2021届高考化学二轮复习 题型检测工艺流程题

1、2021届高考化学二轮复习 题型检测工艺流程题2021届高考化学二轮复习 题型检测工艺流程题年级：姓名：- 13 -题型检测（十） 工艺流程题1(2019西安五校联考)金属钛(ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料。以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图所示。请回答下列问题：(1)钛酸亚铁(用r表示)与碳在高温下反应的化学方程式为2rc2fe2tio2co2，钛酸亚铁的化学式为_；钛酸亚铁和浓h2so4反应的产物之一是tioso4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是_。此时溶液

2、中含有fe2、tio2和少量mg2等阳离子，常温下，其对应氢氧化物的ksp如表所示。氢氧化物fe(oh)2tio(oh)2mg(oh)2ksp8.010161.010291.81011常温下，若所得溶液中mg2的物质的量浓度为0.001 8 moll1，当溶液的ph等于_时，mg(oh)2开始沉淀。若将含有fe2、tio2和mg2的溶液加水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取ticl4的化学方程式为_。mg还原ticl4过程必须在1 070 k的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_，除去所得金属钛中少量的金属镁可用的试剂是_

3、。解析：(1)由2rc2fe2tio2co2，根据原子守恒，可推知钛酸亚铁的化学式为fetio3。钛酸亚铁和浓h2so4反应，生成tioso4，无气体生成，元素ti的化合价不变，说明发生非氧化还原反应，则产物中还有feso4，故该反应的化学方程式为fetio32h2so4(浓)=tioso4feso42h2o。(2)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是feso4，加入铁屑，可防止fe2被氧化。根据kspmg(oh)2c(mg2)c2(oh)1.81011，c(oh) moll1104moll1，则c(h) moll11010 moll1，phlg101010。根据题表提供的ksp数据知，三种物质组成

4、类型相同且tio(oh)2的溶度积常数最小，则加水稀释，立即析出的白色沉淀为tio(oh)2，tio2的水解方程式为tio22h2o=tio(oh)22h或tio22h2o=h2tio32h。(3)中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取ticl4的化学方程式为tio22c2cl2ticl42co；为防止空气中的氧气与反应物发生反应，应隔绝空气加热。可用稀盐酸除去钛中混有的镁。答案：(1)fetio3fetio32h2so4(浓)=tioso4feso42h2o(2)防止fe2被氧化10tio22h2o=tio(oh)22h(或tio22h2o=h2tio32h)(3)tio22c2cl2t

5、icl42co隔绝空气稀盐酸2(2019山西六校检测)某化工厂用含nio的废料(杂质为fe2o3、cao、cuo等)制备羟基氧化镍(2nioohh2o)的工艺流程如下：已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的ph范围如下。离子fe3fe2ni2开始沉淀的ph2.77.67.1沉淀完全的ph3.79.69.2请回答下列问题：(1)滤渣1的主要成分是_。如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系，则酸浸时合适的浸出温度是_，若酸浸时将温度控制在80 左右，则滤渣1中会含有一定量的ni(oh)2，其原因可能是_。(2)操作a中生成s的反应的化学方程式为_，试剂x是一种常见的绿色氧化剂，x参与的反应中氧化剂与还原

6、剂物质的量之比为_，试剂y用于调节溶液的ph，则调控ph的范围是_。(3)写出氧化过程中反应的离子方程式_，沉钙时，当溶液中c(f)3.0103 moll1时，通过计算确定溶液中ca2是否沉淀完全_常温时，ksp(caf2)2.71011。解析：(1)由流程知滤渣1的主要成分是caso4。由图知当温度在70 左右时镍的浸出率较高，故酸浸时适宜的温度为70 。ni2能水解生成ni(oh)2，而升温能促进水解。(2)酸浸后溶液中的金属离子有fe3、cu2、ni2、ca2等，将h2s氧化为s的是fe2(so4)3，由此可写出相应的化学方程式。常见的绿色氧化剂x的作用是将fe2氧化为fe3，则它是h2

