高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)主觀題綜合訓(xùn)練：工藝流程

1、主觀題綜合訓(xùn)練二工藝流程(卷1)(附參考答案)1.12015天津理綜化學(xué)】廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達(dá)到 礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得 到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽研，流程簡(jiǎn)圖如下：| cusd溶液有機(jī)層(溶有RH)廢電路板Cu等操作膽砒回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)I是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH ) 42+,反應(yīng)中H2O2的作用是寫(xiě)出操作的名稱(chēng)：(2)反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH ) 42+與有機(jī)物RH反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:操作用到的主要儀器名稱(chēng)為，其目的是(填序號(hào))a.富集銅元素.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離

2、c .增加CiT在水中的溶解度(3)反應(yīng)出是有機(jī)溶液中的CuR與稀硫酸反應(yīng)生成CuS郵口若操作使用右圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是O(4)操作以石墨作電極電解 CuSO溶液。陰極析出銅，陽(yáng)極產(chǎn)物是操作由硫酸銅溶液制膽研的主要步驟是(5)流程中有三次實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用，已用虛線標(biāo)出兩處，第三處的試劑是。循環(huán)使用的NHCl在反應(yīng)I中的主要作用是 2.12015四川理綜化學(xué)】為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以 FeQ存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原 料FeSO(反應(yīng)條件略)。幅H2SO4活化磁鐵礦 FeCOj 空氣I 浸取II 還原山J川IV "

3、調(diào)pH除雜疏鐵礦燒渣慳；液廬盛/匚笑71人她晶加活化硫鐵礦還原 Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS+7Fe(SO)3+8HO=15FeSB8HSO,不考慮 其他反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第I步H2SO與Fe2O反應(yīng)的離子方程式是 。(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇 (填字母編號(hào))。A . KMnO$液 B . &Fe(CN) 6溶液 C . KSCN§液(3)第m步加FeCOM溶液pH到5.8左右，然后在第IV步通入空氣使溶液 pH 降到5.2 ,此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液 pH降低的原因是(4) FeSO可轉(zhuǎn)化為FeCO, FeC

4、Oft空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知 25C, 101kPa時(shí):H =-1648kJ/mol.H =-393kJ/molH =-1480kJ/mol4Fe(s) + 30 2(g) =2Fe 2Q(s)C(s)+O2(g尸CO2(g)2Fe(s)+2C(s)+3OXg)=2FeCQ(s)FeCO在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式二 0(5) FeSO在一定條件下可制得FeS(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制 造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+ FeS 2= Fe +2Li 2S,正極反應(yīng)式是。(6)假如燒渣中的鐵全部視為 FeO,其含量為50%將a kg質(zhì)量分

5、數(shù)為b% 的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為 96%其他雜質(zhì)浸出消耗 的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第in步應(yīng)加入FeCOkg。3.12015福建理綜化學(xué)】無(wú)水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。（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 A12O3,含有FeQ、SiO2等雜質(zhì)）制取無(wú)水氯化 鋁的一種工藝流程示意如下：物質(zhì)SiCl 4AlCl 3FeClaFeCl2沸點(diǎn)/ C57.6180 (升華)300 （升華）1023步驟I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(xiě)出一種）。步

6、驟R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)已知：Al 2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)AH=+1344.1kJ - mol2A1C1 3(g)=2Al(s)+3Cl 2(g) AH=+1169.2kJ mol由Al2O、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl 3的熱化學(xué)方程式為步驟ID經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的 NaOH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V中加入鋁粉的目的是4.12015廣東理綜化學(xué)】七鋁十二鈣(12CaO 7AI2O)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材 料，用白云石(主要含CaCOf口 MgCO和廢Al片制備七鋁十二鈣的

7、工藝如下:(1)煨粉主要含MgO和,用適量的NHNO溶液浸取煨粉后，鎂化合物 幾乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5X 10-6mol L-1,則溶液 pH大于(Mg(OH2 的 Ksp=5X 10-12)；該工藝中不能用(NH)2SO代替NHNO,原因是。(2)濾液I中的陰離子有 (忽略雜質(zhì)成分的影響)； 若濾液I中僅通入CO,會(huì)生成,從而導(dǎo)致CaCO率降低。(3)用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為 o(4)電解制備 Al(OH)3時(shí)，電極分別為 Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為 O(5) 一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí) AlCl4一和Al2Cl7一兩種離

8、子在Al 電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng)，放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為。5.12015江蘇化學(xué)】以磷石膏(只要成分CaSO,雜質(zhì)SiOz、AI2Q等)為原料可制備輕質(zhì)CaCOCO.NHjCI 港泄一 轉(zhuǎn)化一過(guò)族一 高溫般燒一 祝取,級(jí)水漿料 1濾液(1)勻速向漿料中通入 CO,漿料精液的pH和c(SQ") 隨時(shí)間變化見(jiàn)由右圖。精液pH>11時(shí)CaSO轉(zhuǎn)化的離 子方程式能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有(填序號(hào))A.攪拌漿料B .加熱漿料至100cC.增大氨水濃度 D .減小CO通入速率，輕偵CM'。、(2)當(dāng)精液pH接近6. 5時(shí)，過(guò)濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的

