工艺流程、无机综合题.doc

绵阳中学高2011级（高三园补习班）高考化学热点专题强化训练(十四)工艺流程、无机综合题 (YL) 1.【10江苏16】钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有HNO3 70 BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：（1）酸溶后溶液中pH1 ，Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为 。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是 、 。（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填化学式）；中和使溶液中 （填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。（4）上述流程中洗涤的目的是 。【参考答案】（1）Ba(FeO2)28HNO3 8 Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O（2）防止反应速度过快 浓HNO3易挥发、易分解 （3）BaCO3 Fe3、H（4）减少废渣中可溶钡盐对环境的污染 （凡合理答案均可）2.【09江苏16】以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（1）反应I前需在溶液中加入 （填字母），以除去溶液中的。A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.（2）反应需控制反应温度低于35，其目的是 。（3）工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。（4）反应常被用于电解生产(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。【参考答案】（1）B(2)防止NH4HCO3分解（或减少Fe2的水解）（3）降低K2SO4 的溶解度，有利于K2SO4 析出。（4）2SO42- -2e2S2O82-3氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下： （1）净化N2和H2时，铜屑的作用是： ；硅胶的作用是 。（2）在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H=727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度： ；体系中要通入适量的氢气是为了 。（3）X可能是 （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。（4）如何说明氮化硅产品已用水洗干净？ 。（5）用硅粉作硅源、叠氮化钠（NaN3）作氮源，直接燃烧生成氮化硅（发生置换反应），该反应的化学方程式为： 。【参考答案】（1）除去原料气中的氧气；除去生成的水蒸气。（2）这是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化熔合成团，阻碍与N2的接触； 将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去（若答将整个体系中空气排尽也可得分）。（3）硝酸（4）洗涤后的滤出液呈中性（5）9Si+4NaN33Si3N4 +4Na4.医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量等杂志）生产医药级二水合氯化钙（的质量分数为97.0%103.0%）的主要流程如下：滤渣（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的为8.08.5，以除去溶液中的少量。检验是否沉淀完全的试验操作是 。（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的约为4.0，其目的有：将溶液中的少量； 防止在蒸发时水解； 。（3）测定样品中含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000溶液滴定至终点，消耗溶液体积的平均值为20.39mL。上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。计算上述样品中的质量分数为 。若用上述办法测定的样品中的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。4.【参考答案】（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3 沉淀完全。（2）防止溶液吸收空气中CO2 (3)酸式滴定管99.9%样品中存在少量的NaCl 少量的CaCl2 .2H2O失水5.亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：溶解吸收塔NaClO3配料ClO2发生器H2O稀硫酸LIULIUH2SO4160g/LNaOHSO2和空气混合气H2O2过滤滤液NaClO23H2O3已知：NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO23H2O。纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10以下安全。160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。（1）160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为 。若要计算该溶液的质量分数，还需要的一个条件是 (用文字说明）。（2）发生器中鼓入空气的作用可能是 （选填序号）。 a将SO2氧化成SO3，增强酸性； b稀释ClO2以防止爆炸； c将NaClO3氧化成ClO2（3）吸收塔内的反应的化学方程式为 吸收塔的温度不能超过20，其目的是 。（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是 （5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是 （选填序号）。aNa2O2 bNa2S cFeCl2 （6）从滤液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作依次是 （选填序号）。a蒸馏 b蒸发 c灼烧 d过滤 e冷却结晶要得到更纯的NaClO23H2O晶体必须进行的操作是 （填操作名称）。5.【参考答案】（1）4 mol/L（2分，未写单位不给分），该溶液的密度（1分）；（2）b（2分）；（3）2NaOH+2ClO2+H2O22 NaClO2+2 H2O+O2（2分）；防止H2O2分解（2分）；（4）连续测定吸收塔内溶液的pH（1分）；（5）a （2分）；（6）b、e、d（2分），重结晶（1分）。3工业碳酸钠（纯度约为98）中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等杂质，提纯工艺线路如下：、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示： 、25时有关物质的溶度积如下(物质溶解时溶液中其电离的离子浓度的乘积)：物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe (OH)3Ksp4.9610-96.8210-64.6810-65.6110-122.6410-39回答下列问题：（1）加入NaOH溶液时发生的离子方程式为 。25时，向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH8时，c(Mg2)：c(Fe3) 。（2）“趁热过滤”时的温度应控制在 。（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行 ，并说明理由 。（4）已知：Na2CO310 H2O(s)Na2CO3(s)10 H2O(g) H+ 532.36kJmol-1 Na2CO310 H2O(s)Na2CO3H2O(s)9 H2O(g) H+ 473.63kJmol-1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式 。5【参考答案】（1）Fe3+3OHFe(OH)3，MgCO3 +2OH Mg (OH) 2+CO32；（2分，各1分） 2.2151021（2分）（2）高于36（2分）（3）不可行；（2分） 若“母液”循环使用，则溶液c(Cl)和c(SO42)增大，最后所得产物Na2CO3中混有杂质（2分） （4）Na2CO3H2O(s)Na2CO3(s) +H2O(g) H+58.73kJmol1（2分）6稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸、 （填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。aNaOH溶液 b氨水 cCO2气 dHNO3写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式： 。（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在 的范围内；检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是 。6【参考答案】（1）Y2O3FeO2BeO2SiO2（2分）（2）b（2分） BeO22 4 H = Be2 2H2O（2分）（3）3.76.0（2分） 取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+沉淀完全（2分）7用菱锌矿(主要成分为碳酸锌，还含有Fe2+。、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的 种流程如下(1)在反应3前要将菱锌矿研磨，其目的是 _ 。(2)反应4将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为 _。(3)加入氧化锌调节pH=45，反应5的离子方程式为 _ 。(4)锌粉不在反应4之前加入的原因是_。(5)若用石墨做电极电解滤液Y，则可以得到参与本流程反应的物质有_。7.【参考答案】增大反应物接触面积，使反应3反应速率加快2Fe2+ClO+2H+=2Fe3+Cl+H2O或6Fe2+ClO3+6H+=6Fe3+Cl+3H2OZnO+2H+=Zn2+H2O Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ 或3ZnO+2Fe3+3H2O=2Fe(OH)3+3Zn2+Zn与H+以及Fe3+反应,将增加Zn的用量以及后续实验中次氯酸钠(或氯酸钠)的用量(其他合理答案均可)H2 Cl2 Zn8美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用，催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：（1）甲酸在反应中的作用是 （选填：“氧化剂”、“还原剂”）。（2）加浓氨水时，钯转变为可溶性Pd(NH3)42+，此