2019年高考化学化工流程全突破专题03实验条件的控制和目的专练对点专练.docx

专题03 实验条件的控制和目的专练1“分子筛”是一种具有多孔结构的铝硅酸盐(NaAlSiO4nH2O)，其中有许多笼状孔穴和通道，能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故此得名。利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备“分子筛”的一种工艺流程如下：（1）“分子筛”的化学式用氧化物形式可表示为_。（2）铝灰水解产生的气体为_(填化学式)；“水解”在加热条件下而不在室温下进行的原因是_。（3）“酸溶”时，发生氧化还原反应的离子方程式为_。（4）该工艺中滤渣的颜色为_。（5）某学习小组设计实验模拟从浓缩海水(含Ca2+、Mg2+、SO42-)中提取试剂级NaCl：实验中若向浓缩海水中加入的是Na2CO3浓溶液，则有难溶的Mg2(OH)2CO3生成，同时有气体逸出。该反应的离子方程式为_。该学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足，第步沉淀中依然含有少量BaCO3。从平衡角度分析其原因：_。【答案】Na2OAl2O32SiO22nH2O NH3加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出2Al+6H+=2Al3+3H2红褐色2CO32-+2Mg2+H2O=Mg2(OH)2CO3+CO2加入的CO32-使BaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，从而形成BaCO3 2明矾KAl(SO4)212H2O 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料铝灰(含Al、 Al2O3及少量SiO2和FeO xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下：回答下列问题：（1）明矾净水的原理是_(用离子方程式表示)。（2）操作是_，操作是蒸发浓缩、_、过滤、_、干燥。（3）检验滤液A中是否存在Fe2的试剂是_(只用一种试剂)。（4）将铝灰投入氢氧化钠溶液中生成气体的化学方程式是_，在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下MnO4转化为Mn2)：_。（5）已知：在pH3、加热条件下，MnO 可与Mn2反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为：_。滤渣2含有的物质是_。【答案】Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H过滤冷却结晶洗涤酸性高锰酸钾溶液(或铁氰化钾溶液)2Al2NaOH2H2O= 2NaAlO23H25Fe2MnO48H=5Fe3Mn24H2O3Mn22MnO42H2O=5MnO24HMnO2、Fe(OH)3 3铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。以某铬矿石(主要成分是Cr2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)为原料生产Cr2O3的流程如下：已知：2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2，焙烧时SiO2也参与反应。（1）Cr(OH)3和Al(OH)3性质类似，则Cr(OH)3与KOH反应的离子方程式为_；（2）沉淀2的化学式为_；（3）步骤中CrO42-转化成Cr2O72- ，写出其离子方程式_，硫酸能否换成盐酸并说明其理由_；（4）滤液3中的主要溶质是两种盐，其化学式为_；（5）CrO3的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示，则B点时铬的氧化物化学式为_。【答案】Cr(OH)3+OH-=2H2O+CrO2-H2SiO32CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O不能，HCl可能被CrO42-氧化成氯气Na2SO4 (NH4)2SO4Cr2O3 4某含锰矿石的主要成分是 MnO2，还含 CaO、Al2O3、FeS 杂质，由此矿石生产 MnCO3 的工艺流 程如图所示：已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH 如表所示：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Al(OH)33.84.7Mn(OH)28.810.4Ca(OH)212常温下，Ksp（CaF2）=3.9510-11回答下列问题：（1）酸溶时，是否能将稀硫酸换成浓盐酸_（填“ 是” 或“ 否” ）；操作 I 的名称 为_。（2）取溶液加入 KSCN 溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中 MnO2 与 FeS 发生反应的离子方程 式：_。（3）调节溶液的 pH 时，pH 的范围为_；所用的物质 X 最好是_（填字母）。A盐酸 BNaOH 溶液 C氨水 DMnCO3 固体（4）滤渣为_，滤渣为_。（填化学式）（5）沉锰的化学方程式为_。（6）沉锰后过滤得到固体 MnCO3，设计实验方案验证 MnCO3 固体是否洗涤干净：_。【答案】否 过滤 2FeS + 12H + 3MnO2 = 2Fe3 + 2S + 3Mn2 + 6H2O 4.7pH8.8 D Fe(OH)3、Al(OH)3 CaF2 MnSO4 + 2NaHCO3 = MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀产生，则说明已经洗涤干净。 5工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤所得废渣与强碱反应得离子方程式_，操作的名称是_。（2）步骤、的变化过程表示为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层）2RAn（有机层）+nH2SO4（水层，X试剂为_（写化学式）。