9、兩種陰離子為?口(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是(3)在敞口容器中，用 NHCl溶液浸取高溫煨燒的固體，隨著浸取液溫度上升，溶液中c(Ca2+)增大的原因6. (2015全國(guó)新課標(biāo)I)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦 (主要成分為MgB2Q - H2O和FeQ,還有少量FeQ、FeO CaO AI2Q和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BQ的工藝流程如圖所示：鐵硼爐桅誣迎鼠mu包蒸發(fā)水布國(guó)麗+粗硼酸 I tI浸渣 濾渣含鎂鹽母液回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出MgB2Q H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有寫(xiě)出兩條)。(2)利用的磁性，可

10、將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是(化學(xué)式)。(3) “凈化除雜”需先加 H2O溶液，作用是然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是(4) “粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 旗名稱(chēng))。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH),它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為(6)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程主觀題綜合訓(xùn)練二工藝流程(卷1)答案1. 【答案】 ( 1)作氧化劑過(guò)濾( 2) Cu(NH3 ) 42+2RH=2N4H+2NH3+CuR2分液漏斗a b( 3) RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁液體過(guò)多( 4) O2 H 2S

11、O4加熱濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾( 5) HSO防止由于溶液中的c (OH)過(guò)高，生成Cu (OH 2沉淀【解析】(1)反應(yīng)I是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH)42+, Cu被氧化，則反應(yīng)中H2O2的作用 是作氧化劑；操作是把濾渣和液體分離，所以該操作為過(guò)濾；(2)根據(jù)流程圖可知，Cu(NH)42+與有機(jī)物RHK應(yīng)生成CuR和氨氣、氯化錢(qián)， 所以該反應(yīng)的離子方程式是 Cu(NH ) 42+2RH=2N4+2NH+CuR ;操作是把 水層與有機(jī)層分離，所以為分液操作，需要的主要儀器為分液漏斗；Cu元素富集在有機(jī)層，所以該操作的目的是富集Cu元素，使銅元素與水溶液中的物 質(zhì)分離，答案選ab；(3) CuR中R元素

12、為-1價(jià)，所以反應(yīng)田是有機(jī)溶液中的 CuR與稀硫酸反應(yīng)生 成CuS郵口 RH操作使用的過(guò)濾操作中分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁，且 分液漏斗內(nèi)的液體太多；( 4)以石墨作電極電解CuSO4 溶液。陰極析出銅，則陽(yáng)極為陰離子氫氧根放電，生成氧氣，導(dǎo)致氫離子濃度增大，所以陽(yáng)極的產(chǎn)物有O、HSO;由溶液得到晶體的操作步驟一般為加熱濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾；( 5) 操作中得到的硫酸可用在反應(yīng)III 中， 所以第三種循環(huán)的試劑為H2SO4 ；氯化銨溶液為酸性，可降低溶液中氫氧根離子的濃度，防止由于溶液中的c(OH)過(guò)高，生成Cu (OH 2沉淀。2.【答案】(1) Fe2Q+6l4= 2Fe3+3H2O(2) C

13、(3) Fe2+被氧化為Fe3+, Fe3+水解產(chǎn)生H+。(4) 4FeCqs)+O2(g) =2Fe 2Q(s)+ 4CO2(g)AH = 260kJ/mol。(5) FeS2+4e = Fe +2S229ab 1131c(6) c / LC j -7LC kg 0'24501750 ”【解析】(1) FeQ+6l4 = 2Fe3+3H2O(2)若Fe3+沒(méi)有完全還原，則可以用 KSCN僉驗(yàn)。(3)部分Fe2+被氧化為Fe3+0(4 )根據(jù)蓋斯定律可得：4FeCQs)+O 2(g) =2Fe2Q(s)+ 4CO(g)H =-260kJ/mol 。(5)正極得電子，化合價(jià)降低，可得正極

14、方程式：FeS+4e= Fe +2S2-(6)由于最終得到FeSO,根據(jù)元素守恒，n(Fe)=n(S) , Fe來(lái)自于FeQ、FeS、FeCQ S來(lái)自于FeS、H2SO貝U有：c kg X50% c kg x 50%1° m(FeCOkg _ axb%kg(160g/mol * 2 + 160g/mol x 14) *96X)+ 6g/mol 98g/mol +c kg X50% 門(mén) 1 C aX 2X X 2 X 96%160g/mol 14則得答案:29ab 1131c2450 1750 kg(7) 答案】(15分)(1) Al3+3HO=Al(OH)3+3l4(2)防止后續(xù)步驟

