2019届高考化学二轮专题：化学工艺流程综合训练

化学工艺流程综合训练 1 1 16 16分分 某科研小组设计出利用工业废酸某科研小组设计出利用工业废酸 10 10 的的H H2 2SOSO4 4 来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnOZnO的方案的方案 实现废物综实现废物综 合利用合利用 方案如下图所示方案如下图所示 已知已知298298 K K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pHpH如下表所示如下表所示 离离 子子开始沉淀时的开始沉淀时的pHpH完全沉淀时的完全沉淀时的pHpH FeFe2 2 6 346 349 709 70 FeFe3 3 1 481 483 203 20 ZnZn2 2 6 206 208 008 00 请回答下列问题请回答下列问题 1 1 氧化铜锌矿中含有少量的氧化铜锌矿中含有少量的CuSCuS和和ZnS ZnS 在在H H2 2SOSO4 4的作用下的作用下ZnSZnS可以溶解而可以溶解而CuSCuS不溶不溶 这是由于相同温度下这是由于相同温度下 K Ksp sp CuS CuS 填填 或或 K Ksp sp ZnS ZnS 2 2 你认为在除铁过程中选用下列物质中的你认为在除铁过程中选用下列物质中的 填字母填字母 作为试剂甲是最合适的 作为试剂甲是最合适的 A A KMnOKMnO4 4B B O O2 2 C C H H2 2O O2 2D D ClCl2 2 3 3 除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH pHpH pH应控制在应控制在 4 4 请写出生成请写出生成Fe OH Fe OH 3 3沉淀的离子方程式沉淀的离子方程式 5 5 乙溶液可直接用作氮肥乙溶液可直接用作氮肥 则乙的化学式是则乙的化学式是 6 6 请写出请写出 沉淀沉淀ZnZn2 2 步骤中发生反应的化学方程式步骤中发生反应的化学方程式 2 2 16 16分分 2019 2019 肇庆二模肇庆二模 为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用 某同学拟定了以下实验方案某同学拟定了以下实验方案 请回答下列问题请回答下列问题 1 1 从上述信息可确定该合金中一定含有从上述信息可确定该合金中一定含有FeFe和和 填化学式填化学式 2 2 试剂试剂a a 是一种不引入杂质的绿色氧化剂是一种不引入杂质的绿色氧化剂 该氧化剂的化学式为该氧化剂的化学式为 滤渣滤渣D D 稀硫酸和试剂 稀硫酸和试剂a a总反应的化总反应的化 学方程式为学方程式为 3 3 若反应若反应 产生的气体是产生的气体是H H2 2 则验证滤液则验证滤液A A只含只含NaAlONaAlO2 2 不含 不含NaNa4 4SiOSiO4 4 H H4 4SiOSiO4 4为白色胶状沉淀为白色胶状沉淀 的方法是取少量滤液的方法是取少量滤液A A 于试管中于试管中 滴加滴加 4 4 取质量均为取质量均为13 213 2 g g的滤渣的滤渣B B四份四份 分别加入相同浓度分别加入相同浓度 不同体积的稀硝酸充分反应不同体积的稀硝酸充分反应 标准状况下所生成的标准状况下所生成的NO NO 假设假设 还原产物只有一种还原产物只有一种 体积与剩余固体金属的质量如下表体积与剩余固体金属的质量如下表 实验编号实验编号 稀硝酸体积稀硝酸体积 mL mL 100100200200300300400400 剩余金属质量剩余金属质量 g g 9 09 04 84 80 00 0 NONO体积体积 L L 标准状况标准状况 1 121 122 242 243 363 364 484 48 实验实验 最先溶解的金属是最先溶解的金属是 实验实验 中金属全部溶解后中金属全部溶解后 再发生的反应是再发生的反应是FeFe2 2 和 和HNOHNO3 3 则滤渣则滤渣B B中中FeFe的质量分数为的质量分数为 精确到精确到0 1 0 1 3 3 16 16分分 