2012年高三专题复习-工业流程图例题.doc

2012年高三专题复习工业流程图例题muyi736选编1（16分）锶（Sr）为第五周期A族元素。高纯六水氯化锶晶体（SrCl26H2O）具有很高 的经济价值，61时晶体开始失去结晶水，100时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末 （含少量Ba、Fe的化合物）制备高纯六水氯化锶的过程如下图。 请回答： （1）氯化锶溶液显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）。 （2）写出步骤在浆液中加入盐酸时发生反应的离子方程式 。 （3）步骤中调节溶液pH至810，宜选用的试剂为 。 A稀硫酸 B氢氧化锶粉末 C氢氧化钠 D氧化锶粉末 所得滤渣的主要成分是 （填化学式）。 （4）步骤中，洗涤氯化锶晶体最好选用 。 A水 B稀硫酸 C氢氧化钠溶液 D氯化锶饱和溶液 工业上用5060热风吹干六水氯化锶，选择该温度的原因是。 （5）若滤液中Ba2+浓度为110-5molL-1，依据下表数据可以推算滤液中Sr2+物质的量浓 度为 。SrSO4BaSO4Sr(OH)2Ksp3.310-71.110-103.210-4 2（15分）2011年8月12日，云南曲靖市越州镇约5000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢 放，毒水被直接排放南盘江中。：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子 主要是Cr3+，其次是Fe3、Al3+、Ca2+、Mg2+）： 部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Ca2+Cr3+开始沉淀时的pH2.77.69.54.04.6沉淀完全时的pH3.79.611.05.2（12溶解）5.6 （1）实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的硫酸溶液，所用的玻璃仪 器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。 （2）加入H2O2的作用是 。 调节溶液的pH=8是为了除去 离子。 （3）还原过程发生以下反应，请配平： Na2Cr2O7 SO2 _ Cr(OH)(H2O)5SO4 Na2SO4 （4）钠离子交换树脂的原理为：MnnNaRMRnnNa，被交换的的杂质离子是 。 ：工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它们会对人类及生态系统产生很大 损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72 的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。阳极的电极 反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极 反应方程式解释）。产生的阳极产物在处理废水中 的铬元素中所起的作用是 。3（15分）从废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺 流程示意图如下： 回答下列问题： （1）中滤渣的主要成分是 。 （2）、中的变化过程可简化为（下式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂 的主要成分）：Rn+（水层）+ nHA（有机层）RAn（有机层）+ nH+（水层）。 中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。 中反萃取时加入的X试剂是 。 （3）完成中反应的离子方程式： ClO3 VO2+ VO3+ Cl H2O。 （4）25时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钒沉淀率/%889293959595939087 根据上表数据判断，中加入氨水，调节溶液pH最佳值为 ；若钒沉淀率为 90%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c（Fe3+） 。 （已知：25时，KspFe(OH)3=2.61039） （5）在整个工艺流程中，可以循环利用的物质是水、 和 。 （6）写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 。4（15分）制备过氧化氢的传统方法是在过氧化钡中加入稀硫酸。以重晶石（BaSO4）为原 料制备过氧化氢的流程如下： 回答下列问题： （1）图中的气体可能含有的物质是。 COCO2SO2 A仅B仅C仅 D全部 （2）BaS不能存在于水中，BaS溶于水后，S元素主要以HS的形式存在，用化学方程 式表示其原因：。 （3）已知：Ba(OH)2(aq)+CO2(g)BaCO3(s)+H2O(l) H =162kJmol1 2H2S(g)+ Ba(OH)2(aq)Ba(HS)2(aq)+2H2O(l) H =191kJmol1 写出CO2 和Ba(HS)2溶液反应的热化学反应方程式： 。 需将溶液A加热的原因是。 （4）气体可进一步加工成为上述制取H2O2流程中的一种原料，该原料是 。 （5）通入的CO2若含有O2会有BaSO4生成，所以通常增大溶液的pH以提高CO32浓度， 把BaSO4转化为BaCO3。若测得SO42的浓度为1104molL1，则CO32的浓度需 大于才不致于生成BaSO4沉淀。 已知KspBaSO411010，KspBaCO32.5109 （6）据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特殊电极材料以H2 和O2为原料制取过氧化氢的新工艺。原理如右图所示：请写出甲电极的电极反应式： 。 5（15分）过氧化钙(CaO2)难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧 气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石(主要杂质是氧化铁) 等为原料制取过氧化钙(CaO2)的流程。 请回答下列问题： （1）操作应包括下列操作中的 。(填序号) A溶解 B过滤 C蒸馏 D分液 E蒸发结晶 （2）用氨水调节pH至89的目的是_。 （3）若测得滤液C中c(CO)103 mol/L，则Ca2 (填“是”或“否”)沉淀完全。 已知c(Ca2)105 mol/L时即可视为沉淀完全；KspCaCO34.96109 （4）若在滤液C中，加入HNO3使溶液呈酸性以得到副产物NH4NO3，则酸化后溶液中 c(NH)_c(NO)(填“”、“”、“”或“”)。 （5）操作是：在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，一段时间后， 再加入氢氧化钠溶液，当调节溶液pH至911，才出现大量沉淀。写出该反应的化 学方程式 ；用简要的文字解释用氢氧化钠调节 pH至911的原因 。 （6）已知大理石含CaCO3的质量分数为a，m g大理石可以制得n g CaO2，请计算： CaCO3转化为CaO2过程中，Ca原子的利用率 。6（14分）过碳酸钠（2Na2CO33H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下： 已知：主反应：2Na2CO3 (aq)3H2O2(aq)2Na2CO33H2O2 (s) H 0 副反应：2H2O22H2OO2 滴定反应：6KMnO45(2Na2CO33H2O2)19H2SO4 3K2SO46MnSO4 10Na2SO410CO2 15O234H2O 50时，2Na2CO33H2O2 (s) 开始分解。 请回答下列问题： （1）图中支管的作用是 。 （2）步骤的关键是控制温度，其措施有 、 、和。 （3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇，均可析出过碳酸钠，原因是。 （4）步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。 （5）下列物质中，会引起过碳酸钠分解的有 。 AFe2O3 BCuO CNa2SiO3 DMgSO4 （6）准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中，加50 mL 蒸馏水溶解，再加50mL 2.0molL-1 H2SO4，用2.00010-2molL-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL， 则产品中H2O2的质量分数为 。7（12分）CoCl26H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3， 还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等制取CoCl26H2O的工艺流程如下： 已知：浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等； 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3.79.69.25.29.8（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式 。（2）NaClO3的作用是 。（3）加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为 。（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图8。萃取剂的作用是 ；其使用的适宜pH范围是 。 A2.02.5 B3.03.5 C4.04.5（5）为测定粗产品中CoCl26H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是 。（答一条即可）1、(1)中性(2)SrCO3+2H+=Sr2+CO2+H2O(3)BD；BaSO4、Fe(OH)3(4)D