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文檔簡介

專題十一化學(xué)工藝流程

【知識重構(gòu)】

知識點(diǎn)化工流程試題的呈現(xiàn)模式

知識點(diǎn)~2]常考的化工術(shù)語

關(guān)鍵詞釋義

研磨、將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化,增大反應(yīng)物接觸面積,以增大反應(yīng)速

霧化率或使反應(yīng)更充分

固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu),使雜質(zhì)在高溫下氧化、分解等。如般燒石灰石、高嶺

煨燒

土、硫鐵礦

除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性

灼燒

雜質(zhì)

向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液,使其中可溶性的物質(zhì)溶解,包括水浸、酸浸、堿浸、醇

浸取

浸等

浸出率固體溶解后,溶液中離子占該元素總含量的百分率

酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去的過程

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解

過濾固體與液體的分離

滴定定量測定,可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定

蒸發(fā)溶劑,使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?,繼續(xù)蒸發(fā),過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出

結(jié)晶

塞發(fā)

一蒸發(fā)除去部分溶劑,提高溶液的濃度

濃縮

水洗用水洗去可溶性雜質(zhì),類似的還有酸洗、醇洗等

酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等

堿作用去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH,促進(jìn)水解

知識點(diǎn)常見的操作及目的

常見的操作目的

加氧化劑氧化某物質(zhì),生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某些離子

判斷能否加

要考慮是否引入雜質(zhì)(或影響產(chǎn)物的純度)等

其他物質(zhì)

分離、提純利用過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸儲、重結(jié)晶等常規(guī)操作從溶液中得到晶體

提高原子綠色化學(xué)(減少對環(huán)境的污染、物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能

利用率量的充分利用)

在空氣中或苴他

?八要考慮。2、H2。、C02或其他氣體是否參與反應(yīng),或能否達(dá)到隔絕空氣、防氧

氣體中進(jìn)行的反

化、防變質(zhì)、防分解、防水解、防潮解等目的

應(yīng)或操作

知識點(diǎn)注意簡答題的答題規(guī)范

1.“操作或措施

操作或措施答題模板

從溶液中得

蒸發(fā)濃縮T冷卻結(jié)晶一過濾一洗滌(包括水洗、冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)一

到晶體的操

干燥

蒸發(fā)結(jié)晶的將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱,并用玻璃棒不斷攪拌,待有大量晶體出現(xiàn)時停止

操作加熱,利用余熱蒸干剩余水分

證明沉淀完

靜置,取上層清液,加入XX試劑(沉淀劑),若沒有沉淀生成,說明沉淀完全

全的操作

洗滌沉淀的沿玻璃棒向漏斗(過濾器)中加蒸儲水至沒過沉淀,靜置使水自然流干,重復(fù)操

操作作2~3次

2.“目的或原因”

目的或原因答題模板

沉淀用水洗的目的除去xx(可溶于水)雜質(zhì)

沉淀用乙醇洗滌的減小固體的溶解度;除去固體表面吸附的雜質(zhì);乙醇揮發(fā)帶

目的______________走水分,使固體快速干燥

冷凝回流的作用及

防止XX蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系,提高XX物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率

目的______________

防止XX離子水解;防止XX離子沉淀;確保XX離子沉淀完全;防

控制溶液pH的目的

止XX溶解等;促進(jìn)/抑制XX氣體吸收/逸出

加過量A試劑的原

使B物質(zhì)反應(yīng)完全(或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率)等

溫度過高,XX物質(zhì)分解(如H2O2、NH3-H2O、濃硝酸、NH4HCO3

溫度不高于XX。。的

等)或XX物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或XX物質(zhì)氧化(如

原因

Na2s03等)或促進(jìn)XX物質(zhì)水解(如A1C13、FeCh等)

減壓蒸儲(減壓蒸發(fā))減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止XX物質(zhì)受熱分解(如H2O2、

的原因濃硝酸、NH4HCO3等)

抑制xx離子的水解(如加熱蒸發(fā)A1C13溶液時需在HC1氣流

蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體

中進(jìn)行;加熱MgCl2-6H2O制取MgCl2時需在HC1氣流中進(jìn)

氛圍

行等)

配制某溶液前先煮

除去溶解在水中的氧氣,防止XX物質(zhì)被氧化

沸水的原因

反應(yīng)裝置中與大氣

相通的玻璃管的作平衡容器中壓強(qiáng),避免反應(yīng)容器中壓強(qiáng)過大

知識點(diǎn)5化工生產(chǎn)中的重要金屬元素

1.鋅及其重要化合物

(l)Zn的性質(zhì)與A1相似,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均反應(yīng)生成H2O

