2018屆高三化學(xué)(人教版)一輪復(fù)習(xí)專題突破訓(xùn)練1Word版含答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題突破訓(xùn)練(一)化學(xué)工藝流程試題的解題策略1(2015·福建高考節(jié)選)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為_。(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/57.6180(升華)300(升華)1 023步驟中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是_(只要求寫出一種)。步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是_。步驟的尾氣經(jīng)冷卻至

2、室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為_。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是_。解析(1)Al3水解生成Al(OH)3膠體和H。(2)水分減少可防止Al3的水解，氣孔數(shù)目增多，增大了接觸面積，可以加快反應(yīng)速率；焦炭能還原礦石中的鐵；尾氣中存在Cl2和CO2，故與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO、Na2CO3；根據(jù)工藝流程示意圖可知液態(tài)混合物中含有FeCl3雜質(zhì)，因此加入鋁粉可除去FeCl3，提高AlCl3的純度。答案(1)Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H(2)防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率鐵或

3、FeNaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3，提高AlCl3純度2(2015·安徽高考改編)硼氫化鈉(NaBH4)在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4，其流程如下：已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙胺(沸點(diǎn)：33 )。(1)在第步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100 以上并通入氬氣，該操作的目的是_，原料中的金屬鈉通常保存在_中，實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)第步分離采用的方法是_；第步分出NaBH4并回收溶劑，采用的方法是_。(3)寫出第步反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析(1

4、)通入氬氣后排凈反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣，防止Na、NaBH4與水和空氣中的O2反應(yīng)；金屬鈉通常保存在煤油中；在取用鈉時(shí)，應(yīng)用鑷子將鈉從煤油中取出，并用濾紙吸干表面的煤油。(2)經(jīng)過第步后得到溶液和固體，故該操作為過濾；由于異丙胺的沸點(diǎn)較低，故第步可以采用蒸餾的方法分離出NaBH4并回收溶劑。答案(1)除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣煤油鑷子濾紙(2)過濾蒸餾(3)NaBO22SiO24Na2H2=NaBH42Na2SiO33(2014·江蘇高考)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于煙氣脫硫

5、研究。(1)酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)62x。濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)；若溶液的pH偏高，將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是_(用離子方程式表示)。(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析(1)酸浸時(shí)能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3，H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水，SiO2不和H2SO4反

6、應(yīng)，成為濾渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3會(huì)轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，離子方程式為3CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2。(3)熱分解時(shí)，一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽，不能分解成為SO2；SO2溶于水生成H2SO3，會(huì)中和溶液中的部分OH，使溶液的pH減小。答案(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO減小4(2017·黃岡質(zhì)檢)硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂(N

7、a2B4O7·10H2O)時(shí)的廢渣，其主要成分是MgO，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥為原料制取的七水硫酸鎂在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用。硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：(1)濾渣A能溶于氫氟酸，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)濾渣B中含有不溶于稀鹽酸的黑色固體，則濾渣B含有的成分有_，加MgO并煮沸的目的是_。(3)寫出加NaClO過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(4)趁熱過濾的目的是_。(5)因B2O3溶于硫酸，所以此法制備的七水硫酸鎂含有少量硼酸(H3BO3)，硼酸與NaOH溶液反應(yīng)可制得硼砂，寫出該反應(yīng)的

8、化學(xué)方程式_。失去結(jié)晶水的硼砂與金屬鈉、氫氣及石英砂一起反應(yīng)可制備有機(jī)化學(xué)中的“萬能還原劑NaBH4”和另一種鈉鹽，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析(1)硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂(Na2B4O7·10H2O)時(shí)的廢渣，其主要成分是MgO，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等雜質(zhì)，在硼鎂泥中加硫酸，二氧化硅不溶，所以過濾后的濾渣A為二氧化硅，二氧化硅和氫氟酸反應(yīng)的方程式為SiO24HF=SiF42H2O。(2)加次氯酸鈉的目的是為了將亞鐵離子和Mn2氧化，氧化后加氧化鎂是為了調(diào)節(jié)pH，讓鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁的沉淀除去，濾渣B中含有不溶

9、于稀鹽酸的黑色固體是二氧化錳，所以濾渣B的成分為：Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2。(3)加NaClO 過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H、2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O。(4)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾是為了除去硫酸鈣，溫度降低后，即冷卻結(jié)晶后析出了硫酸鎂，所以趁熱過濾是為了防止硫酸鎂析出。(5)4H3BO32NaOH3H2O=Na2B4O7·10H2O；失去結(jié)晶水的硼砂(Na2B4O7)與金屬鈉、氫氣及石英砂(主要成分是SiO2)一起反應(yīng)可制備有機(jī)化學(xué)中的“萬能還原劑NaBH4”和另一種鈉鹽，這種鈉鹽應(yīng)該是硅酸鈉，反應(yīng)的方程式為Na2B4O7

