浙江化学选考加试特训8-化工流程实验题的突破

加试特训加试特训 8 化工流程实验题的突破化工流程实验题的突破 1 2017 浙江高三 超级全能生 3 月联考选考 用 Zn 主要含有 Fe Al Pb 杂质 和硫酸 来制取 H2 利用制氢废液制备硫酸锌晶体 ZnSO4 7H2O Al2O3和 Fe2O3 流程如下 已知 Al3 Fe3 Zn2 的氢氧化物完全沉淀的 pH 分别为 5 2 4 1 和 8 5 ZnSO4 7H2O 晶 体易溶于水 易风化 回答下列问题 1 调节 pH 2 的目的是 调节 pH 2 可加入 填化学式 2 写出生成沉淀 3 的化学方程式 3 加热浓缩 ZnSO4溶液出现极薄晶膜时 要停止加热的主要原因是 4 某同学用如图所示的装置抽滤 有关抽滤的说法正确的是 填字母 A 抽滤的目的主要是得到较干燥的沉淀 B 滤纸的直径应略小于漏斗内径 又能盖住全部小孔 C 图中有一处出错 D 抽滤结束 从吸滤瓶的支管口倒出滤液 抽滤 洗涤沉淀的具体操作是 5 为得到干燥的 ZnSO4 7H2O 产品 选择干燥方法是 填字母 A 加热烘干 B 用浓 H2SO4干燥 C 用酒精洗干 D 在空气中自然干燥 2 2017 温州市 十五校联合体 高二下期期中联考 过氧化尿素是一种新型漂白 消毒剂 广泛应用于农业 医药 日用化工等领域 用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件 下可以合成过氧化尿素 反应的方程式为 CO NH2 2 H2O2CO NH2 2 H2O2 过氧化尿素的部分性质如下 30 分子式外观热分解温度熔点溶解性 CO NH2 2 H2O2 白色 晶体 45 75 85 易溶于水 有 机溶剂 合成过氧化尿素的流程及反应装置图如图 请回答下列问题 1 仪器 X 的名称是 冷凝管中冷却水从 填 a 或 b 口出来 2 该反应的温度控制 30 而不能过高的原因是 3 步骤 宜采用的操作是 填字母 A 加热蒸发 B 常压蒸发 C 减压蒸发 4 若实验室制得少量该晶体 过滤后需要用冷水洗涤 具体的洗涤操作是 5 准确称取 1 000 g 产品于 250 mL 锥形瓶中 加适量蒸馏水溶解 再加 2 mL 6 mol L 1H2SO4 用 0 200 0 mol L 1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗 18 00 mL 尿素与 KMnO4溶液不反应 则产品中 CO NH2 2 H2O2的质量分数为 若滴定后俯视读 数 则测得的过氧化尿素含量 填 偏高 偏低 或 不变 3 电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥 被列入国家危险废物名录 属于 第十七类危险废物 电镀污泥中含有 Cr OH 3 Al2O3 ZnO CuO NiO 等物质 工业上 通过 中温焙烧 钠氧化法 回收得到 Na2Cr2O7等物质 已知 水浸后溶液中存在 Na2CrO4 NaAlO2 Na2ZnO2等物质 不同钠盐在不同温度下的溶解度 g 如下表 温度 物质 20 60 100 Na2SO419 545 342 5 Na2Cr2O7183269415 Na2CrO484115126 1 水浸后的溶液呈 酸 碱 或 中 性 2 完成氧化焙烧过程中生成 Na2CrO4的化学方程式 Cr OH 3 Na2CO3 Na2CrO4 CO2 3 滤渣 的主要成分有 Zn OH 2 4 系列操作 中为继续加入 H2SO4 填操作方法 过滤 继续加入 H2SO4目的是 结合平衡移动的原理予以说明 5 工业上还可以在水浸过滤后的溶液 Na2CrO4 加入适量 H2SO4 用石墨作电极电解生产金 属铬 