【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021屆高考化學(xué)(廣東專用)一輪總復(fù)習(xí)限時(shí)訓(xùn)練：熱點(diǎn)回頭專練5-無(wú)機(jī)化工流程題專項(xiàng)突破

熱點(diǎn)回頭專練5無(wú)機(jī)化工流程題專項(xiàng)突破1．由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成的混合粉末，取樣品進(jìn)行下列試驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去)：(1)取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無(wú)明顯變化，說(shuō)明樣品中不含有的物質(zhì)是(填寫化學(xué)式)________。(2)Z為一種或兩種氣體：①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)I中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是______________________________；②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是________。(3)向Y中通入過量氯氣，并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽(yáng)離子是(填寫離子符號(hào))___________________________________________________________________________________。(4)取Y中的溶液，調(diào)pH約為7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2molI－時(shí)，共轉(zhuǎn)移3mol電子，該反應(yīng)的離子方程式是_____________________________。答案(1)Al(2)①C＋2H2SO4(濃)eq\o(,\s\up10(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O②NO、CO2(3)Cu2＋、Fe3＋、H＋(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－===2Fe(OH)3↓＋2I22．(2021·深圳一模，32)某校探究性學(xué)習(xí)小組用已部分生銹的廢鐵屑制作印刷電路板的腐蝕劑，并回收銅。探究過程如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)步驟①中先加入熱的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名稱是________。(2)步驟②中，除發(fā)生反應(yīng)Fe＋2HClFeCl2＋H2↑外，其他可能反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(3)溶液C的顏色是________，溶液D中可能含有的金屬陽(yáng)離子有________。(4)可以驗(yàn)證溶液B中是否含有Fe2＋的一種試劑是________(填選項(xiàng)序號(hào))。a．稀硫酸 b．鐵c．硫氰化鉀 d．酸性高錳酸鉀溶液(5)操作乙的名稱是________，步驟⑤產(chǎn)生金屬銅的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。答案(1)過濾(2)Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋3Fe2＋(3)棕黃色Fe2＋、Cu2＋(4)d(5)電解CuCl2eq\o(,\s\up10(電解))Cu＋Cl2↑3．(2021·山東理綜，30)TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。(1)試驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)＋CCl4(g)eq\o(,\s\up10(△))TiCl4(g)＋CO2(g)，在無(wú)水無(wú)氧條件下制備TiCl4，試驗(yàn)裝置示意圖如下：有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他CCl4－2376與TiCl4互溶TiCl4－25136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧儀器A的名稱是________。裝置E中的試劑是________。反應(yīng)開頭前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、________、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：①停止通N2②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的挨次為________(填序號(hào))。欲分別D中的液態(tài)混合物，所接受操作的名稱是________。(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：酸溶FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)水解TiOSO4(aq)＋2H2O(l)eq\o(,\s\up10(90℃))H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)簡(jiǎn)要工藝流程如下：①試劑A為________。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，若溫度過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2_____________________________________________________________________________________________________。②取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，再加H2O2后消滅微紅色，說(shuō)明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是________。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是____________________(填化學(xué)式)。解析(1)留意審題，該反應(yīng)是在無(wú)水無(wú)氧條件下制備的；安裝完裝置，首先檢查氣密性，然后裝入藥品。依據(jù)反應(yīng)條件，N2必需進(jìn)行干燥處理(干燥管)。然后通過N2排解系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O2)，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)發(fā)生。為了防止倒吸，反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈，再冷卻到室溫，最終停止通N2。在D中冷凝的液體有CCl4和TiCl4，依據(jù)沸點(diǎn)不同，可接受分餾的方法分別。(2)①加入H2SO4，除發(fā)生FeTiO3酸溶外，還發(fā)生反應(yīng)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，為了使Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，所以應(yīng)加入Fe粉(A)，鈦液中含有FeSO4和TiOSO4，考慮到溫度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在過濾時(shí)，造成鈦損失。②由于Fe2＋不行能全部結(jié)晶生成綠礬，造成H2TiO3中含F(xiàn)e2＋，滴入H2O2發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，所以當(dāng)加入KSCN后，顯紅色，由于在H2TiO3中含F(xiàn)e2＋，所以煅燒后會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3，造成TiO2發(fā)黃。答案(1)干燥管濃H2SO4檢查氣密性②③①分餾(或蒸餾)(2)①Fe溫度過高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀②Fe2＋Fe2O34．鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。試驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工藝流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問題：(1)固體a的化學(xué)式為________，Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________。