河南省洛阳市宜阳县第一高级中学培优部高考化学 工艺流程专题训练六.doc

工艺流程题型专题训练六 1(14分)锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能，在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用；锂元素更是被誉为“能源元素”。 锂的原子结构示意图为 ；锂暴露在湿空气中时，会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑，更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂，最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式 。锂在空气中燃烧，发出浅蓝色的火焰，放出浓厚的白烟，生成相应氧化物 _（填化学式）。 下面是从锂辉石（li2oal2o3sio2）中提出锂的工业流程示意图。 高温煅烧时的反应原理为：li2oal2o3sio2+k2so4= k2oal2o3sio2+li2so4；li2oal2o3sio2+na2so4= na2oal2o3sio2+li2so4。锂离子浸取液中含有的金属离子为：k+、na+、li+、fe3+、fe2+、al3+、mn2+ 。几种金属离子沉淀完全的ph金属离子al(oh)3fe(oh)2fe(oh)3mn(oh)2沉淀完全的ph4.79.03.210.1li2so4、li2co3在不同温度下的溶解度（g / 100g水）温度溶解度10205080li2so435.434.733.131.7li2co31.431.331.080.85（1）浸取时使用冷水的原因是 。（2）滤渣2的主要成分为 。（3）流程中分2次调节ph（ph78和ph 13），有研究者尝试只加一次浓naoh溶液使ph 13，结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后，随着放置时间延长，白色沉淀增加，最后得到的li2co3产品中杂质增多。li2co3产品中的杂质可能是 ，用离子方程式表示其产生的原因 。（4）加热浓缩的作用是 。（5）洗涤li2co3晶体使用 。2中国环境监测总站数据显示，pm2.5、so2、nox等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对它们进行研究具有重要意义。请回答：（1）将pm2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子k+na+nhsonocl浓度(mol/l)410661062105410531052105根据表中数据计算pm2.5待测试样的ph 。（2）nox是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发n2和o2反应，其能量变化示意图如下：n2(g)o2(g)2no(g) h 。（3）消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。.nh3催化还原氮氧化物(scr)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：由图可知scr技术中的氧化剂为 。用fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，当=1:1时，脱氮率最佳，已知每生成28g n2 放出的热量为qkj，该反应的热化学方程式为 。.工业上变“废”为宝，吸收工业中so2和no，可获得na2s2o4和nh4no3产品的流程图如下（ce为铈元素）：装置中的主要反应的离子方程式为 。装置还可以使ce4+再生，若用甲烷燃料电池进行电解，当消耗1mol ch4时，理论上可再生 mol ce4+。.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应：c(s)2no(g)n2(g)co2(g) hq kj/mol。在t1时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：时间(min)浓度(mol/l)01020304050no1.000.580.400.400.480.48n200.210.300.300.360.36co200.210.300.300.360.36tl时，该反应的平衡常数k 。30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_（答一种即可）。3（14分）汽车尾气中co、nox以及燃煤废气中的so2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。（1）氧化一还原法消除nox的转化如下：反应i为no +o3=no2+o2，生成标准状况下11.2 l o2时，转移电子的物质的量是 mol。反应中，当n( no2)：nco(nh2)2=3：2时，氧化产物与还原产物的质量比为_ （2）使用“催化转化器”可以减少尾气中的co和nox，转化过程中发生反应的化学方程式为co+ nox n2 +co2（未配平），若x=1.5，则化学方程式中co2和n2的化学计量数比为 。（3）吸收so2和no，获得na2s2o4和nh4no3产品的流程图如下（ce为铈元素）。装置中，酸性条件下，no被ce4+氧化的产物主要是no3、no2，请写出生成等物质的量的no3和no2时的离子方程式 .（4）装置的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得ce4+再生，再生时生成的ce4+在电解槽的 （填“阳极”或“阴极”），同时在另一极生成s2o42一的电极反应式为 。（5）已知进入装置的溶液中，no2的浓度为agl1，要使1m3该溶液中的no2完全转化为nh4no3，至少需向装置中通人标准状况下的氧气 l（用含a代数式表示，结果保留整数）。4（共18分）()无机盐a是医学上常用的镇静催眠药，由两种元素组成。将其溶于水，通入适量黄绿色气体b，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。分液后取上层溶液，经元素分析，溶质为漂白粉的主要成分之一，往此溶液通入co2和nh3可获得纳米材料e和铵态氮肥f。（1）无机盐a中阳离子的结构示意图 。（2）工业上制取漂白粉的化学反应方程式 。（3）co2和nh3两气体中，应该先通入溶液中的是 （填化学式）， 写出制备e和f的离子反应方程式 ()某研究小组为了探究一种浅绿色盐x（仅含四种元素，不含结晶水，m(x)908 gmol-1）的组成和性质，设计并完成了如下实验。