（3）按要求完成下列方程式。的离子方程式为_，其中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为_，若有245gKClO3参与反应时，转移的电子数目为_。加氨水调节pH过程中涉及的离子方程式为：_。（4）该工艺流程中可以循环利用的物质有_和_。【答案】SiO2+2OH-=SiO32-+H2O萃取、分液H2SO46VO2+ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+1:612NANH3H2O+H+=NH4+H2O NH4+VO3-=NH4VO3（填1个即算正确）氨气（或氨水或NH3或NH3H2O）有机萃取剂（HA或有机溶剂或萃取后的有机层也给分） 6金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。（1）钛酸亚铁（用R表示）与碳在高温下反应的化学方程式为2R+C2Fe+2TiO2+CO2，钛酸亚铁的化学式为_；钛酸亚铁和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。（2）上述生产流程中溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的Ksp如下表所示。氢氧化物Fe(OH)2TiO(OH)2Mg(OH)2Ksp8.010-161.010-291.810-11常温下，若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.0018mol/L，当溶液的pH等于_时，Mg(OH)2开始沉淀。若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取TiCl4的方程式为_。Mg还原TiCl4过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_。【答案】FeTiO3 FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2O10 TiO2+2H2OTiO（OH）2（或H2TiO3）+2H+TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO隔绝空气 7CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取，其工艺流程如下：已知：浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8CoCl26H2O熔点为86，加热至110120时，失去结晶水生成CoCl2。回答下列问题：（1）浸出水钴矿过程中，Fe2O3发生反应的化学方程式为_。（2）向浸出液中加入适量NaClO3目的是_。（3）“加Na2CO3调pH至a”，a的范围是_；过滤所得沉淀的化学式为_。（4）萃取剂对金属离子的萃取与溶液pH的关系如下图所示，向“滤液”中加入该萃取剂的目的是_，使用该萃取剂的最佳pH范围是_（填选项字母，pH-萃取率见下）A5.05.5 B4.04.5 C3.03.5 D2.02.5【答案】Fe2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O将Fe2+氧化为Fe3+，易于除去铁元素5.2-7.6Fe(OH)3、Al(OH)3除去溶液中的Mn2+C 8二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料，工业上以软锰矿、菱锰矿为原料来制备。某软锰矿主要成分为MnO2，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物，其处理流程图如下：化合物Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3Ksp近似值10-3510-610-38（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为_。（2）“氨水、搅拌”，其中“搅拌”不仅能加快反应速率，还能_ ；滤渣A的成分是Fe（OH）3、Al （OH）3，加入氨水需调节pH 至少达到_，恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全。（3）滤渣B的成分是_。（4） MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极电极反应式为_。（5）工业上采用间接氧化还原滴定法测定MnO2纯度，其操作过程如下：准确称量0.9200g该样品，与足量酸性KI 溶液充分反应后，配制成100mL溶液。取其中20.00mL，恰好与25.00mL 0.0800molL-1Na2S2O3溶液反应（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。计算可得该样品纯度_%。【答案】 MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O充分氧化过量的Fe2+4CuS、ZnSMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+47.3 =0.005mol87g/mol=0.435g，该样品纯度为100%=47.3%。9工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4 b稀HNO3cNaOH溶液 d氨水（2）用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号）_，检验溶液中还存在Fe2+的方法是_（注明试剂、现象）。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2+向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属e.阴极增重的质量等于阳极减少的质量f.溶液中铜离子浓度不变（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制备Cu