优化探究高考化学总复习 专题讲座三 无机化工生产流程题的突破策略课时作业.doc

课时作业(十二)无机化工生产流程题的突破策略1(2014年高考江苏卷)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含al2o3、sio2等)制备碱式硫酸铝al2(so4)x(oh)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加caco3调节溶液的ph至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使al2(so4)3转化为al2(so4)x(oh)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的ph偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的so2量总是小于吸收的so2量，其主要原因是_；与吸收so2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的ph将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：加入h2so4酸浸时粉煤灰中的al2o3与h2so4反应，sio2不反应形成滤渣，故滤渣的主要成分是sio2；caco3可中和h2so4生成微溶于水的caso4，是滤渣的主要成分；若溶液的ph偏高，c(oh)偏大，al3水解会生成氢氧化铝沉淀，使溶液中的铝含量降低；亚硫酸盐热分解时空气中的氧气能将其氧化为so，使热分解放出的so2量减小；生成的金属氧化物减少，溶液的ph减小。答案：(1)al2o33h2so4=al2(so4)33h2osio2(2)caso43caco32al33so3h2o=2al(oh)33caso43co2(3)溶液中的部分so被氧化成so减小2纯净的过氧化钙(cao2)难溶于水和乙醇，常温下较为稳定。cao28h2o在0 时稳定，加热至130 时逐渐变为无水cao2。在实验室可用钙盐制取cao28h2o，再经脱水制得cao2。其制备过程如下：根据以上信息，回答下列问题：(1)用上述方法制取cao28h2o的化学方程式是_。(2)操作a的步骤为_。(3)检验“水洗”已经洗净的方法是_。(4)测定产品中cao2含量的实验步骤是(已知：i22s2o=2is4o)：第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g ki晶体，再滴入适量2 moll1的h2so4溶液，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为c moll1的na2s2o3溶液至反应完全，消耗na2s2o3溶液v ml。第三步反应完全时的现象为_；产品中cao2的质量分数为_(用字母表示)；某同学经实验测得产品中cao2的质量分数偏高，造成偏高的原因是(测定过程中由操作产生的误差忽略不计，用离子方程式表示)_。解析：(4)根据反应的离子方程式：cao24h2i=ca22h2oi2，i22s2o=2is4o，可得cao22s2o72 g2 molmcv103 molm3.6 cv102 g则cao2的质量分数为：100%答案：(1)cacl2h2o22nh3h2o6h2o=cao28h2o2nh4cl(2)向滤液中加入适量hcl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥(3)取少许最后一次的洗涤液，向其中加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若不产生白色沉淀，则说明已经洗净(4)溶液蓝色褪去%4h4io2=2i22h2o3镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含na、mg2、cl、br等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取mg(oh)2用石灰乳而不用naoh溶液的原因是_。(2)从过程得到的mg(oh)2沉淀中混有少量的ca(oh)2，除去少量ca(oh)2的方法是先将沉淀加入到盛有_溶液的烧杯中，充分搅拌后经_、_(填操作方法)可得纯净的mg(oh)2。(3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图：其中装置a的作用是_。(4)写出过程中发生反应的化学方程式_。答案：(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)mgcl2过滤洗涤(3)制备干燥的hcl气体(4)mgcl2(熔融)mgcl24美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得诺贝尔化学奖。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，故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(pdcl2)的工艺流程如下：(1)甲酸在反应中的作用是_(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)加浓氨水时，钯元素转变为可溶性pd(nh3)42，此时铁元素的存在形式是_(写化学式)。(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比13混合而成的，钯在王水中溶解的过程中有化合物a和一种无色、有毒气体b生成。气体b的化学式为_；经测定，化合物a由三种元素组成，有关元素的质量分数为pd：42.4%，h：0.8%。