2+

⑵ZnO、Zn(OH)2與AI2O3、A1(OH)3均為兩性化合物。ZnO或Zn(OH)2與酸反應(yīng)生成Zn,

與強(qiáng)堿反應(yīng)生成ZnO歹。

2.鉆、鎮(zhèn)及其氧化物

(1)常溫下,鉆、鎮(zhèn)在空氣中能穩(wěn)定存在,加熱條件下可生成CoO、NiOo

(2)CoO溶于酸溶液,不溶于水、乙醇、氨水,在空氣中焙燒至390~890℃時生成四氧化三鉆。

NiO溶于酸和氨水,不溶于水。

(3)CO(OH)2在空氣中緩慢地被氧化為棕褐色的Co(OH)3;Ni(OH)2在空氣中較穩(wěn)定,可采用

氧化性較強(qiáng)的Bn將其氧化。

(4)Co3\Ni3+在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性,易被還原,如CO(OH)3、Ni(OH)3在鹽酸中被還

原,2CO(OH)3+6HC1=_2CoCl2+C12t+6H2O,2Ni(OH)3+6HCP==2NiC12+CbT+6H2O;在Na2sCh溶

液中、酸性條件下被還原,2Co(OH)3+SOp+4H+=_2Co2++SO/+5H2O,2Ni(OH)3+S0£+4H+=~:

2+

2Ni+SO^+5H2Oo

3.鈿及其化合物的性質(zhì)

(1)V:常溫下不活潑,不能與非氧化性酸及堿作用,但能溶于氫氟酸、硝酸和王水。

⑵V2O5:兩性氧化物,但以酸性為主,V2O5+6NaOH===2Na3Vo4+3H2O;1750℃發(fā)生分解反

應(yīng)2V2V2O4+O2T;微溶于水,易形成穩(wěn)定的膠體;有較強(qiáng)的氧化性湘關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方

程式為V2O5+6HCI(濃)==2VoeI2+CI2T+3H2。。

(3)VO2+、V0]:在酸性介質(zhì)中,V01具有強(qiáng)氧化性,VOj+Fe2++2H+==:

2+3++2+

VO+Fe+H2O,2V0j+H2C2O4+2H—2VO+2CO2t+2H2Oo

4.銘及其化合物的性質(zhì)

⑴Cr:加熱時,與02反應(yīng)生成503。

:3+

(2)Cr2O3:兩性氧化物,Cr2O3+6H+=~2Cr+3H2O;Cr2O3+2OH==2Cr02+H2Oo

3+

(3)Cr(OH)3:兩性氫氧化物,Cr(OH)3+3H+==Cr+3H2O;Cr(OH)3+OH=~Cr02+2H2Oo

⑷CrO廠與50"①可相互轉(zhuǎn)化,2CrO廠(黃色)+2H+-50萬(橙色)+H20;②強(qiáng)氧化性,

3+

如5H++Cr20歹+3HS03===2Cr+3S+4H2O,2Na2CrO4+16HC1==:

2CrCb+4NaCl+3c8H2。。

5.鈦及其化合物的性質(zhì)

(l)Ti:常溫下與酸不反應(yīng),但可與HF反應(yīng)(Ti+6HF==丑2TiF6+2H2?也可與熱的濃鹽酸反應(yīng)

工△

[2Ti+6HCl(濃)—2TiC13+3H2f]。

(2)Ti(h:不溶于水和稀酸,可溶解在HF溶液及熱的濃硫酸中;可與C12發(fā)生反應(yīng)TiO2+2C12

==TiC14+Ch;與堿溶液緩慢反應(yīng)TiO2+2NaOH==NazTiCh+HzO;在高溫下與Cb、C發(fā)生反應(yīng)

高溫

TiO2+2C+2C12^=TiC14+2CO。

(3)TiC14瀑露在空氣中會冒出白煙,TiCL+BHzO;^:H2TiO3;+4HCl;Mg作還原劑時可制備

“『八1220—1420K

金屬鈦,2Mg+TiC142Mgeb+Ti。

【題型解碼】

題型1微型化學(xué)工藝流程

例1(2024.遼寧高考)某工廠利用銅屑脫除鋅浸出液中的C1-并制備Zn,流程如下?!懊撀取辈襟E

僅Cu元素化合價發(fā)生改變。下列說法正確的是()

