高三化學工藝流程題專項練習

1、化學工藝流程題1.綠礬（FeSO4·7H2O）的一種綜合利用工藝如下：綠礬NH4HCO3FeCO3固體母液焙燒煤粉還原鐵粉(NH4)2SO4粗產品除雜轉化分離（1）綠礬與NH4HCO3在溶液中按物質的量之比1：2反應，有CO2生成，反應的離子方程式為_。（2）隔絕空氣進行“焙燒”，鐵元素的轉化途徑是FeCO3 FeO Fe分解 還原，實際作還原劑的是CO。寫出“焙燒”過程中各步反應的化學方程式_。（3）“除雜”步驟為：向母液中通入含臭氧的空氣、調節(jié)pH、過濾，除去的雜質離子是_。（4）母液“除雜”后，欲得到(NH4)2SO4粗產品，操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、_。濃縮時若溫

2、度過高，產品中將混有NH4HSO4，運用化學平衡移動原理解釋其原因_。（5）綠礬的另一種綜合利用方法是：綠礬脫水后在有氧條件下焙燒，FeSO4轉化為Fe2O3和硫的氧化物。分析下表實驗數據，為了提高SO3的含量，可采取的措施是_?？諝馔ㄈ肓?L·s1溫度/SO2含量/來源:SO3含量/0.0285045.454.60.0685030.569.50.1085011.188.90.1081011.188.90.1089011.288.82.某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量的鐵和鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產CuCl2·2H2O廢渣粉碎NaCl高溫空氣酸浸調pH升高至34濾

3、渣過濾CuCl2·2H2O廢氣4mol/L鹽酸試劑A濾液B的流程如下：請回答下列問題：高溫（1）廢渣中的鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，其正極反應式為 。（2）高溫煅燒時CuS發(fā)生的反應為： CuS + NaCl + O2 CuCl2 + Na2SO4 ，配平該反應方程式。（3）調pH后鐵元素生成濾渣的離子方程式為 。（4）試劑A最好選用下列三種物質中的 （填序號）：a.NaClO b.Cl2 c.濃硫酸理由是 。（5）分析右圖溶解度曲線回答：為了獲得CuCl2·2H2O晶體，對濾液B進行的操作是：蒸發(fā)濃縮、_、濾液冷卻結晶、過濾得到產品?！袄鋮s結晶”過程中，析出CuCl2&

4、#183;2H2O晶體的合適溫度或溫度范圍是 。3.硫鐵礦燒渣是一種重要的化學化工產業(yè)中間產物, 主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m流程圖：廢鐵皮硫鐵礦燒渣酸溶200300水浸操作I反應I操作IIFeSO47H2O稀H2SO4Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m稀H2SO4/H2O2水解濾渣操作III濾液濾渣（1）實驗室實現“操作I”所用的玻璃儀器有 、玻璃棒和燒杯等。 “操作III” 系列操作名稱依次為： 、 、過濾和洗滌。（2）“酸溶”過程中Fe3O4溶解的化學反應方程式： 。（3）硫鐵礦

5、燒渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是。來源:（4）實驗室檢驗“反應I”已經完全的試劑是 ，現象是 。（5）加入適量H2O2的目的是氧化Fe2+，寫出H2O2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式 。4.鐵氧體可用于隱形飛機上吸收雷達波涂料。一種以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：（1）酸浸時，二氧化錳被雙氧水還原的化學方程式為_。（2）活性鐵粉除汞時，鐵粉的作用是_（填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”）。（3）除汞是以氮氣為載氣吹入濾液帶出汞蒸汽經KMnO4溶液進行吸收而實現的。右下圖是KMnO4溶液處于不同pH值時對應的Hg去除率變化圖，圖中物質為Hg與MnO4在該pH范圍內的主要