7、o2，反应中n(h2o2)n(feso4)12。由表中数据及此时溶液中金属离子成分(fe3、ni2、ca2等)知，欲沉淀fe3，而ni2不受影响，则应调控ph的范围是3.7ph7.1。(3)该反应中ni2被氧化为2nioohh2o，clo被还原为cl，相应的离子方程式为clo2ni24oh=2nioohh2ocl。c(ca2) moll13.0106 moll11.0105 moll1，ca2已沉淀完全。答案：(1)caso470随着温度升高，ni2的水解程度增大，从而形成一定量的ni(oh)2沉淀(2)fe2(so4)3h2s=2feso4h2so4s123.7ph7.1(3)clo2ni2

8、4oh=2nioohh2oclc(ca2) moll13.0106 moll18时，亚铁盐对6价cr的去除效果反而下降，可能的原因是_。解析：(1)步骤发生的反应有2feocr2o34na2co37nano34na2cro4fe2o34co27nano2，al2o3na2co32naalo2co2，在步骤中调节ph是增大溶液中h浓度，使较多的cro转化为cr2o而盐酸易被氧化，只能用ch3cooh；(2)因k2cr2o7的溶解度随温度降低而减小，则在步骤中加入适量kcl后，应通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到k2cr2o7固体；(3)根据铬元素的质量守恒可得关系式：cr2o3k2cr2o7

9、，a kg铬铁矿粉(含cr2o3 40%)理论上可制得k2cr2o7质量为 g，产率为100%100%；(4)由氧化还原反应得失电子守恒可得nahso3与cr2o反应的离子方程式为3hsocr2o5h=2cr33so4h2o；ph8时，fe2转化为fe(oh)2后易被空气中的氧气氧化为fe(oh)3，从而使6价cr的去除率降低。答案：(1)fe2o3al(oh)3aloco22h2o=al(oh)3hcoc(2)蒸发浓缩，冷却结晶(3)(4)3hsocr2o5h=2cr33so4h2oph8时，fe2转化为fe(oh)2，而fe(oh)2易被空气中的o2氧化4(2019哈尔滨模拟)硼、镁及其化

10、合物在工农业生产中应用广泛。.已知硼镁矿的主要成分为mg2b2o5h2o，硼砂的化学式为na2b4o710h2o。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示：(1)硼砂中b元素的化合价为_，将硼砂溶于热水后，用硫酸调节溶液的ph为23以制取h3bo3，该反应的离子方程式为_。x为h3bo3晶体加热脱水的产物，其与mg反应制取粗硼的化学方程式为_。(2)由mgcl26h2o制备mgcl2时，需要在hcl氛围中加热，其目的是_。(3)镁h2o2酸性燃料电池的反应原理为mgh2o22h=mg22h2o，常温下，若起始电解质溶液ph1，则ph2时，电解质溶液中所含mg2的物质的量浓度为_ mol

11、l1。已知常温下，kspmg(oh)25.61012，当电解质溶液的ph6时，_(填“有”或“无”)mg(oh)2沉淀析出。(忽略反应过程中溶液的体积变化).工业上可用纳米mgh2和libh4组成的体系储放氢，如图所示。(4)写出放氢过程中发生反应的化学方程式：_。.mgo浆液是一种高活性的脱硫剂，常用于脱除烟气中的so2，发生的主要反应如下：mg(oh)2so2=mgso3h2omgso3so2h2o=mg(hso3)2mg(hso3)2mg(oh)2=2mgso32h2o2mgso3o2=2mgso4已知25 时，ksp(mgso3)3.86103，ksp(caso3)3.1107。(5)

12、其他条件相同时，镁基和钙基的脱硫效率与液、气摩尔流量比的变化情况如图所示。镁基的脱硫效率总比钙基的大，除生成的mgso4具有良好的水溶性外，还因为_。解析：流程图中各步主要转换如下：.(1)硼砂的化学式为na2b4o710h2o，钠元素的化合价为1，氧元素的化合价为2，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知硼元素的化合价为3；用h2so4调ph为23，na2b4o7在酸溶液中生成h3bo3，反应的离子方程式为b4o2h5h2o4h3bo3。加热h3bo3得到b2o3，mg与b2o3发生置换反应得到粗硼：3mgb2o32b3mgo。(2)加热mgcl26h2o时，mgcl2水解生成mg(oh)