硫酸HA鋅浸出液

銅屑一:浸銅|—:脫氯|~>脫氯液

CuCl固體

鋅浸出液中相關(guān)成分(其他成分無干擾)

離子Zn2+Cu2+CF

濃度/(g?L-i)1450.031

A.“浸銅”時應(yīng)加入足量H2O2,確保銅屑溶解完全

B.“浸銅”反應(yīng):2Cu+4H++H2Ch=_2CI?++H2T+2H2O

C.“脫氯”反應(yīng):Cu+Cu2++2Cr===2CuCl;

D.脫氯液凈化后電解,可在陽極得到Zn

變式1(2024.浙江1月選考)為回收利用含12的CC14廢液,某化學(xué)興趣小組設(shè)計方案如下所示,

下列說法不亞琥的是()

A.步驟I中,加入足量Na2c。3溶液充分反應(yīng)后,上下兩層均為無色

B.步驟I中,分液時從分液漏斗下口放出溶液A

C.試劑X可用硫酸

D.粗12可用升華法進(jìn)一步提純

解題技法

1.成本要低——原料的選取使用、設(shè)備的損耗等;

2.原料的利用率要高——利用好副產(chǎn)品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用;

3.生產(chǎn)過程要快一化學(xué)反應(yīng)速率;

4.產(chǎn)率要高一化學(xué)平衡;

5.產(chǎn)品要純——產(chǎn)品的分離、提純;

6.環(huán)保問題一反應(yīng)物盡可能無毒、無害、無副作用,“三廢”處理。

產(chǎn)品線

雜質(zhì)線

|預(yù)處理階段I物質(zhì)轉(zhuǎn)化分離階段I產(chǎn)品生成階段|

釀①加入氧化劑或

粉碎或浸還原劑

焙燒鹽②調(diào)節(jié)pH

③加入萃取劑

|過濾或萃取分液操作|

題型2以非金屬元素為主

例2(2024.安徽高考)精煉銅產(chǎn)生的銅陽極泥富含Cu、Ag、Au等多種元素。研究人員設(shè)計了

一種從銅陽極泥中分離提取金和銀的流程,如下圖所示。

Na:zSjOs

溶液

浸出

銅'H2。?鹽酸、H2O2浸渣2

?I浸取3胃痛麗^Ag

極d浸取2|-

泥浸出液2

■I還原、Au

浸出液1FT

N2H4N2

回答下列問題:

⑴Cu位于元素周期表第周期第族。

(2)“浸出液1”中含有的金屬離子主要是。

(3)“浸取2”步驟中,單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為HAUC14的化學(xué)方程式為。

(4)“浸取3”步驟中,“浸渣2”中的(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3-。

(5)“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)為。“電沉積”

步驟完成后,陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為(填化學(xué)式)。

(6)“還原”步驟中,被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為0

(7)Na2s2。3可被12氧化為Na2s4。6。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析Sa-的結(jié)構(gòu)為(a)而不是(b)的原

變式2(2024.湖北高考)鍍用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽[Be3A12(SiO3)6]中提取被的

路徑為:

稀硫酸含HA的煤油

濾液2含NaA的煤油

已知:Be2++4HA=^BeA2(HA)2+2H+

回答下列問題:

⑴基態(tài)Be2+的軌道表示式為0

(2)為了從“熱熔、冷卻”步驟得到玻璃態(tài),冷卻過程的特點(diǎn)是。

(3)“萃取分液”的目的是分離Be2+和AF+,向過量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,觀察

到的現(xiàn)象是。

(4)寫出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化學(xué)方程式:?!盀V液2”

可以進(jìn)入步驟再利用。

(5)電解熔融氯化被制備金屬被時,加入氯化鈉的主要作用

是0

(6)Be(OH)2與醋酸反應(yīng)得到某含4個Be的配合物,4個Be位于以1個0原子為中心的四面體

的4個頂點(diǎn),且每個Be的配位環(huán)境相同,Be與Be間通過CH3coeT相連,其化學(xué)式

為。

解題技法

1.粗讀題干,挖掘圖示。圖示中一般會呈現(xiàn)超出教材范圍的知識,但題目中往往會有提示或

者問題中不涉及,所以一定要關(guān)注題目的每一個關(guān)鍵字,盡量弄懂流程圖,但不必將每一種物質(zhì)