6、產物。請根據該圖給出pH值對汞去除率影響的 變化規(guī)律：_。試猜想在強酸性環(huán)境下汞的去除率高的 原因：_ _。（4）當x=0.2時，所得到的錳鋅鐵氧體對雷達波的吸收能力特別強，試用氧化物形式表示該鐵氧體組成_。（5）經測定濾液成分后同時加入一定量的MnSO4和鐵粉的目的是_。5.已知工業(yè)上合成氨的反應為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0。在一體積為2L的密閉容積中，加入0.20mol的N2和0.60mol的H2，反應中NH3的物質的量濃度的變化情況如圖所示，請回答下列問題：（1） 寫出該反應平衡常數的表達式K=_（2）反應進行到4分鐘到達平衡。請計算從 反應開始到剛剛平衡，平均反應

7、速率v(NH3) 為 ；（3）5分鐘時，保持其它條件不變，把容器的體積縮小一半，平衡 移動（填“向逆反應方向”、“向正反應方向”或“不”）原因是： 。化學平衡常數將 （填“增大”、“減少”或“不變”）。 （4）在第5分鐘時將容器的體積瞬間縮小一半后，若在第8分鐘時達到新的平衡（此時NH3的濃度約為0.25 mol·L1 ），請在圖中畫出第5分鐘后NH3濃度的變化曲線。（5）N2和H2的反應還有其它應用。如：有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，分別以N2、H2為電極反應物，以HClNH4Cl溶液為電解質溶液制造新型燃料電池，試寫出該電池的正極電極反應式 。6.高鐵酸鉀廣泛應用于凈水、電

8、池工業(yè)等領域。工業(yè)上以鈦白粉生產的副產品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產流程如下：查資料得知K2FeO4的一些性質：在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機溶劑具有強氧化性，能氧化有機烴、苯胺和80%以下乙醇溶液回答下列問題：（1）寫出“氧化I”中，生成Fe3+的離子反應方程式 。（2）氧化中，試劑A為 (填“H2O2”或“HNO3”或“NaClO”)；過濾操作中，得到的濾渣B中除NaCl還有 （3）操作I中包括冷卻結晶、過濾、洗滌干燥幾個步驟。洗滌干燥的目的是脫堿脫水，進行該操作時最好用 洗滌。 （4）凈水時高鐵酸鉀能逐漸與水反應生成絮狀的Fe(OH)3，請補充

9、并配平該反應方程式 K2FeO4 + H2O = Fe(OH)3 + KOH + (5)將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeCl3溶液中，測得剩余K2FeO4濃度如下圖所示，推測產生曲線I和曲線II差異的原因是 來源:高鐵酸鉀剩余濃度 mg·L-1時間/tFeCl3濃度1.5 mg·L-10 mg·L-1III7.硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性學習小組的同學設計以下方案，進行硫酸渣中金屬元素的提取實驗。 已知：陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3452124一

10、水合氨電離常數Kb=1.8×105，其飽和溶液中c(OH)約為1×10-3mol·L-1。請回答：（1）寫出A與氫氟酸反應的化學方程式： 。（2）上述流程中兩次使用試劑X，推測試劑X是 （填以下字母編號）A水B氧化鋁 C氨水 D氫氧化鈉 （3）溶液D到固體E過程中需要控制溶液pH=13，如果pH過小，可能導致的后果 是 。（任寫2點）（4）寫出的反應離子方程式： 。（5）證明H溶液的主要陰離子（Cl、OH除外）的方法是 。8.鎳電池電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對環(huán)境有危害，某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研

11、究，設計實驗流程如下：已知：NiCl2易溶于水，Fe3不能氧化Ni2。已知實驗溫度時的溶解度：NiC2O4NiC2O4·H2ONiC2O4·2H2O某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的pH如下表所示：M(OH)nKsp開始沉淀時pH沉淀完全時的pHAl(OH)31.9×10233.44.2Fe(OH)33.8×10382.52.9Ni(OH)21.6×10147.69.8回答下列問題：(1) 用NiO調節(jié)溶液的pH，依次析出沉淀 和沉淀 (填化學式)。(2) 寫出加入Na2C2O4溶液的反應的化學方程式： 。(3) 寫出電解濾液的陰極電

