等，步驟的具體步驟為水浸

19、,過濾，調(diào)pH為78,加熱煮沸半小時，趁熱過濾。第一次過濾濾渣中的主要成分為(3)步驟需加入酸，則加入稀硫酸時發(fā)生反應的離子方程式為 。由步驟可知，溶解度：Na2Cr2O7(填“”或“ =” )K2Cr2O7。(5)步驟包含的具體操作有 、過濾并洗滌，經(jīng)干燥得到K2Cr2O7晶體。(有關物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示)20* KCI NbCI* KEC20 44) 60 HU 1IKI溫度比-C X 3左二豈苣0答案 鐵 6FeOC2O3+ 12Na2CO3+ 7KClO 3=12Na2CrO4+ 3Fe2O3 + 7KCl + 12CO2?(2) Fe2O3 和 Fe(OH) 3(3) 2CrO4

20、+ 2H +Cr2O7+ H2O(5)加熱濃縮冷卻結(jié)晶9、Li4Ti5O12和LiFeP04都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦 (主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下:過溥回答下列問題:70%時，所采(1) “酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為 用的實驗條件為瓷*m)K(2) “酸浸”后，鈦主要以TiOCI曠形式存在，寫出相應反應的離子方程式(3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40 min所得實驗結(jié)果如下表所示:溫度/C3035404550TiO2 xH2O 轉(zhuǎn)化率 /%9295979388分析40 C時TiO

21、2 XH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因 Li2Ti50i5中Ti的化合價為+ 4,其中過氧鍵的數(shù)目為 。(5)若“濾液”中c(Mg2+) = 0.02 mol L71，加入雙氧水和磷酸(設溶液體積增加1 倍)，使Fe3 +恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+ )= 1.0X 1075 mol L一1,此時是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？列式計算)。FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp分別為 1.3X 10_22、1.0X 10724(6)寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備 LiFePO4的化學方程式答案(1)100 C、2 h 或 90 C、5 h FeTiO3+ 4H + + 4Cl7 =Fe2

22、+ + TiOCI2_ + 2H2O(3) 低于40 C, TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應速率隨溫度升高而增加；超過 40 C,雙氧水分解與氨氣 逸出導致TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應速率下降(4)41 3X 10一22(5)Fe3+恰好沉淀完全時，c(PO47)=-5 mol L71.3X 10717mol L71,c?(Mg2+) c2(PO37)1.0X 10值為 0.013X (1.3X 10-17)2= 1.69X 10740<Ksp Mg3(PO4)2，因此不會生成 Mg3(PO4)2 沉淀高溫(6)2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4=2LiFePO4 + H2O T +

23、 3CO2 T10(2020屆湖南省湘東七校)氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作有機合成催化劑，還可用于顏料、防腐等工業(yè)，它不溶于 HSQ、HNO和醇，微溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水，在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅Cu2( OH 4-nCIn，隨著環(huán)境酸度的改變 n隨之改變。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuQ 為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCI的工藝過程如下：也、Hi個仍眇、NIUC1(1) 過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、 。(2) 還原過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式： ,若將(NH0 2SO換成鐵粉也可得到 CuCI，寫出離子方程式 。(3) 析出的CuCI晶體水洗

24、后要立即用無水乙醇洗滌，在真空干燥機內(nèi)于70C干燥2h，冷卻密封包裝。真空干燥、密封包裝的原因是： 。(4) 隨著PH值減小Cu2 (OH 4-n CI n中Cu%。(填字母)A.增大B.不變 C.不能確定D. 減小(5) 如圖是各反應物在最佳配比條件下，反應溫度對CuCI產(chǎn)率影響。由圖可知，溶液溫度控制在60C時，CuCI產(chǎn)率能達到94%當溫度高于65C時，CuCI產(chǎn)率會下降，從生成物的角度分析，其 原因可能是。(6) 以碳棒為電極電解 CuCl2溶液也可得到 CuCI，寫出電解時陰極上發(fā)生的電極反應式： 。答案(1)漏斗 (2分)(2) 2CiT+SQ2-+2CI-+ H2O=2CuC0+S0+2H+ (2 分)(2) Cu2+ 2CI -+ Fe=2CuCIJ +Fe 2+ (2 分)(3) 防止CuCI在潮濕的空氣中水解氧化(2分)(4) D (2 分)反辺溫度對錄詢.亞銅產(chǎn)率的影響曲線匿(5)溫度過高，促進了 CuCI的水解(或溫度過高，促進了 CuCI與空氣中氧氣反應) (2分)(6) Cu2+e+CI =CuC I J ( 2 分)11、銅是人類最早使用的金屬，在生產(chǎn)生活中應用極其廣泛。工業(yè)上以