都推出,只需問什么推什么。如制備類無機(jī)化工題,可粗讀試題,知道題目制取什么、大致流程和

有什么提示等。

2.攜帶問題,精讀信息。這里信息包括三個方面:一是主干,二是流程圖示,三是設(shè)置問題。讀

主干抓住關(guān)鍵字、詞;讀流程圖,重點(diǎn)抓住物質(zhì)流向(“進(jìn)入”與“流出”卜實(shí)驗(yàn)操作方法等。

3.跳躍思維,規(guī)范答題。答題時應(yīng)注意前后問題往往沒有“相關(guān)性”,即前一問未答出,不會影

響后面答題。要求用理論回答的試題,應(yīng)采用“四段論法”:改變了什么條件(或是什么條件)一根

據(jù)什么理論T有什么變化一得出什么結(jié)論。

題型3以金屬元素為主

例3(2024.河北高考)V2O5是制造軌鐵合金、金屬帆的原料,也是重要的催化劑。以苛化泥為

焙燒添加劑從石煤中提取V2O5的工藝,具有鋼回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等

優(yōu)點(diǎn)。工藝流程如下。

R-N(CH3)3C1

空I氣樹脂

1800~850℃|

察器泥一曲---------旗^-------H離子交換h

制團(tuán)烘干

H2O(g)+濾渣①尾液

氣體£)pH辿65~70七

3%NH4HCO3溶液一|金浸卜濾液①

濾渣

NHcl溶液洗脫液

4TT

V2O3<-……V沉-卜~~|洗脫卜~

母液

已知:i.石煤是一種含V2O3的礦物,雜質(zhì)為大量A12O3和少量CaO等;苛化泥的主要成分為

CaCCh、NaOH、Na2cO3等。

ii.高溫下,苛化泥的主要成分可與AI2O3反應(yīng)生成偏鋁酸鹽;室溫下,偏凱酸鈣[Ca(VO3)2]和偏鋁

酸鈣均難溶于水?;卮鹣铝袉栴}:

⑴釵原子的價層電子排布為;焙燒生成的偏軌酸鹽中鈕的化合價為,產(chǎn)生的

氣體①為(填化學(xué)式)。

⑵水浸工序得到濾渣①和濾液,濾渣①中含鋼成分為偏軌酸鈣,濾液中雜質(zhì)的主要成分為

(填化學(xué)式)。

⑶在弱堿性環(huán)境下,偏軌酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為;CO2加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率

的原因?yàn)?;浸取后低濃度的濾液①進(jìn)入

(填工序名稱),可實(shí)現(xiàn)軌元素的充分利用。

(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為(填化學(xué)式)。

(5)下列不利于沉釵過程的兩種操作為(填字母)。

a.延長沉帆時間

b.將溶液調(diào)至堿性

C.攪拌

d.降低NH4cl溶液的濃度

變式3(2024.全國甲卷)鉆在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、

鐵、鉆、鎰的+2價氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鉆的一種流程如下。

稀硫酸H2sNa^OsNaOHNaClO

JLJLT[調(diào)pH=41

普酸浸H沉銅H沉鎰H沉淀I——H沉鉆卜■濾液

廢渣干亍『『亍

浸渣CuSMnO2濾渣CO(OH)3

注:加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于IO;moLL-i,其他金屬離子不沉淀,即認(rèn)為完全分離。

已知:①Ksp(CuS)=6.3xIO%,Ksp(ZnS)=2.5x10々2,Ksp(CoS)=4.0x10々1。

②以氫氧化物形式沉淀時,lg[c(M)/(mol-L-i)]和溶液pH的關(guān)系如圖所示。

r〔-1

T

I-2

i

x-3

w

w-4

PH

回答下列問題:

(1)“酸浸”前,需將廢渣磨碎,其目的是O

(2)“酸浸”步驟中,CoO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

⑶假設(shè)“沉銅”后得到的濾液中c(ZP)和c(C02+)均為0.1moLL-i,向其中加入Na2s至Z「+沉淀

完全,此時溶液中c(Co2+)=moLL」,據(jù)此判斷能否實(shí)現(xiàn)Zi?+和C02+的完全分離

(填“能”或“不能”)。

(4)“沉鎰”步驟中住成1.0molM11O2產(chǎn)生H+的物質(zhì)的量為。

⑸“沉淀”步驟中用NaOH調(diào)pH=4,分離出的濾渣是。

(6)“沉鉆”步驟中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入適量的NaClO氧化Cc)2+,其反應(yīng)的離子方程式