写出生成铬的电极反应方程式 4 2016 宁波市十校高三 9 月联考 重铬酸钾是一种常见的强氧化剂 实验室以精选铬铁矿 主要成分可表示为 FeO Cr2O3 还含有 SiO2 Al2O3等杂质 为原料制备重铬酸钾晶体 K2Cr2O7 式量 294 的流程如下 请回答下列问题 1 操作 1 中发生的反应有 4FeO Cr2O3 8Na2CO3 7O28Na2CrO4 2Fe2O3 8CO2 一定条件 Na2CO3 Al2O32NaAlO2 CO2 一定条件 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 一定条件 该步骤在常温下的反应速度较慢 为使反应速率增大 可采取的两条措施是 2 固体 Y 中主要含有 填写化学式 3 酸化步骤使含铬物质发生了转化 请写出离子反应方程式 4 操作 4 中的化学反应在溶液中能发生的可能理由是 获得 K2Cr2O7晶体的操作依次是 加入 KCl 固体 在水浴上加热浓缩至 冷却 结晶 抽滤 洗涤 干燥 5 通过下列实验可测定产品中重铬酸钾的质量分数 称取重铬酸钾试样 1 470 g 用 100 mL 容量瓶配制成溶液 移取 25 00 mL 溶液于碘量瓶中 加入适量稀硫酸和足量碘化钾 铬的还原产物为 Cr3 放于暗处 5 min 然后加入一定量的 水 加入淀粉指示剂 用 0 150 0 mol L 1标准溶液滴定 共消耗标准溶液 36 00 mL 滴定 时发生的反应的离子方程式为 I2 2S2O 2I S4O 则所测产品中重铬酸钾的纯 2 3 2 6 度为 6 有关上述实验过程中涉及的部分实验操作的描述 正确的是 填字母 A 粗产品若要进一步提纯 可以采用重结晶的方法 B 配制溶液时 用托盘天平称取试样后 一般经溶解 转移 含洗涤 定容等步骤 配制 成 100 mL 溶液 C 滴定时 当最后一滴标准溶液滴入时 溶液变为蓝色 且半分钟内不变色 可判断滴 定终点 D 滴定终点时俯视读数 测定结果偏低 答案精析答案精析 1 1 抑制 Zn2 水解 Zn2 2H2O Zn OH 2 2H H2SO4 2 NaHCO3 NaAlO2 H2O Al OH 3 Na2CO3 3 防止失去结晶水 4 B 先关小水龙头 加入洗涤剂浸满沉淀物 使洗涤剂缓慢通过沉淀物 5 C 解析 1 调节 pH 5 2 时 沉淀的主要成分是 Al OH 3 Fe OH 3 滤液中含有 ZnSO4 调节滤液 pH 2 可以抑制 ZnSO4水解 防止生成 Zn OH 2 同时为了避免引入杂质 应当 使用 H2SO4 2 沉淀 Al OH 3 Fe OH 3在 NaOH 作用下生成 NaAlO2 Fe OH 3不参加反 应 过滤后滤液中含有 NaAlO2 NaOH 加入 NaHCO3后 反应生成的沉淀是 Al OH 3 化学方程式 NaHCO3 NaAlO2 H2O Al OH 3 Na2CO3 3 由于 ZnSO4 7H2O 晶体 易风化 加热浓缩 ZnSO4溶液时 结晶得到的晶体容易分解失去结晶水 4 抽滤属于过 滤 但抽滤速度比较快 而且过滤较彻底 A 错误 为了防止滤纸边缘不能与抽滤漏斗侧 壁完全贴合 所以抽滤的滤纸要略小于漏斗内径 但是必须盖住所有小孔 B 正确 原装 置图中安全瓶连接吸滤瓶的导管不能伸入安全瓶中太长 布氏漏斗下端斜口应对抽气嘴 C 错误 实验结束后 滤液从吸滤瓶上口倒出 D 错误 洗涤沉淀时 先调小吸滤气压 差 再在抽滤漏斗中加入水浸没沉淀物 5 ZnSO4 7H2O 晶体易风化 加热烘干会导致晶 体失去结晶水 A 错误 浓硫酸具有强烈的吸水性 用浓硫酸干燥也会使晶体失去结晶水 B 错误 酒精能够溶解水 但不会导致晶体失去结晶水 洗涤后酒精低温下就很容易挥发 C 正确 空气中自然干燥也会风化 