10、16Na8H27SiO2=4NaBH47Na2SiO3。答案(1)SiO24HF=SiF42H2O(2)Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2調(diào)高溶液pH，促進(jìn)Al3、Fe3完全水解成氫氧化物沉淀而除去(3)Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H、2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O(4)防止MgSO4在溫度降低時(shí)結(jié)晶析出(5)4H3BO32NaOH3H2O=Na2B4O7·10H2ONa2B4O716Na8H27SiO2=4NaBH47Na2SiO35(2015·山東高考)工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體(含NO、NO2)制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下：

11、已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有_(填化學(xué)式)。(2)中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時(shí)，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過大，目的是_。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的_(填操作名稱)最合理。(3)母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列處理方法合理的是_。a轉(zhuǎn)入中和液B轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作c轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 D轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作(4)若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為21，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時(shí)，Na2CO3的理論用量為_噸(假設(shè)Na2CO3恰好完全反應(yīng))。解析(

12、1)NO2與堿液反應(yīng)可生成NaNO3。(2)蒸發(fā)操作的目的是使NaNO2結(jié)晶析出，使NaNO3留在母液中，當(dāng)H2O蒸發(fā)量太大時(shí)，可能會(huì)造成NaNO3的濃度過大，從而形成飽和溶液而結(jié)晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶堿操作，以達(dá)到原料循環(huán)利用的目的。(3)酸性條件下，NaNO2易被氧化，加入HNO3可提供酸性環(huán)境。母液中含有NaNO3，將其轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液，或轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作，以達(dá)到原料循環(huán)利用的目的。(4)設(shè)Na2CO3理論用量為x，根據(jù)Na元素守恒得2××，解得x1.59 t。答案(1)NaNO3(2)防止NaNO3的析出溶堿(3)將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3c、d(4)1.5

13、96(2013·全國(guó)卷)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6CxLixe=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}：(1)LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_。(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是_。(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _。(5)充放電過程中，發(fā)生Li

14、CoO2與Li1xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式_。(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是_。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有_(填化學(xué)式)。解析從工藝流程入手，結(jié)合元素化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)原理分析解答問題。(1)LiCoO2中Li為1價(jià)，O為2價(jià)，故Co元素的化合價(jià)為3價(jià)。(2)正極堿浸過程中，導(dǎo)電劑中Al箔與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為2Al2OH6H2O=2Al(OH)3H2。(3)由流程知：正極堿浸過濾濾渣中，反應(yīng)物L(fēng)iCoO2加入H2SO4、H2O2后，產(chǎn)物有Li2SO4、CoSO4，分析該反應(yīng)知Co由32(CoSO4中Co顯2價(jià))，

15、化合價(jià)降低，則只能是H2O2中O元素化合價(jià)升高生成O2。配平(電子守恒、原子守恒)該化學(xué)方程式得：2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O，反應(yīng)溫度在80 ，H2O2易發(fā)生分解反應(yīng)2H2O22H2OO2；鹽酸既具有酸性又具有還原性，鹽酸中的Cl被氧化生成氯氣，氯氣有毒，能污染空氣。(4)由流程知“沉鈷”反應(yīng)物為CoSO4和NH4HCO3，產(chǎn)物有CoCO3，CoCO3中CO來自HCO的電離(HCOHCO)，由于Co2結(jié)合CO使HCO電離平衡正向移動(dòng)，溶液中c(H)增大，一部分HCO發(fā)生反應(yīng)：HCOH=H2OCO2。故反應(yīng)方程式為CoSO42NH4HCO3=CoCO3

16、(NH4)2SO4CO2H2O。(5)根據(jù)題干信息，充電時(shí)負(fù)極發(fā)生反應(yīng)6CxLixe=LixC6，放電時(shí)負(fù)極發(fā)生LixC6xe=6CxLi，結(jié)合LiCoO2與Li1xCoO2的轉(zhuǎn)化可知放電總反應(yīng)為L(zhǎng)i1xCoO2LixC6=LiCoO26C。(6)由于Li帶正電荷，放電時(shí)Li向正極移動(dòng)，進(jìn)入正極材料，便于回收。從流程圖可看出，可回收到的金屬化合物有Al(OH)3、CoCO3和Li2SO4。答案(1)3(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O、2H2O22H2OO2有氯氣生成，污染較大(4)CoSO42NH4H

17、CO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C(6)Li從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO47輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示：(1)寫出“浸取”過程中Cu2S溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)“回收S”過程中溫度控制在5060 之間，不宜過高或過低的原因是_。(3)氣體NOx與氧氣混合后通入水中能生成流程中可循環(huán)利用的一種物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；向“濾液M”中加入(或通入)_(填字母)，可得到另一種可循環(huán)利用的物質(zhì)。a鐵b氯氣c高錳酸鉀(4)“保溫除鐵”過程中，加入CuO的目的是_；“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中，要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，其理由是_。解析(1)Fe3作氧化劑，Cu2S被氧化，離子方程式為Cu2S4Fe3=2Cu24Fe2S。(2)苯的沸點(diǎn)較低，溫度過高苯易揮發(fā)，溫度過低礦渣的溶解速率小，故應(yīng)控制溫度為5060 。(3)NOx作還原劑，根據(jù)質(zhì)量守恒和得失電子守