13、2和hcl，在hcl氛围中加热可以抑制mgcl2的水解。(3)若起始电解质溶液ph1，则ph2时，溶液中氢离子浓度减小0.1 moll10.01 moll10.09 moll1，由反应mgh2o22h=mg22h2o可知，c(mg2)0.045 moll1；kspmg(oh)25.61012，常温下当溶液ph6时，c(oh)108 moll1，h浓度减小0.1 moll1106 moll10.1 moll1，溶液中mg2的浓度约为0.05 moll1，则qcc(mg2)c2(oh)0.05101651018ksp(caso3)，说明mgso3的溶解度比caso3大，且mgso3比caso3更易

14、被氧化，故镁基的脱硫效率比钙基的大。答案：.(1)3b4o 2h5h2o4h3bo33mgb2o32b3mgo(2)防止mgcl2水解生成mg(oh)2(3)0.045无.(4)mgh22libh4=2lihmgb24h2.(5)mgso3的溶解度比caso3的大，mgso3比caso3更易被氧化5(2019全国卷)立德粉znsbaso4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号)。a黄色 b红色c紫色d绿色(2)以重晶石(baso4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转

15、炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为co2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为_。(3)成品中s2的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 ml 0.100 0 moll1的i2ki溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的i2用0.100 0 moll1 na2s2

16、o3溶液滴定，反应式为i22s2o=2is4o。测定时消耗na2s2o3溶液体积v ml。终点颜色变化为_，样品中s2的含量为_(写出表达式)。解析：(1)根据常见元素的焰色反应，可知钡元素的焰色为绿色。(2)由流程图中的原料为重晶石和焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的bas溶液，可判断重晶石(baso4)与焦炭粉反应生成bas和有毒气体co，根据电子守恒法可配平氧化还原反应方程式baso44cbas4co；co与水蒸气反应得到的清洁能源气体为h2，另一种产物为co2，则co与水蒸气反应的化学方程式为coh2o(g)co2h2。潮湿空气中的co2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钡反应生成的臭鸡蛋气

17、味的气体为h2s，水溶性变差是因为发生了反应basco2h2o=h2sbaco3，由此可知难溶于水的物质为baco3 。硫化钡溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(znsbaso4)，因此反应的离子方程式为s2ba2zn2so= znsbaso4。(3)淀粉溶液遇到i2溶液变蓝，当na2s2o3将i2消耗完后，溶液由浅蓝色变至无色，即滴定终点时，溶液会由浅蓝色变至无色。设na2s2o3消耗的i2的物质的量为n1。由离子方程式i2 2s2o=2is4o1 mol2 moln1 0.100 0 moll1v103 l可得：n1v 0.100 0103 mol 设样品中s2的含量为w，则由反应i2s

18、2=2isi2s21 mol 32 g2500103 l0.100 0 moll1v0.100 0103 mol m gw可得：w100%答案：(1)d(2)baso44cbas4cocoh2o(g)co2h2baco3s2ba2zn2so=znsbaso4(3)浅蓝色至无色100%6(2019贵阳模拟)某含镍(ni)废催化剂中主要含有ni，还含有al、al2o3、fe及其他不溶于酸、碱的杂质。现用含镍废催化剂制备niso47h2o，其流程图如下：部分金属化合物的ksp近似值如表所示：化学式fe(oh)2fe(oh)3al(oh)3ni(oh)2nico3ksp近似值1.010171.0103

19、81.010341.010151.0105回答下列问题：(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为_，_。(2)“酸浸”所使用的酸为_。(3)“净化除杂”时需加入h2o2溶液，其作用是_，然后调节ph使溶液中铁元素恰好完全沉淀(铁元素对应离子浓度为1.0105 moll1)，此时溶液的ph为_(填计算所得数值)。(4)“操作a”为_、过滤、洗涤、干燥，即得产品。(5)析出niso47h2o后的溶液中含有一定浓度的ni2，为避免镍的损失及其对环境造成的影响，可向析出niso47h2o后的溶液中加入na2co3固体将ni2转化为nico3沉淀。若c(ni2)1.0 moll1，欲使1 l溶液中的ni2沉淀完全，则需要加入na2co3固体的质量最少为_g。(忽略溶液体积变化)(6)保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废催化剂进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度和时间分别为_、_min。解析：流程图中各步主要转换如下：(1)因