D 错误 2 1 三颈烧瓶 b 2 防止双氧水和过氧化尿素分解 3 C 4 沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面 静置待水自然流下 重复操作 2 3 次 5 84 60 偏低 解析 1 仪器 X 的名称是三颈烧瓶 冷凝管中冷却水采用逆流的方法进出 所以下口 a 是 进水口 上口 b 是出水口 2 双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解 为防止双氧水和过 氧化尿素分解 所以需要温度控制 30 而不能过高 3 加热易导致双氧水和过氧化尿素 分解 所以需要减压蒸发 冷却结晶 过滤得到产品 4 晶体洗涤方法 沿玻璃棒注入蒸 馏水至浸没晶体表面 静置待水自然流下 重复操作 2 3 次 5 已知尿素与 KMnO4溶液 不反应 发生的反应为 5H2O2 2KMnO4 3H2SO4 8H2O 2MnSO4 K2SO4 5O2 5H2O2 2KMnO4 5 2 n mol 0 200 0 mol L 1 0 018 L 则 n 0 009 mol 所以 CO NH2 2 H2O2为 0 009 mol 其质量为 0 009 mol 94 g mol 1 0 846 g 所以产品中 CO NH2 2 H2O2的质量分数为 100 84 6 若滴定后俯视读数会导 0 846 g 1 000 g 致溶液体积偏小 则导致测得过氧化尿素的质量分数偏低 3 1 碱 2 4 4 3 O2 4 4 6 H2O 3 Al OH 3 4 蒸发浓缩 冷却结晶 促进平衡 2CrO 2H Cr2O H2O 向正反应方向移动 2 4 2 7 尽可能生成更多溶解度更大的 Na2Cr2O7 5 CrO 8H 6e Cr 4H2O 2 4 解析 1 水浸后溶液中存在 Na2CrO4 NaAlO2 Na2ZnO2等都为强碱弱酸盐 水解呈碱性 2 氧化焙烧过程中有氧气参加反应 根据质量守恒可知还应生成水 反应的方程式为 4Cr OH 3 4Na2CO3 3O2 4Na2CrO4 4CO2 6H2O 3 Zn OH 2 Al OH 3具有两性 水浸后溶液中存在 Na2CrO4 NaAlO2 Na2ZnO2等物质 加入硫酸调节溶液的 pH 可得到 Zn OH 2 Al OH 3沉淀 4 水浸后溶液中存在 Na2CrO4 加入硫酸发生 2CrO 2H Cr2O H2O 可使平衡向正反应方向移动 将溶液蒸发浓缩 冷却结 2 4 2 7 晶可得到晶体 5 生成铬的电极发生还原反应 CrO得到电子生成 Cr 反应的电极方 2 4 程式为 CrO 8H 6e Cr 4H2O 2 4 4 1 升高温度 将原料粉碎 或使用催化剂 2 Al OH 3 H2SiO3 3 2CrO 2H Cr2O H2O 4 该条件下 K2Cr2O7的溶 2 4 2 7 解度较小 溶液表面出现晶膜 或溶液中析出固体 5 72 00 6 AD 解析 1 加快反应速率可以升高温度 粉碎固体 使用催化剂等 2 根据 1 中发生的反应 加水浸取 操作 2 为过滤 滤出的固体为 Fe2O3 中和加入醋酸 因为醋酸的酸性比硅酸 和 Al OH 3强 发生反应 SiO 2CH3COOH H2SiO3 2CH3COO AlO CH3COOH H2O Al OH 2 3 2 3 CH3COO 然后过滤 得到固体 Y 是 Al OH 3 H2SiO3 3 根据流程 得出发生反 应 2CrO 2H Cr2O H2O 5 Cr2O 6I 14H 2Cr3 3I2 7H2O 2 4 2 7 2 7 建立的关系式为 Cr2O 3I2 6S2O 溶液中 n Cr2O 36 10 3 0 150 0 2 72 32 7 mol 3 6 10