高中工业流程题.doc

2009届高三化学专题练习（无机推断与工业流程）5. 现有四瓶丢失标签的NaOH、Na2CO3、AlCl3、NH4HSO4溶液，为鉴别四瓶溶液，将四瓶溶液编号为A、B、C、D进行实验。实验过程和记录如下图所示（无关物质已经略去）：请回答：（1）Y、Z的化学式分别为：Y ；Z X与B反应的离子方程式为 。（2）D溶液pH （填“大于”、“小于”或“等于”）7，原因是（用离子方程式表示） 。（3）等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是 。（用化学式表示）（4）请写出C与过量B反应（加热）的离子方程式 。（5）若B、C的稀溶液混合后（不加热）溶液呈中性，则该溶液中离子浓度从大到小的顺序是 6已知A为酸式盐，B为某二价主族金属元素的化合物，常温常压下C、D、F、G、I均呈气态。等物质的量A、B与少量的水充分混合能恰好完全反应。图中反应条件（除高温外）均已略去。（1）写出B的电子式 ，D的结构简式 。（2）写出A与B反应的化学方程式 。（3）如对气体G进行加压操作，产生的现象是 。（4）写出下列反应的离子方程式：在A溶液中加入M 。向A溶液中加入过量NaOH溶液，并加热 。7下图是中学化学中常见物质之间的相互转化关系。其中，X是气体单质，Y是液体化合物，Z是常见的碱且焰色反应为黄色；W、L是固体单质，K、I中含有相同的元素；反应是高温下进行的工业上制取H的第一步反应。请按要求填空：（1）Y、Z的电子式分别为Y 、Z ；（2）写出下列反应的化学方程式： ； ； ；（3）反应中生成 1molL时，转移的电子数为 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m10阅读下面的信息，推断元素及有关物质，按要求回答物质： 信息:X、Y、Z、W是常见的短周期元素，其原子序数依次增大，且原子核外最外层电子数均不少于2。（1）根据信息，X一定不是 （填序号）. A.氢 B. 碳 C. 氧 D. 硫 信息：上述四种元素的单质均能在足量的氧气中燃烧，生成的四种氧化物中，有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓氢氧化钠溶液，氧化物的相对分子质量都大于26。（2）这四种元素中是否可能有一种是铝元素？ 。 信息：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量盐酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中析出白色沉淀。（3）白色沉淀物的化学式为 。 信息：向上述四种元素单质组成的混合物中加入足量烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸溶液，最终溶液中析出白色沉淀。（4）生成白色沉淀物的离子方程式为 。 信息：X与W同主族（5）X与浓硫酸加热时反应的化学方程式为 。11有短周期主族元素a、b、c、d、e、f、g六种元素，原子序数依次增大，其中a、b、c是前两周期元素，它们形成的常见化合物(甲)能抑制水的电离，b和c元素的原子组成的离子(乙)能促进水的电离，并且b、c元素在甲、乙中的化合价不变；d与c两元素不同周期，它们的单质在不同条件下能形成d2c(丙)和原子数之比为1：1的化合物(丁)与d同周期的金属e放人冷水中不反应，但再加入一定量的d单质后e单质溶解。 请回答下列问题()写出下列元素的符号：b: _c: _(2)写出丁与二氧化碳反应的化学方程式，并标出电子转移_(3)在周期表中相邻元素f和g中，g是短周期主族元素中原子序数最大的元素。这两种元素中非金属性较强的是_-，(填元素符号)，请你设计一个实验予以验证(只写出反应的离子方程式): _12某同学从一种未知的无色溶液中检验出Ag、Ba2，同时溶液的酸性很强，已知溶液中还可能大量存在的离子为Cu2、Cl、CO32、S2、K、Al3、SO42、SO32、NO3中的一种或几种。很显然，有些离子不必检验便可得出结论，请简述理由 ；你认为必须检验的离子是 13有一瓶澄清溶液, 可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、SO、CO、NO、Cl、I现进行如下实验:（1）测知溶液显强酸性；（2）取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水、CCl4层为紫红色；（3）另取样滴加稀NaOH溶液, 使溶液变为碱性, 此过程无沉淀生成；（4）取少量上述碱性溶液, 加Na2CO3溶液出现白色沉淀；（5）将实验（3）中的碱性溶液加热, 有气体放出, 该气体能使湿红色石蕊试纸变蓝。问：原溶液中肯定存在的离子是 ；肯定不存在的离子是 ；不能确定是否存在的离子是 。14有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl、I、HCO，取该溶液实验如下： 实验步骤实验现象取少量该溶液，加几滴甲基橙溶液变红色取少量该溶液，浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热有无色气体产生，后在空气中又变成红棕色取少量该溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成取中上层清液，加AgNO3溶液有白色沉淀生成，且不溶于HNO3取少量该溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解（1）溶液中肯定存在的离子是_。（2）溶液中肯定不存在的离子是_。（3）为进一步确定其他离子，应该补充的实验是_ _ _15海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。 回答下列问题： w.w.w.k.s.5.u. c.o.m(1)流程图中操作a的名称为 。(2)工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯缄，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。气体A、B是CO2或NH3，则气体A应是 （填化学式）。滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是 。