(2)由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________，從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的試驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)________、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。(3)以1000kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3，需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸(密度1.84g·cm－1)________L(保留一位小數(shù))。(4)若同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁，通過把握硫酸的用量調(diào)整兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1，則投料時(shí)鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為________。解析(1)鋁土礦中Al2O3和Fe2O3能溶于鹽酸，SiO2不溶于鹽酸，所以固體a的化學(xué)式為SiO2。Al2O3溶于燒堿生成NaAlO2溶液，在其中通入CO2生成Al(OH)3沉淀。(2)Al(OH)3分解生成Al2O3，Al2O3與稀硫酸、氨氣反應(yīng)生成銨明礬溶液。(3)m(Al2O3)＝1000kg×36%＝360kg，m(H2SO4)＝eq\f(98×3×360,102)kg＝1037.6kg，需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸(密度1.84g·cm－3)為eq\f(1037.6×103g,1.84g·mL－1×98%)＝575.4×103mL＝575.4L。(4)設(shè)制得的Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的物質(zhì)的量都是1mol，則Al3＋共3mol，SOeq\o\al(2－,4)共5mol，依據(jù)鋁原子和SOeq\o\al(2－,4)守恒原理可得，加入Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為eq\f(3,2)∶5＝3∶10。答案(1)SiO2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2OHCOeq\o\al(－,3)＋Al(OH)3↓(2)Al2O3＋4H2SO4＋2NH32NH4Al(SO4)2＋3H2O蒸發(fā)濃縮(3)575.4(4)3∶105．(2021·惠州二模，32)我國(guó)某大型電解銅生產(chǎn)企業(yè)，其冶煉工藝中銅、硫回收率達(dá)到97%、87%。下圖表示其冶煉加工的流程：冶煉中的主要反應(yīng)：Cu2S＋O2eq\o(,\s\up17(高溫))2Cu＋SO2(1)煙氣中的主要廢氣是________，從提高資源利用率和減排考慮，其綜合利用方式是_________________________________________________________。(2)電解法精煉銅時(shí)，陽(yáng)極是________(填“純銅板”或“粗銅板”)；粗銅中含有的金、銀以單質(zhì)的形式沉淀在電解槽________(填“陽(yáng)極”或“陰極”)的槽底，陰極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。(3)在精煉銅的過程中，電解質(zhì)溶液中c(Fe2＋)、c(Zn2＋)會(huì)漸漸增大而影響進(jìn)一步電解。幾種物質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2Ksp8.0×10－16mol3·L－34.0×10－38mol4·L－43.0×10－17mol3·L－32.2×10－20mol3·L－3①調(diào)整電解液的pH是除去雜質(zhì)離子的常用方法。依據(jù)上表中溶度積數(shù)據(jù)推斷，含有等物質(zhì)的量濃度的Fe2＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋的溶液，隨pH上升最先沉淀下來(lái)的離子是________。②一種方案是先加入過量的H2O2，再調(diào)整pH到4左右，加入H2O2的目的是_____________________________________________________________。加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________。答案(1)SO2制硫酸(2)粗銅板陽(yáng)極Cu2＋＋2e－Cu(3)①Fe3＋②將Fe2＋氧化為Fe3＋2Fe2＋＋2H＋＋H2O22Fe3＋＋2H2O6．(2021·山東理綜，31)廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡(jiǎn)圖如下：(1)電解時(shí)廢舊刀具做陽(yáng)極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是____________?；厥盏南礈煲捍嫠渲齐娊庖?，目的是回收利用其中的____________。(3)溶液Ⅰ的主要成分是____________。洗滌CoC2O4不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無(wú)明顯影響，但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染，緣由是______________________________________________________________________________________。(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析本題考查電解原理、除雜、洗滌沉淀，氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，意在考查考生對(duì)化工流程的分析力量和綜合運(yùn)用學(xué)問的力量。(1)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)是H＋放電生成氫氣。(2)廢舊刀具作陽(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生Co2＋和Fe2＋，加入雙氧水后Fe2＋被氧化生成Fe3＋，通入氨氣后生成Fe(OH)3沉淀，即濾餅的主要成分是Fe(OH)3。洗滌液中含有Co2＋，可循環(huán)使用。(3)加入的草酸銨與CoCl2反應(yīng)，生成草酸鈷和氯化銨，則溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl。若草酸鈷表面的NH4Cl未洗凈，則焙燒時(shí)NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl，造成環(huán)境污染。(4)Co2O3～6e－～2Co，H2～2e－～H2O，依據(jù)得失電子守恒有Co2O3～3H2，可得Co2O3＋3H2===2Co＋3H2O。答案(1)2H＋＋2e－===H2(2)Fe(OH)3Co2＋(或Co)(3)NH4Cl焙燒時(shí)NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl(4)Co2O3＋3H2===2Co＋3H2O7．(2021·揭陽(yáng)質(zhì)檢，32)鉬是一種過渡金屬元素，通常用作合金及不銹鋼的添加劑，這種元素可增加合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性及韌性，還可增加其耐高溫及耐腐蝕性能。如圖是化工生產(chǎn)中制備金屬鉬的主要流程圖。(1)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：_______________________________________。(2)反應(yīng)①的尾氣可以再利用，寫出應(yīng)用該尾氣制得的兩種重要化學(xué)試劑_________________________________________________________________。(3)假如在試驗(yàn)室模擬操作1和操作2，則需要使用的主要玻璃儀器有_________________________________________________________________。(4)鉬在空氣中灼燒生成三氧化鉬，三氧化鉬溶于氫氧化鈉溶液生成鉬酸鈉；三氧化鉬不溶于鹽酸或稀硫酸。鉬酸鈉的化學(xué)式為________。(5)工業(yè)上制備還原性氣體CO和H2的反應(yīng)原理為CO2＋CH4eq\o(,\s\up10(高溫))2CO＋2H2，CH4