15、生成的 AlCl 3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng) 速率。Fe 或鐵； Al2c3(s)+3C(s)+2Cl 2(g)=2AlCl 3(g)+3CO(g) A H=+174.9kJ/mol ;NaCl、NaClO NaClO ；除去 FeC"提高 AlC% 純度?！窘馕觥?1)氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Al 3+發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為 Al 3+3H2O：Al(OH)3+3Hf;(2)步驟I中焙燒使固體中的水分揮發(fā)，導(dǎo)致氣孔數(shù)目增多，其作用是可以防止后續(xù)步驟生成的AlCl 3水解。同時(shí)由于增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)速率 加快。根據(jù)物質(zhì)中含有的元素

16、組成可知：若在步驟II中不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng) 生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵。第一個(gè)式子減去第二個(gè)式子，整理可得： Al 2O3(s)+3C(s)+2Cl 2(g)=2AlCl 3(g)+3CO(g) A H=+174.9kJ/mol ;步驟ID經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH溶液吸收，生成的鹽主要有 3種，Cl2與濃NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、NaClO和水，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液變稀。 這時(shí)Cl2與稀的NaOH容液發(fā)生反應(yīng)，形成 NaCl、NaClO因此得到的三種鹽的化學(xué)式 分別為 NaCl、NaClO NaClO 。由于Al的活動(dòng)性比Fe強(qiáng)，在步驟V中加入鋁粉，就可以將鐵置

17、換出來(lái)，達(dá)到除去除去FeCL,提高AlCl 3純度的目的(8) 答案】(1) Ca。11；加入(NH)2SO會(huì)生成CaSO溶物，在過(guò)濾時(shí)會(huì)被除去,造成生成的CaCO®少。(2) NO、OH; Ca(HCO2(3) 20H+Al2Q=2AQ +HO/ 、通電A(4) 2Al+6H20- 2Al(OH) 3 J +314 T(5) Al 3e +7 AlCl 4 =4 Al 2CI7【解析】(1)煨燒時(shí)CaCO發(fā)生分解生成CaO和CO；煨燒MgCS解生成MgOF口 CO;故煨粉主要含 MgOF口 CaO Ksp=c(Mg2+)/(OK), 5X 10-12=5x 10-6 Xc2(OH)

18、，得 c(OH )= 10-3mol L-1, pH=11。由于溶液 I 中 c(Mg2+)小于 5X 10-6mol L-1, 所以?§液pH大于11;不能用(NH)2SO代替NHNO的原因是加入(NHhSO會(huì) 生成CaSO溶物，在過(guò)濾時(shí)會(huì)被除去，從而造成生成的 CaCOa少。(2)從流程中看出NO一沒(méi)有被除去，故濾液I中的陰離子有NO , CaO容于水生 成Ca(OH),故溶液中還有 OH;若濾液I中僅通入CO,過(guò)量的CO會(huì)與CaCO 生成Ca(HCO2從而導(dǎo)致CaCO率降低。(3) Al表面的氧化膜的成分是 AlzQ,該物質(zhì)是兩性氧化物，NaOHT以與之發(fā)生 反應(yīng)。NaOH&#

19、167;液與ALQ反應(yīng)的離子方程式為：20H +AlzQ= 2AlOT+HO;(4)電解制備Al(OH)3時(shí)，電極分別為Al片和石墨，Al作陽(yáng)極，石墨作陰極。Al 在陽(yáng)極放電，溶液中的 在陰極放電，破壞了水的電離平衡，使的溶液中的 OH濃度增大，與產(chǎn)生的A3+結(jié)合生成Al(OH)3,總反應(yīng)方程式為：2Al+6H2O里 2Al(OH)3 J +3HT。(5)根據(jù)題意，充電和放電時(shí) AlCl4一和Al2Cl7一兩種離子在 Al電極上相互轉(zhuǎn)化， 放電時(shí)負(fù)極Al失去電子變?yōu)锳l3+,與溶液中的AlCl 4一結(jié)合，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的 Al2Cl7 電極反應(yīng)式為：Al -3e +7 AlCl 4一=4 Al

20、207，5.【答案】(1) CaSO+ 2NH HA CO=CaC0 2NH+或 CaSM CO2 =CaC8 SO2 , AC；(2) SO"、HC,取少量最后一次的洗滌過(guò)濾液于試管中，向其中滴加 鹽酸酸化的BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全；(3)浸取液溫度上升，溶液中c(H+)增大，促進(jìn)固體中C寸浸出。【解析】漿料中含有氨水，能吸收co：,轉(zhuǎn)變成CQfZ利用碳馥朽的溶解度小于硫酸鈣的，進(jìn)行沉淀 的轉(zhuǎn)化，故離子方程式方程式；CaSO4+2NH'H：O+CO；=CaCa+2NH或 CaSO4+COjCaCO.-F so/，a、攪拌漿料，噌加接觸面積，加速反應(yīng)速率，正確；B、加熱漿料，使氨水分解跑出，不利于 吸收，錯(cuò)誤1c噌大氨水濃度，有不好吸收噌大co正一的濃度，加快反應(yīng)速率，正確,7減 小C6,減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率降低，錯(cuò)誤；(2)接近氏5時(shí)圖像上得