為。

⑺根據(jù)題中給出的信息,從“沉鉆”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法

是o

解題技法

解題步驟解題策略

首尾呼應(yīng)①對照原料和產(chǎn)品,確定核心反應(yīng)和核心輔料

找出主線②根據(jù)核心反應(yīng),明確流程主線、支線和除雜任務(wù)

③以核心輔助原料為準(zhǔn),把流程劃分為原料預(yù)處理、核心反應(yīng)和產(chǎn)品分離提純?nèi)齻€

階段

分段剖析④根據(jù)箭頭指向,分析每一環(huán)節(jié)中物質(zhì)流入和流出的意義、控制反應(yīng)條件的作用,

明晰細(xì)節(jié)融通對流程的整體分析

⑤某些暫時不理解的環(huán)節(jié),可“難得糊涂”而“跳過去”,如有必要,可“順藤摸瓜”或帶

著問題回頭進(jìn)行有針對性的分析

⑥先易后難:先回答與工藝流程非密切相關(guān)的問題,確保易拿的分?jǐn)?shù)先拿到,增強(qiáng)答

由易到難題信心

破解答案⑦變換角度:從基本理論、綠色化學(xué)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)角度、安全生產(chǎn)等多角度答題

⑧對棘手問題:不忘嘗試從題給信息中尋找答案

微型工藝流程題“四線法”解題模型:

試劑線:為達(dá)到最終目的加入的物質(zhì),起到氧化還原、非氧化還原的作用。

轉(zhuǎn)化線:通過元素守恒分析焙燒、溶浸、沉淀、煨燒、電解、結(jié)晶等過程。

除雜線:復(fù)分解沉淀、置換沉淀、氧化還原沉淀,加熱產(chǎn)生氣體等。

分離線:蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾(趁熱過濾)、洗滌、干燥、萃取、分液等。

|關(guān)注元素去向!??!|

菱鋅礦XZn粉

|試劑線|H2SO4KMnO4HF.

11

調(diào)pH=5濾液①氧化濾液②轉(zhuǎn)化濾液③脫鈣鎂濾液④

用加■—>[良取

111*過濾f過濾過濾,過濾"

|操作線|-------------------------------------------------------------------------尸

|雜質(zhì)線|

濾渣①濾渣②濾渣③濾渣④

產(chǎn)品線

--------加入了什么物質(zhì),發(fā)生了什么反應(yīng),

進(jìn)行了什么操作,分離了什么雜質(zhì)。

【真題改編】

(選擇題1~5題,每題3分;非選擇題第6題9分;第7題9分;第8題12分;第9題10分,總計55

分)

1.(2023?湖北高考改編)工業(yè)制備高純硅的主要過程如下:

焦炭.HQ-H2

石英砂1800?20001'粗硅300C*SiHChnoor^高純硅

下列說法車肯送的是()

A.制備粗硅的化學(xué)方程式為SiO2+2C—Si+2C0$

B.lmol單晶硅含Si—Si的數(shù)目約為2x6.02xl023

C.使用原料氣HC1和H2時應(yīng)充分去除水和氧氣

D.非金屬單質(zhì)硅為非導(dǎo)體

2.(2023?浙江6月選考改編)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計粗苯甲酸(含有

少量NaCl和泥沙)的提純方案如下。下列說法錯誤的是()

加水

加熱

趁熱冷卻

溶解

酸藕褶肉甌需》過醫(yī)臀*1苯甲酸I

A.操作I、n均需使用玻璃棒,但其作用不同

B.操作n趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaCl

c.操作ni緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹

D.操作IV洗滌苯甲酸,使用冷水的效果比乙醇好

3.(2023?江蘇高考改編)室溫下,用含少量Mg2+的MnSCU溶液制備MnCO3的過程如題圖所示。

已知Ksp(MgF2)=5.2xlO"i,Ka(HF)=6.3xlO"。下列說法正確的是()

NaF溶液NaHC()3溶液

MnSO4溶液T除鎂I-----恒國一MnCOs

A.上述MnSO4溶液中:c(Mn2+)+c(Mg2+)>c(SO/)

B.“除鎂”得到的上層清液中:c(Mg2+).c(F)=Ksp(MgF2)

C.0.1mol-L'NaHCOs溶液中:c(CO打)-c(H2co3)=c(H+)-c(OH-)

D.“沉鎰”后的濾液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HCC)3)+2c(COr)+2c(SO/)