12、極反應式： 。檢驗電解濾液時陽極產生的氣體的方法是： 。(4) 寫出“氧化”反應的離子方程式： 。(5) 如何檢驗Ni(OH)3是否洗滌干凈？ 。9.工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等）為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3 )，具體生產流程如下：試回答下列問題：（1）濾液X中含有的金屬陽離子是 （填離子符號）。（2）步驟中可選用 試劑調節(jié)溶液的pH（填字母）。 A稀硝酸 B氨水 C氫氧化鈉溶液 D高錳酸鉀溶液（3）步驟中，FeCO3 達到沉淀溶解平衡時，室溫下測得溶液的pH為8，c（Fe2+ ）為1.0×105mol·L1 。試判斷所得FeCO3

13、中是否混有Fe(OH)2 （填“是”或“否”），請通過簡單計算說明理由 (已知：KspFe(OH)2=4.9×1017)。（4）步驟的反應溫度一般需控制在35以下，其目的是 。（5）在空氣中煅燒FeCO3 生成產品氧化鐵的化學方程式為 。二·答案1.（1）Fe22HCO3FeCO3CO2H2O來源:（2）FeCO3FeOCO2 CO2C2CO FeOCO FeCO2（3）Fe2 （4）過濾 NH4+H2O NH3·H2OH+，溫度過高NH3揮發(fā)使平衡向右移動，溶液酸性增強生成NH4HSO4。（5）增大空氣通入量2.（1）2H2O+O2+4e=4OH （2）1 2

14、2 1 1 （3）Fe3+3OH= Fe(OH)3（4） a（2分） NaClO能將Fe2氧化為Fe3，且NaClO溶液顯堿性，能增大溶液pH（5）趁熱過濾 35403.（1）漏斗 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶（2）Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O（3）增大燒渣與硫酸的接觸面積，加快燒渣的溶解速率（4）KSCN溶液 溶液不呈血紅色（5）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O4.（16分）（1）MnO2+H2O2+H2SO4 = MnSO4 +O2+2H2O（2）還原劑（3）隨pH值的升高汞的去除率先降低后增加Mn2+具有催化作用（4）MnO·4ZnO&

15、#183;5Fe2O3 （5）調節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成5.（1）（2）（3）向正反應方向； 原因是：若只把容器的體積縮小一半，各種物質的濃度都加倍，濃度熵Q<K，平衡向正向移動 也可答體積縮小一半相當于增大體系的壓強，平衡向氣體分子數減小的方向即正反應方向移動 不變氣體分子數減小的方向即正反應方向移動 不變 （4）C（NH3）（mol·L-1）（5）N2 + 8H+ 6e=2NH4+ 6.(1) H2O2 +2 H+2Fe2+=2Fe3+2H2O (2) NaClO Na2SO4 (3) 無水乙醇 (4) 4 10 8 3O2 (5) FeCl3溶液水

16、解顯酸性，促進K2FeO4與水反應，從而降低K2FeO4濃度 7.(1) SiO2+4HF=SiF4+2H2O （2）D （3）鎂離子沉淀不完全或氫氧化鋁溶解不完全 （4）AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3 （5）取1-2 mL H溶液，加入過量BaCl2（CaCl2）溶液，沒有沉淀產生；再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀產生，（或再滴加入鹽酸，有無色無味氣體產生），證明含有HCO38.（(1) Fe(OH)3 Al(OH)3 (2) NiCl2Na2C2O42H2O=NiC2O4·2H2O2NaCl (3) 2H+ + 2e = H2 用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗 (4) 2Ni(OH)22OHCl2=2Ni(OH)32Cl (5) 用小試