2019 2019 湛江测试湛江测试 锂电池消耗量巨大锂电池消耗量巨大 这对不可再生的金属资源的消耗是相当大的 因此锂离子电池回收这对不可再生的金属资源的消耗是相当大的 因此锂离子电池回收 具有重要意义具有重要意义 其中需要重点回收的是正极材料其中需要重点回收的是正极材料 其主要成分为钴酸锂其主要成分为钴酸锂 LiCoO LiCoO2 2 导电乙炔黑 导电乙炔黑 一种炭黑一种炭黑 铝箔以及 铝箔以及 有机黏结剂 某回收工艺流程如下有机黏结剂 某回收工艺流程如下 1 1 上述工艺回收到的产物有上述工艺回收到的产物有Al OH Al OH 3 3 填化学式填化学式 其中生成其中生成Al OH Al OH 3 3的离子方程式为的离子方程式为 2 2 废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂 为了安全为了安全 对拆解环境的要求是对拆解环境的要求是 3 3 酸浸时如果用盐酸代替酸浸时如果用盐酸代替H H2 2SOSO4 4和和H H2 2O O2 2的混合液也能达到溶解的目的的混合液也能达到溶解的目的 但不利之处是但不利之处是 4 4 生成生成LiLi2 2COCO3 3的化学方程式为的化学方程式为 已知 已知LiLi2 2COCO3 3在水中的溶解度随着温度的升在水中的溶解度随着温度的升 高而减小高而减小 所以在浓缩结晶后的操作是所以在浓缩结晶后的操作是 4 4 16 16分分 2019 2019 湛江二模湛江二模 工业上用共沉淀法制备活性工业上用共沉淀法制备活性FeFe3 3O O4 4的流程如下的流程如下 试回答下列问题试回答下列问题 1 1 在制备过程中在制备过程中 不但要将块状固体原料粉碎 磨成粉末不但要将块状固体原料粉碎 磨成粉末 而且反应池 合成池都要安装搅拌机 作用都是而且反应池 合成池都要安装搅拌机 作用都是 2 2 在反应池中几乎没有气体产生 在反应池中生成亚铁离子的离子方程式为在反应池中几乎没有气体产生 在反应池中生成亚铁离子的离子方程式为 3 3 在合成池中生成在合成池中生成FeFe3 3O O4 4的离子方程式为的离子方程式为 反应温度需控制在反应温度需控制在5050 其方法是其方法是 4 4 根据以上反应可知根据以上反应可知 配料中心很可能使混合物中的配料中心很可能使混合物中的FeFe2 2O O3 3与与FeFe物质的量之比接近物质的量之比接近 5 5 在分离车间进行在分离车间进行 和烘干等操作可得活性和烘干等操作可得活性FeFe3 3O O4 4 5 5 16 16分分 2019 2019 韶关二调韶关二调 蛇纹石因其花纹似蛇皮而得名蛇纹石因其花纹似蛇皮而得名 某地蛇纹石大约含某地蛇纹石大约含MgOMgO 38 38 另外还含有另外还含有 SiOSiO2 2 CaOCaO FeFe2 2O O3 3 AlAl2 2O O3 3等氧化物等氧化物 由蛇纹石矿制备由蛇纹石矿制备MgOMgO的工艺流程如下的工艺流程如下 1 1 写出酸浸过程中的一个离子方程式写出酸浸过程中的一个离子方程式 若在实验室进行酸浸过程 若在实验室进行酸浸过程 需要的需要的 仪器有烧杯 仪器有烧杯 2 2 沉淀沉淀 的成分是的成分是 写化学式写化学式 写出它的一种用途 写出它的一种用途 3 3 沉淀沉淀 的成分是的成分是 4 4 从滤液中能回收的物质有从滤液中能回收的物质有 5 5 写出碱式碳酸镁写出碱式碳酸镁700700 煅烧产生氧化镁的化学方程式煅烧产生氧化镁的化学方程式 6 6 16 16分分 2019 2019 梅州质检梅州质检 工业上利用硫铁矿烧渣工业上利用硫铁矿烧渣 主要成分为主要成分为FeFe2 2O O3 3 FeOFeO SiOSiO2 2等等 为原料制备高档颜料铁红为原料制备高档颜料铁红 Fe Fe2 2O O3 3 具体生产流程如下具体生产流程如下 试回答下列问题试回答下列问题 1 1 滤液滤液X X中含有的金属阳离子是中含有的金属阳离子是 写离子符号写离子符号 2 2 步骤步骤 中可选用中可选用 填字母填字母 试剂调节溶液的试剂调节溶液的pHpH A A 稀硝酸稀硝酸B B 氨水氨水C