4.(2023?遼寧高考改編)Cr(0H)3可用于制備銘顏料及銘鹽,某工廠采用如圖所示工藝制備

Cr(OH)3o已知焙燒后Cr元素以+6價形式存在;在溶液中Cr(VI)存在如下平衡:2CrO/+2H+-

Cr202-+H20o下列說法正確的是()

Na2CO3,O2Na2s2?溶液

礦渣一>殛卜—硬瞥出避卜fG<0H)3

(含F(xiàn)eO.CrA)

濾渣濾液②

A.“焙燒”若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,可以選擇陶瓷土甘堪作反應(yīng)容器

B.濾渣的主要成分為Fe2O3

C.濾液①中Cr元素的主要存在形式為Cr2O^-

D.濾液②中溶質(zhì)的主要成分為Na2s。4

5.(2023?湖南高考改編)處理某銅冶金污水(含Ci?+、Fe3\Zn2\AF+)的部分流程如圖所示:

石灰乳Na2s溶液

如混哈3I畔4沉淀池IH混合311H沉淀,池u曜

沉渣[沉渣口

已知:

①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

物質(zhì)Fe(OH)3CU(OH)2Zn(OH)2A1(OH)3

開始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

②Ksp(CuS)=6.4x10-36,Ksp(ZnS)=1.6x10-24。③坨2~0.3o

下列說法簿送的是()

A.“沉渣I”中含有Fe(OH)3和A1(OH)3

B.Na2s溶液呈堿性,其主要原因是S2-+H2O=HS-+OH

C.“沉淀池II”中,當(dāng)CiP+和Zi?+完全沉淀時,溶液中強(qiáng)2=4.0xl0"2

D.常溫下,Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]=2.5xlO“7

6.(2023?海南高考改編)鉞的氧化物廣泛應(yīng)用于原子能、航天、電子、陶瓷等領(lǐng)域,是重要的戰(zhàn)略

物資。利用綠柱石(主要化學(xué)成分為Be3AbSi6C)i8,還含有一定量的FeO和FezCh)生產(chǎn)BeO的一

種工藝流程如圖所示。

已知:

①綠柱石的主要化學(xué)成分為3BeO-AbC)3-6SiO2(寫成氧化物的形式);

②Be與A1在元素周期表中的位置符合對角線規(guī)則,BeO與AI2O3性質(zhì)相似,Be(OH)2與A1(OH)3

性質(zhì)相似。

回答下列問題:

(1)粉碎的目的是o(1分)

(2)無水BeCL可用作聚合反應(yīng)的催化劑。BeO、CI2與C在600~800℃制備BeCb且生成一種

毒性氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2分)

⑶殘?jiān)闹饕煞质牵ㄌ罨瘜W(xué)式)。(1分)

(4)該流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。(1分)

(5)沉鍍時,用氫氧化鈉溶液代替氨水得到Be(OH)2的量可能減少,用離子方程式說明理

由:。(2分)

(6)wg綠柱石(BeO含量為14%)經(jīng)過一系列反應(yīng)后得到BeOag(純度為90%),則BeO的產(chǎn)率

為。(2分)

7.(2023?新課標(biāo)卷改編)銘和鈕具有廣泛用途。銘鈕渣中銘和鋼以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要

雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從銘帆渣中分離提取銘和鈕的一種流程如圖所示:

Na2c。3MgSO4溶液

NaOHH,0稀硫酸(NH02sp4溶液

l通空氣1」51PHJ

格鈕渣TS---------——

1.

水浸渣濾渣濾渣

Na&中溶液稀硫酸

,1,I調(diào)pH

50H)3?調(diào)PH感卜----瓶|」

-----~

VA

已知:最高價銘酸根在酸性介質(zhì)中以CnO丈存在,在堿性介質(zhì)中以CrO廠存在。

回答下列問題:

⑴煨燒過程中,釵和銘被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽,其中含銘化合物主要為(填化

學(xué)式)。(1分)

⑵水浸渣中主要有SiO2和(寫化學(xué)式)。(1分)

(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性,主要除去的雜質(zhì)是(寫化學(xué)式)。(1分)

(4)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2s2。5)溶液,還原50丈,寫出該反應(yīng)的離子方程

式:°(2分)

(5)已知25℃時Ksp[Cr(OH)3]=6.4xl(y3i,若除去廢水中CB,使其濃度小于6.4xl0-7molLL此時

溶液中的c(H+)<mol-L'o(2分)

