专题专项训练(一)无机化工流程题的突破策略概要

1、专题专项训练（一）无机化工流程题的突破策略1. （2014江苏高考）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AI2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝Al2（SQ）x（OH）6-2x溶液，并用于烟气脱硫研究。H j S（溶液心4粉末儈s（血烟气粉煤灰*酸授一过滤T一调pH 诂6nr过滤II吸收IR热分解T1tI滤诜I滤洽II（1）酸浸时反应的化学方程式为;滤渣I的主要成分为（填化学式）。加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸，并使Al 2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6 -2x滤渣n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

2、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”）。2. （2015武汉模拟）“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：（1）操作为。（2）工业合成氨的化学方程式为 （3）沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为 （4）在实验室中检验氨气的方法是 （5）副产品的化学式为 。该联合生产工艺中

3、可以循环使用的物质是3. 工业上常用含少量 SiO2、Al 2O3的铬铁矿（FeOCLOJ冶炼铬，简要流程如下:Na. CO；HU)浸出液(、1;也代 J,)操邮-操作完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数):高温入2FeO 62O3+ 4Na2CO3+ 7NaNO3=4Na2CrO4+ Fe2O3+ 4C0?f+(2) 操作包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是 ?操作可选用的装置(部分夹持装置略去)是(填序号)。(3) 写出能够完成操作的相关反应的化学方程式:(4) 化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2C2O7作强氧化剂处理水

4、样，并测定消耗的K2C2O7的量，然后换算成相当于 。2的含量称为化学需氧量(以mg-L一1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：一 1I 取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol L一的K262O7溶液。n .加指示剂，用c mol L 一1的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SQ)2溶液滴定，终点时消耗 b mL(此 步骤的目的是用 Fe2+把多余的C2。2一转化为Cr3+ )o I中量取K262O7溶液的仪器是o 计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol C2O7一需消耗mol Fe2+, 1 mol C.O7一相当于mol

5、 O 2。4 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：|气休ALN;12.25 g KCIO 3固体-一一1用蒸馏水分批浸出墨绿色通入CO2混合液熔融物浸出液加热、趁热过滤 I 滤液加热浓缩冷却、过滤洗涤、80 C烘干 KMnO 4已知：流程中所加软锰矿中含50 g MnO 2；生成墨绿色浸出液的反应为：KCIO 3 +3MnO2+ 6KOH=3K 2MnO 4+ KCI + 3出0。回答下列问题：(1) 实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是 通入CO2,可使MnO 4发生反应，生成 Mn04及Mn02,写出

6、该反应的离子方程式： ;若通入 CO2太多，则在加热浓缩时，会有 晶体和 KMnO 4晶体一起析出。(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，其原因是 ;趁热过滤的目的是;加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是 ;洗涤KMnO 4晶体用冷水洗涤较好的原因是 。(4) 计算12.25 g KCIO 3固体经过上述转化，最多可制得KMnO 4的质量为(结果保留一位小数)。6. 实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeSO4 7H2O)，主要工艺流程如下。灼炜严固体W( S.Si()9零)一产 烧足址包鼻濟-脚节p70 - 80

7、鑿臥亠溶臧X一溶被Z- 卄擀液绿帆I 将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会退色的是 A .品红溶液B .紫色石蕊试液C.酸性KMnO 4溶液D 溴水(2) 过程中，FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为 过程中需加入的物质是 。过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要(5) 过程调节pH可选用下列试剂中的 (填序号)。A .稀硫酸B. CaCO3C. NaOH溶液(6) 过程中，将溶液 Z加热到7080 C,目的是 (7) 实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取2.700 0 g样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；

8、过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为 3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)(SQ)n，则该聚铁样 品中铁元素的质量分数为 (假设杂质中不含铁元素和硫元素 )。1.解析：加CaCO3调节溶液pH时，Ca2+与溶液中的SOp形成CaSO4沉淀。若溶 液pH偏高，则溶液中 Al3 +形成Al(OH) 3沉淀，从而导致溶液中铝元素含量降低。答案：(1)AI 2O3 + 3H2SO4=Al 2(SO4)3+ 3H2O SiO2CaS04 3CaCO3 + 2AI + 3S0： + 3H 2O=2AI(OH) 3+ 3CaSO4+ 3CO2 f溶液中的部分 so3一被氧化成so4一 减小2

9、.解析：(1)操作是过滤，得到溶液和沉淀。(2)合成氨反应为N2 +3H2高温、高压催化剂2NH3。(3)沉淀池中反应物为 CaS04、CO2、NH3、H2O，发生的反应为 CaS04 + C02+ 2NH3+ H2O=CaCO3( + (NH4)2SO4。答案：过滤高温、高压(2) N2+ 3H2催化剂2NH3(3) CaSO4+ C02+ 2NH 3+ H2O=CaCO3 J + (NH 4)2SO4(4) 用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3(或用玻璃棒蘸取浓盐酸检验，若产生白烟，则含有NHj(其他合理答案也可)(5) CaO C02(若有 NH3,也可)3. 解析：K

10、262O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。 Fe2+与Cr207-发生氧化还原反应生成 Fe3 +和Cr3+,根据得失电子守恒可知， 1 mol Cr 207-需消耗6 mol Fe2+ ;根据 C2。22Cr3 +转移 6e-, 022出0 转移 4e_ 可知，1 mol Cr2O2 相当于 1.5 mol 0 2。答案：(1)7NaNO2(2) 向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作23次 D通电入亠小高温(3) 2Cr2O3=4Cr + 302 f 或 2Al + C2O3=2Cr + Al 203(其他答案合理也可)(4) 酸式滴定管或移液管6 1.54. 解析：(3

11、)气体冷凝以后只剩余氯气和氯化氢，所以用碱液吸收时发生反应的离子方Al + 4Cl 3e程式为：H + + 0H-=出0; Cl2+ 20H- =C|-+ ClO- + 出0。电镀时，镀层金属为阳极，所以金属铝为阳极；其电极反应式为 =AlCl ; 2Al + 7Cl 6e=Al 2CI。“亠高温高温答案：(1)2Al + Fe2O3=2Fe+ AI2O3 4Al + 3SiO2=3Si + 2AI2O3(2) HCl、AICI3 NaCI(3) H + OH =H20;CI2+ 20H =CI + CIO + H 2O阳 Al + 4CI 3e =AICI 4 ； 2AI + 7CI 6e

12、=Al2Cl7(5) 钢铁表面的致密氧化铝膜能阻止内部钢材接触空气，从而防止钢材被腐蚀5. 解析：根据关系式 KCI033K2MnO4,3MnO：-2MnO,可得：KCIO32KMn0 4,则最多可制得 KMnO 4的质量为 12.25 g x 2X 158 g/mol = 31.6 g。122.5 g/mol答案：(1)在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生化学反应(或SiO2+ 2KOH高温K2SQ3 +出0)(2) 3MnO 24 + 2CO2=2MnO4 + MnO 2 J + 2CO23 KHCO 3(3) 高温会导致高锰酸钾分解防止高锰酸钾结晶析出受热均匀利于蒸发溶剂减少高锰酸钾的溶解(4) 31.6 g6. 解析：SO2具有漂白性，能使品红溶液退色，SO2有还原性，能被酸性 KMnO 4溶液、溴水氧化而使它们退色。溶液X为Fe2(SO4)3,需加入还原剂将 Fe3+还原为Fe2 +,又不带入杂质离子，故需加入铁粉。过程 中需将酸消耗而调高 pH，而CaCO3跟硫酸反应会生成微0.015 mol x 56 g mol2.700 0 g溶于水的CaSO4而阻止反