C 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液D D 高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液 3 3 步骤步骤 中中 FeCO FeCO3 3 达到沉淀溶解平衡时达到沉淀溶解平衡时 室温下测得溶液的室温下测得溶液的pH 8 c FepH 8 c Fe2 2 1 0 10 1 0 10 5 5 mol mol L L 1 1 试判断所得 试判断所得FeCOFeCO3 3 中是否混有中是否混有Fe OH Fe OH 2 2 填填 是是 或或 否否 请通过简单计算说明理由请通过简单计算说明理由 已知已知 K Ksp sp Fe OH Fe OH 2 2 4 9 10 4 9 10 17 17 4 4 步骤步骤 的反应温度一般需控制在的反应温度一般需控制在3535 以下以下 其目的是其目的是 5 5 在空气中煅烧在空气中煅烧FeCOFeCO3 3 生成产品氧化铁的化学方程式为生成产品氧化铁的化学方程式为 7 7 16 16分分 2019 2019 广州番禺区模拟广州番禺区模拟 重铬酸钠重铬酸钠 Na Na2 2CrCr2 2O O7 7 2H2H2 2O O 俗称红矾钠俗称红矾钠 在工业方面有广泛用途 我国目前主要在工业方面有广泛用途 我国目前主要 是以铬铁矿是以铬铁矿 主要成分为主要成分为FeOFeO CrCr2 2O O3 3 还含有还含有AlAl2 2O O3 3 SiOSiO2 2等杂质等杂质 为主要原料进行生产为主要原料进行生产 其主要工艺流程如下其主要工艺流程如下 1 1 中涉及的反应中涉及的反应 主反应主反应 4FeO 4FeO CrCr2 2O O3 3 8Na 8Na2 2COCO3 3 7O 7O2 2 8Na8Na2 2CrOCrO4 4 2Fe 2Fe2 2O O3 3 8CO 8CO2 2 两个副反应两个副反应 NaNa2 2COCO3 3 Al Al2 2O O3 32NaAlO2NaAlO2 2 CO CO2 2 2 2 中反应是在回转窑中进行中反应是在回转窑中进行 反应时需不断搅拌反应时需不断搅拌 其作用是其作用是 3 3 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pHpH见下表见下表 沉淀物沉淀物 Al OH Al OH 3 3Fe OH Fe OH 3 3Cr OH Cr OH 3 3 完全沉淀时溶液的完全沉淀时溶液的pHpH 4 74 73 73 75 65 6 中调节中调节pHpH至至4 7 4 7 目的是除去其中的杂质目的是除去其中的杂质 则则 中过滤出的滤渣是中过滤出的滤渣是 4 4 中加硫酸酸化的目的是使中加硫酸酸化的目的是使CrCr转化为转化为CrCr2 2 请写出该反应的离子方程式请写出该反应的离子方程式 5 5 中蒸发结晶出的固体中蒸发结晶出的固体A A是是 写化学式写化学式 通常在进行通常在进行 时时 会向溶液中加入少量的蒸馏水会向溶液中加入少量的蒸馏水 其目的其目的 是是 8 8 16 16分分 工业废水中常含有一定量的工业废水中常含有一定量的CrCr2 2和和CrCr 它们会对人类及生态系统产生很大的危害它们会对人类及生态系统产生很大的危害 必须进行处理 常必须进行处理 常 用的处理方法有两种用的处理方法有两种 方法方法1 1 还原沉淀法 该法的工艺流程为还原沉淀法 该法的工艺流程为 其中第其中第 步存在平衡步存在平衡 2Cr 2Cr 黄色黄色 2H 2H A CrCr2 2 橙色橙色 H H2 2O O 1 1 若平衡体系的若平衡体系的pH 2 pH 2 则溶液显则溶液显 色 色 2 2 能说明第能说明第 步反应达平衡状态的是步反应达平衡状态的是 填字母填字母 A A CrCr2 2和和CrCr的浓度相同的浓度相同 B B 2v Cr2v Cr2 2 v Cr v Cr C C 溶液的颜色不变溶液的颜色不变 3 3 第第 步中步中 还原还原1 1 molmol CrCr2 2 需要需要 molmol的的FeSOFeSO4 