(6)已知Cr(HI)的存在形態(tài)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的分布如圖所示:

請補(bǔ)充完整由CrCl3溶液制得Cr(OH)3的實(shí)驗(yàn)方案:取分離、提純得到的CrCl3溶

液,,

低溫烘干,得到高純Cr(OH)3晶體。[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:2mol-L^NaOH溶液、0.1molL"AgNO3

溶液、0.1mol.L"HNO3溶液、蒸儲水](2分)

8.(2023?全國甲卷改編)BaTiCh是電子陶瓷工業(yè)的支柱。以BaSCU為原料,采用下列路線可制備

粉狀BaTiO3o

BaSCbi、||

過量碳粉、T焙燒酸化修體縮結(jié)晶修

過量氯化鈣~I~

co濾渣母液

TiQ、

(水

NHI^GOX,

BaTiOj4一熱分解<一沉淀,—溶解

JT

濾液

已知:①BaS可溶于水;

②CaS微溶于水,可溶于酸;

③草酸在水溶液中高于85C易分解。

回答下列問題:

(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。(1分)

(2)“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCb、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?!敖 睍r主要反應(yīng)的離子

方程式為。(2分)

(3)“焙燒”后的產(chǎn)物不能直接用酸浸取,原因是。(2分)

(4)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學(xué)方程式為。(2分)

(5)隔絕空氣條件下,BaTiO(C2O4)2灼燒得到BaTiO3。該反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。(2分)

(6)測定產(chǎn)品純度。

2+

取wgBaTiO3產(chǎn)品溶于過量的一定濃度硫酸溶液中配制成250mL溶液(生成TiO)>25.00

mL溶液于錐形瓶,加入過量VimLcimol-L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反應(yīng)后,用C2mol-L-1

KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V2mLo計算產(chǎn)品純度:(寫出必

要的計算過程)。(3分)

3++2+2+=3+3+

已知氧化性順序TiC)2+>Mn04>Fe;2H+Ti0+Fe==Fe+Ti+H2O0

9.(2023?遼寧高考改編)某工廠采用如圖1所示工藝處理鑲鉆礦硫酸浸取液(含Ni2+、C02+、Fe2+、

Fe3\Mg2+和Mn2+),實(shí)現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

混合氣

石灰乳(SOj+空氣)NaOHNaOH

硫酸浸取液』、化'普|沉+鎮(zhèn)黃均市卜墨

濾渣鉆銀渣沉渣

圖1

回答下列問題:

⑴在一定溫度下,用硫酸溶液浸取已粉碎的銀鉆礦時,提高浸取速率的方法

為。(1分)

(2)“氧化”中,混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的過一硫酸(H2SO5),寫出

H2s05的結(jié)構(gòu)式:-(1分)

(3)“氧化”中,用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為Mn02,該反應(yīng)的離子方程式

為。(2分)

(H2s05的電離第一步完全,第二步微弱)

(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變,Mn(II)氧化率與時間的關(guān)系如圖2所示。S02的體積分?jǐn)?shù)

為9%時,Mn(II)氧化速率最大;繼續(xù)增大S02體積分?jǐn)?shù)時,Mn(H)氧化速率減小的原因

是。(2分)

100i-----------令——9~-.....................9-----------------

%

/

*SOz體積分?jǐn)?shù)

3

80。0.0%

幅60

(°0.8%

040

)▲2.0%

u20

wO9.0%

。16.0%

0▼??

0204060

時間/min

圖2

(5)將“鉆銀渣”酸溶后,進(jìn)行如圖3所示流程:

NaClONa2CO3H2s0”

溶液溶液溶液

T鉆鎮(zhèn)分離H沉鐐卜使?jié)饪s結(jié)晶l-NiSO,?7H2O

濾液1

CO(OH)3-*[W1E]H濃縮結(jié)囿fCoC?6H2O

nr

濃鹽酸

圖3

①寫出“鉆鑲分離”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:0(2分)

②“銀鉆分離”后溶液中c(Ni2+)=L0mol?L-i,若“濾液1”中c(CO歹)=10;moLL」,則沉銀率

=o[已知:Ksp(NiCCh)=LOxl0一7,沉銀率=因沉10°%]Q分)

【新題快遞】

(選擇題1~5題,每題3分俳選擇題第6題15分;第7題12分;第8題11分,總計53分)