取一定量的浅绿色盐x进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀e、28.8g红色固体g和12.8g红色固体h。已知：（1）浅绿色盐x在570、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。（2）常温下b呈液态且1个b分子含有10个电子请回答如下问题：（1）写出b分子的电子式 。（2）已知g溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为 。（3）x的化学式是 ，在隔绝空气、570温度下加热x至完全分解的化学反应方程式为 。（4）一定条件下，nh3与黑色固体c发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙（丙是大气主要成分之一），写出一个可能的化学反应方程式 ，设计一个实验方案探究 红色固体的成分 。5(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。（1）欲检验该酸洗废液中含有的少量fe3+，最宜选用的试剂是_溶液；为检验其中的fe2+，某同学设计了如下实验：取该酸洗废液少许加入试管中，滴入几滴酸性kmno4溶液后发现紫色消失。该同学得出结论：该溶液中含有fe2+。大家认为该同学的实验设计不合理，理由是_(用必要的文字和离子方程式解释)。（2）采用石墨作电极电解上述酸洗废液时，初始阶段，阳极板上有气泡生成，此时与该现象有关的阳极电极反应式为_ ；向上述酸洗废液中加入koh溶液中和后，在合适的电压下电解，可在_(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(k2feo4)。（3）利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为al2o3、fe2o3和sio2)以及新制的硅酸(活化硅酸)，制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称pafsc)，具体方法如下：适当调高滤液a的ph，al3+和fe2+转化为沉淀，原因是_ _(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。pafsc絮凝剂净化水的过程中，al3+参与反应的离子方程式为_ _。25时，pafsc的除浊效果随溶液ph的变化如图所示(图中的ntu为浊度单位)，则在下列ph范围中，pafsc除浊效果最佳的是_(填下列序号字母)。a45 b57 c78 d8925时，ph7且随ph增大，pafsc的除浊效果明显变差，原因是碱性增强，使胶体发生了_现象。6(16分)磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：（1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。写出磷酸主要的电离方程式： 。n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越 (填“大”或“小”)。（2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式。（3）由工业白磷 (含少量砷、铁、镁等) 制备高纯白磷 ( 熔点44，沸点280)，主要生产流程如下：除砷过程在75 下进行，其合理的原因是 (填字母)。a使白磷熔化，提高反应活性 b降低白磷的毒性c温度不宜过高，防止硝酸分解 d适当提高温度，增大反应速率生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是 。除砷过程中，合成洗涤剂起到 作用。硝酸氧化除砷时被还原为no，写出砷转化为砷酸的化学方程式： 。氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多，消耗硝酸的量越 (填“多”或“少”)。某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是 。参考答案7（14分） 6li + n2 = 2li3n li2o （4分）.（1）li2so4的溶解度随温度升高而减少，用冷水浸取可以提高浸取率。 （2分）（2）al(oh)3、fe(oh)3 （2分）（3）al(oh)3 （1分）al3+ + 4oh- = alo2- + 2h2o 2alo2- + co2 + 3h2o = 2al(oh)3+ co32- （2分）（4）提高li+ 浓度和溶液温度，使得li2co3容易成淀。（2分）（5）热水（1分）8（1）4（2）+183 kj/mol；（3）no no22nh3(g) + no(g) + no2(g) =2n2(g) + 3h2o(g) h =2q kj/molso2+oh= hso 8通入一定量的no；适当缩小容器的体积；增大压强；通入等物质的量的co2和n2。（合理即可）9（1）1（1分），4:3（2分）；（2）3:1（2分）；（3）2no+3h2o+4ce4+=no3-+no2-+6h+4ce3+（2分）；（4）阳极（2分），2h+2hso3-+2e-=s2o42-+2h2o（2分）；（5）no2-的浓度为ag/l，要使1m3该溶液中的no2-完全转化为nh4no3，则失去电子数目是：.设消耗标况下氧气的体积是v，则得电子数目是：v22.42（2-0）.根据电子守恒解得v=243a.10（共18分）（1）（1分）（2）2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o（2分）（3）nh3（1分）2nh3+co2+ca2+h2o=caco3+2nh4+（2分）（1）（1分）（2）3cu2o14h+2no36cu2+2no7h2o（2分）（3）cu4(oh)6so4（2分）cu4(oh)6so44cuo+so3+3h2o（2分）（4）3cuo2nh3n23cu3h2o、6cuo2nh3n23cu2o3h2o（其他答案合理均可）（2分）红色固体的成分可能是cu，或cu2o，或cu与cu2o混合物。（1分）准确称取一定量的红色固体，在nh3气流中加热至恒重后，如式样无失重，则为cu；如加热后失重，根据失重的量在试样总质量中的比例，即可推断出试样为cu2o，或cu与cu2o混合物。（2分）（或其他合理答案）11（1）（5分）kscn；酸性kmno4溶液会氧化cl-，导致紫色消失，2mno4-+10cl-+16h+2mn2+5cl2+8h2o（3分）（2）（4分）2cl-2e-=cl2；阳（3）（7分）调高溶液ph，溶液中oh-增大，从而使al(oh)3和fe(oh)3的