(3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是： 。操作b是在 氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式： 。16重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOCr2O3）为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeOCr2O3 + 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 +7KCl + 12H2O，试回答下列问题 （1）在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式： 。 （2）NaFeO2能强烈水解，在操作生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式： 。 （3）操作的目的是什么，用简要的文字说明： 。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （4）操作中，酸化时，CrO42转化为Cr2O72,写出平衡转化的离子方程式： 。 17Na2S溶液、CaCO3固体软锰矿浆SO2含MnSO4的溶液MnO2过滤废渣MnSO4NH4HCO3溶液MnCO3固体(NH4)2SO4过滤含MnSO4的溶液碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH2.77.68.3完全沉淀pH3.79.69.8物质MnSCuSPbSKsp251013631036801028软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气。流程中主要发生的反应有：MnO2 + SO2 = MnSO4 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42-+ 4H+。(1)流程中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH （填“大”或“小”），该流程可与 （填工业生产名称）联合，生产效益更高。(2)反应的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为 ，这样设计的目的和原理是 。(3)反应中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是 。(4)反应发生的化学反应为：MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3+ (NH4)2SO4 + CO2 + H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.87.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是 ，溶液的pH不能过低的原因是 。(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应 工艺B：软锰矿与煤碳粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。其中工艺A的优点是 。（答对1个即可） 18茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。【查阅部分资料】：草酸铵(NH4)2C2O4属于弱电解质；草酸钙（CaC2O4）难溶于水；Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH：Ca(OH)2：pH13；A1(OH)3：pH5.5；Fe(OH)3：pH4.1。试根据上述过程及信息填空： 试根据上述过程及信息填空：（1）步骤加盐酸的作用是 _ 。（2）写出检验Ca2+的离子方程式 _ 。（3）写出沉淀C所含主要物质的化学式 （4）写出步骤用A试剂生成血红色溶液的离子方程式 （5）步骤的作用是 ，发生反应的离子方程式 （6）猜测步骤的目的是 （7）已知：2Fe + 3/2O2 = Fe2O3，H = Q1 kJ/mol； 2Al + 3/2O2 = Al 2O3，H = Q2 kJ/mol ，则Q1 Q2（填“”，“”或“=”）；20.蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是_。(2) 进行操作时，控制溶液pH78（有关氢氧化物沉淀的pH见下表）Ca(OH)2不能过量，w.w.w.k.s.5.u. c.o.m若Ca(OH)2过量可能会导致 溶解、 沉淀。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH1.53.39.4(3) 从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入_ (填入物质的化学式)，然后_ (依次填写实验操作名称)。(4) 物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是_(填写物质化学式)。(5) 现设计一个实验，确定产品aMgCO3bMg(OH)2cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：样品称量 高温分解 _ MgO称量(6) 18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中：a_、b_、c_。21随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如下。Na2SO3/H2SO4废钒催化剂（主要含VOSO4、V2O5）粉碎、水浸过滤滤液滤渣还原、酸浸、过滤滤渣滤液制砖调节pH为8离子交换KClO3 NH4Cl反应焙烧V2O5反应(VO2)2SO4NH4VO3VO3反应请回答下列问题：(1)23V在元素周期表位于第 周期 族。工业上由V2O5 冶炼金属钒常用铝热剂法，其用化学方程式表示为 。(2)反应的目的是 。(3)该工艺中反应的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式 。(4)用已知浓度的硫酸酸化的