L某粗苯甲酸樣品中含有少量NaCl和泥沙,某實(shí)驗(yàn)小組提純苯甲酸的實(shí)驗(yàn)流程如圖(已知:常溫

下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃時苯甲酸在水中的溶解度分別為0.34g和2.2g)。下列說法

不亞理的是()

粗苯甲酸喘H懸濁液四起濾液|結(jié)晶〉過濾彳濾渣卜

|苯甲酸晶體卜洗滌、干燥

A.“過濾1”需趁熱,以減少苯甲酸的析出

B.“溶解”“過濾”“洗滌”操作中均使用了玻璃棒

C.“洗滌”時,選用乙醇作洗滌劑有利于快速干燥

D.將洗滌后的晶體鋪在干燥的濾紙上,晾干后稱量

2.七水硫酸鋅在農(nóng)業(yè)中可用作微量元素肥料,也被廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域。利用鋅渣制備

ZnSO4-7H2O的工藝流程如圖所示。

硫酸i.漂白粉鋅粉

ii.ZnO

區(qū)小、熹1濾液①焉1濾液②、凄1濾液③.國k

鋅渣-酸浸|----氧化|置換|--------H操作x卜

]“黃綠色氣體?

濾渣①濾渣②濾渣③

ZnSO4-7H2O*—

鋅渣的主要成分為ZnO,含有少量CuO、FeO、PbO、SiO2o下列說法正確的是()

A.濾渣①為SiCh,濾渣③為Cu和Pb

B.氧化操作發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++2C10-+20H-+2H2。===2Fe(OH)3;+ChT

C.加入ZnO的主要作用是調(diào)節(jié)溶液的pH

D.操作X用到的玻璃儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、漏斗

3.高鐵酸鉀(K2FeO4)具有殺菌消毒及凈水作用,某實(shí)驗(yàn)小組在堿性條件下制備K2FeO4的流程如

圖所示:

質(zhì)Fe(NO3)3飽和KOH溶液

THnxIK2reU4、2reU4

NaCl(s)

下列說法里送的是()

A.lmolK2FeO4的消毒能力相當(dāng)于1.5molHC1O

B.“氧化”操作中發(fā)生反應(yīng):3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

C.同溫度時高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀

D.提純時,應(yīng)用到的玻璃儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯、酒精燈

4.以煉鐵廠鋅灰(主要成分為ZnO,還含少量的CuO、SiO2、FezCh)為原料制備ZnO的流程如圖

所示。下列說法正確的是()

NH4HCO3和

過量氨水過量鋅粉蒸出物

鋅灰1~J1~~T--1--------------

濾渣①濾渣②

xglXfe

1

ZnO?^-ZnCO3-Zn(OH)2<-

已知:“浸取”工序中ZnO、CuO分別轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和[CU(NH3)4『+。

A.H—N—H鍵角:[CU(NH3)4]2+<NH3

B.濾渣②的主要成分為Fe、Cu和Zn

C.所含金屬元素的質(zhì)量:濾液①〈濾液②

D.“煨燒”時需要在隔絕空氣條件下進(jìn)行

5.氨氮廢水是造成水體富營養(yǎng)化的原因之一,處理氨氮廢水的流程如圖所示。

足量。2

|含NHj廢水

過程②

I達(dá)標(biāo)廢水I七鬻液I余氯廢水卜■

---------過程③---------

下列離子方程式書寫母誤的是

A.過程①:NH/+OH-=_NH3H2O

B.過程②:3Cb+2NH3-H2O===6C「+N2T+2H2O+6H+

C.過程③:Cb+S0g+H20=_2C1+S0/+2H+

D.CI2溶于水:CI2+H2O=^2H++cr+cicr

6.環(huán)己酮(O°)是重要的化工原料和有機(jī)溶劑,可用于制造合成橡膠、合成纖維和藥品等。

實(shí)驗(yàn)室用次氯酸鈉氧化法制備環(huán)己酮的原理與操作流程如圖所示。

環(huán)己醇53mL25mL冰醋酸30mL水

約0.05mol38mL次氯酸鈉溶寂3gAICI3和沸石一

操作2食鹽無水碳酸鈉寸一^^口操作1

廠工一<---------------------環(huán)己酮粗品<-------

*M3無水硫酸鎂操作3門口由岫口、

I~?有機(jī)相-----------?-------?環(huán)己酮精品(3.4g)

一~~?水相

已知:

①環(huán)己酮的密度比水的密度小,能與水形成恒沸混合物,沸點(diǎn)為95℃o

②31℃時,環(huán)己酮在

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