则a的化学式为_。(4)700 “焙烧1”的目的是_，500 “焙烧2”的目的是_。解析：(1)根据框图上的信息可知，加入甲酸后pdo转化成了pd，则甲酸的作用是还原剂。(2)铁元素被王水氧化后的价态一定是3价，在加浓氨水后转化为fe(oh)3。(3)王水中的硝酸被还原后生成的无色、有毒气体应该是no，根据元素守恒可知化合物a由h、pd、cl三种元素组成，三种元素原子的物质的量之比为：0.80.41.6214，故化合物a的化学式为h2pdcl4。(4)根据信息可知，废催化剂中除了含有钯元素之外，还含有活性炭、铁、有机物等杂质，活性炭和有机物可以通过焙烧除去，故700 “焙烧1”的目的是除去活性炭和有机物；550 “焙烧2”的对象是pd(nh3)2cl2，产物是pdcl2，故550 “焙烧2”的目的是脱氨或将pd(nh3)2cl2转变为pdcl2。答案：(1)还原剂(2)fe(oh)3(3)noh2pdcl4(4)除去活性炭及有机物脱氨或将pd(nh3)2cl2转变为pdcl25我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的流程：冶炼中的主要反应：cu2so22cuso2(1)烟气中的主要废气是_，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是_。(2)电解法精炼铜时，阳极是_(填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽_(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是_。(3)在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(fe2)、c(zn2)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(ksp)见下表：物质fe(oh)2fe(oh)3zn(oh)2cu(oh)2ksp8.01016 mol3l34.01038 mol4l43.01017 mol3l32.21020 mol3l3调节电解液的ph是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的fe2、zn2、fe3、cu2的溶液，随ph升高最先沉淀下来的离子是_。一种方案是先加入过量的h2o2，再调节ph到4左右，加入h2o2的目的是_。加入h2o2后发生反应的离子方程式为_。答案：(1)so2制硫酸(2)粗铜板阳极cu22e=cu(3)fe3将fe2氧化为fe32fe22hh2o2=2fe32h2o6钼是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。(1)写出反应的化学方程式：_。(2)反应的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂_。(3)如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有_。(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为_。(5)工业上制备还原性气体co和h2的反应原理为co2ch42co2h2，ch4h2oco3h2。含甲烷体积分数为80%的a l(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(co和h2)还原moo3制钼，理论上能生产钼的质量为_。解析：(5)根据反应方程式知，1 mol甲烷完全反应生成4 mol 还原性气体，而：3comoo3mo3co2,3h2moo3mo3h2o,3 mol还原性气体理论上生成1 mol 钼。n(ch4)80%，n(h2co)80%90%4 mol，n(mo) mol mol，m(mo) mol96 gmol14.11a g。答案：(1)2mos27o22moo34so2(2)h2so4、na2so3或na2so4、(nh4)2so4等(3)烧杯、漏斗、玻璃棒(4)na2moo4(5)4.11a g7(2013年高考广东卷)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：al(oh)3和cu(oh)2开始分解的温度分别为450 和80 (1)电解精炼银时，阴极反应式为_；滤渣a与稀hno3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物b的组成为_；在生成固体b的过程中，需控制naoh的加入量，若naoh过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：cuo_al2o3_cualo2_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_mol cualo2，至少需要1.0 moll1的al2(so4)3溶液_l。(5)cuso4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。解析：(1)电解精炼ag时，粗银作阳极，纯银作阴极，含有ag的电解质溶液作为电解液，所以阴极反应式为age=ag，滤渣a与稀hno3反应生成no，no被o2氧化生成no2，方程式为2noo2=2no2。(2)naoh溶液与al2(so4)3、cuso4反应生成al(oh)3沉淀和cu(oh)2沉淀，若naoh过量，al(oh)3沉淀溶解，离子方程式为al(oh)3oh=alo2h2o。(3)由于在反应前后，cu的化合价降低，cuo作氧化剂，所以失电子的只能是o2，被氧化成o2，利用得失电子守恒配平。(4)4cu4cuo2