4 7H7H2 2O O 4 4 第第 步生成的步生成的Cr OH Cr OH 3 3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡在溶液中存在以下沉淀溶解平衡 Cr OH Cr OH 3 3 s s ACrCr3 3 aq 3OH aq 3OH aq aq 常温下常温下 Cr OH Cr OH 3 3的溶度积的溶度积K Ksp sp c Cr c Cr3 3 c c3 3 OH OH 10 10 32 32 要使 要使c Crc Cr3 3 降至 降至1010 5 5 mol mol L L 1 1 溶液的 溶液的pHpH应调至应调至 方法方法2 2 电解法 该法用电解法 该法用FeFe作电极电解含作电极电解含CrCr2 2的酸性废水的酸性废水 随着电解进行随着电解进行 在阴极附近溶液在阴极附近溶液pHpH升高升高 产生产生Cr OH Cr OH 3 3沉淀 沉淀 5 5 用用FeFe作电极的原因为作电极的原因为 6 6 在阴极附近溶液在阴极附近溶液pHpH升高的原因是升高的原因是 用电极反应解释用电极反应解释 溶液中同时生成的沉淀还有 溶液中同时生成的沉淀还有 化学工艺流程综合训练化学工艺流程综合训练 1 1 1 1 2 2 B B C C 3 3 3 206 203 206 20 4 4 FeFe3 3 3NH 3NH3 3 H H2 2O OFe OH Fe OH 3 3 3N 3N 5 5 NH NH4 4 2 2SOSO4 4 6 6 ZnSOZnSO4 4 NH NH4 4HCOHCO3 3 NH NH3 3 H H2 2O OZnZn2 2 OH OH 2 2COCO3 3 NH NH4 4 2 2SOSO4 4 2 2 1 1 CuCu 2 2 H H2 2O O2 2 Cu HCu H2 2O O2 2 H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4 2H 2H2 2O O 3 3 稀盐酸稀盐酸 或稀硫酸或稀硫酸 至过量至过量 先有白色沉淀先有白色沉淀 然后沉淀完全然后沉淀完全 溶解溶解 4 4 Fe Fe 63 6 63 6 3 3 1 1 CoSOCoSO4 4 LiLi2 2COCO3 3 AlAl H H H H2 2O OAl OH Al OH 3 3 2 2 隔绝空气和水分隔绝空气和水分 3 3 有氯气生成有氯气生成 污染较大污染较大 4 4 LiLi2 2SOSO4 4 Na Na2 2COCO3 3NaNa2 2SOSO4 4 Li Li2 2COCO3 3 趁热过滤趁热过滤 4 4 1 1 增加反应物之间的接触面积增加反应物之间的接触面积 增大反应速率增大反应速率 提高生产效率提高生产效率 2 2 2Fe2Fe3 3 Fe Fe3Fe3Fe2 2 或 或 FeFe2 2O O3 3 Fe 6H Fe 6H 3Fe3Fe2 2 3H 3H2 2O O 3 3 FeFe2 2 2Fe 2Fe3 3 8OH 8OH FeFe3 3O O4 4 4H 4H2 2O O 水浴加热水浴加热 4 4 4 14 1 5 5 过滤过滤 洗涤洗涤 5 5 1 1 MgO 2HMgO 2H MgMg2 2 H H2 2O O或或CaO 2HCaO 2H CaCa2 2 H H2 2O O或或FeFe2 2O O3 3 6H 6H 2Fe2Fe3 3 3H 3H2 2O O或或AlAl2 2O O3 3 6H 6H 2Al2Al3 3 3H 3H2 2O O 玻璃棒玻璃棒 2 2 SiOSiO2 2 制取制取 水水 玻璃 光纤等玻璃 光纤等 任写一种任写一种 3 3 CaCOCaCO3 3 Fe OH Fe OH 3 3 Al OH Al OH 3 3 或或CaCa FeFe AlAl等的碱或碳酸盐沉淀等的碱或碳酸盐沉淀 4 4 NaClNaCl NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 5 5 MgMg2 2 OH OH 2 2COCO3 32Mg