2020届高三化学一轮复习专题三工业流程图和试验探究题专题训练有答案

1、2020届高三化学一轮复习练(有答案)专题三工业流程图和实验探究题专题训1、一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝AlFe(OH)nCl6nm),广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC,设计生产流程如下：请回答下列问题：用10mol11的浓盐酸配制2mol1的稀盐酸，所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外，还有。A.容量瓶B.烧杯C.烧瓶D.胶头滴管(2)下列关于PAFC的说法中正确的是。A.PAFC是一种有机高分子化合物B.PAFC中Fe显+2价C.PAFC溶于水能电离出OH，是一种碱D.PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(

2、3)步骤R中取样分析的目的是。A.测定溶液中FeT与Fe3+的含量比B.测定原料是否完全溶解C.测定溶液中FeT的含量，以确定加入NaClO3的量D.测定溶液中Al3+的含量写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：测定时所需的试剂有。A.NH3-SOB.NaOHC.CO2D.NaClO3测定时，直接测定的是?口的质量(填化学式)。在测定过程中的操作顺序是：过滤、:灼烧、?称量(写操作名称)o答案(1)ABD(2)D(3)C(4)6Fe2+6H+ClO3=6Fe3+Cl+3H2O(5)BCAI

3、2O3Fe2O3洗涤冷却2从废旧锂离子二次电池(主要成分为LiCoO2,还含有少量石墨和镀锲金属钢壳、铝箔以及钙等杂质)中回收钻和锂的工艺流程如下：11.so,NjOHlft液用5落用剂八碰剂R分离梅子二次电池浸出液浸渔育机制打机匕7技?张，回答下列问题:(1) “碱浸”的目的是-(2) “酸浸”过程中LiCoO2发生反应的离子方程式为:浸渣中含有的主要成分是。(3) “萃取净化”除去的杂质离子有Ni2+外，还有o(4) “萃取分离”中钻、锂萃取率与平衡pH关系如图所示，pH一股选择5左右,DconeHM加以里2(:工薪部身(5)“沉锂”中Li2CO3溶解度随温度变化曲线如下图所示:TFK根据

4、平衡原理分析Li2CO3在水中溶解度随温度变化的原因为获得高纯Li2CO3,提纯操作依次为趁热过滤、?干燥。若“沉锂”中c(Li+)=1.0molL1,加入等体积等浓度Na2CO3溶液，此时实验所得沉锂率为。(已知Li2CO3的Ksp为9.0X10_已电离弱电解质分子数°("=弱电解质分子总数0.1mol的NaHTeO3溶液中，下列粒子的物质的量浓度关系正确的是(填字母)。A.c(Na+)>c(HTeO3)>c(OH)>c(H2TeO3)>c(H+)答案(1)除去铝(2)2LiCoO2+H2O2+6H=2Li+2Co2+O2T+4H2O石墨、硫酸钙(

5、3)Fe3+(4)分离效率最高(5)U2CO3溶解过程为放热反应洗涤88.0%3、(2019徐州调研)确(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2,少量Ag、Au)为原料制备单质硫的一种工艺流程如图：坪H”干叫甲裳T曦一做魂.落磕H过.卜Iha-梳谑涯液已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为(2)碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是“沉确”时控制溶液的pH为4.55.0,生成TeO2沉淀。酸性不能过强，其原因是防止局部酸性过强的操作方法是0.1mol1H2TeO3溶液的电离度a约为X100%)(4

6、)“酸溶”后，将SO2通入TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到确，该反应的化学方程式是4、(2019郑州市统一测试)As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含神元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗AS2O3。陶f曲-曲一盛电虬国含向lQ淹废火(1) “碱浸”的目的是将废水中的H3ASO3和H3ASO4转化为盐。H3ASO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是(2) “氧化”时，1molAsO3一转化为AsO4至少需要O2mol。(3) “沉神”是将神元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有:a. Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)AH<0b. 5

7、Ca2+OH+3AsO3Ca5(AsO4)3OH川>0研究表明：“沉神”的最佳温度是85Co用化学平衡原理解释温度高于85c后，随温度升高沉淀率下降的原因：(4) “还原”过程中H3ASO4转化为H3ASO3,反应的化学方程式是"还原”后加热溶液，H3ASO3分解为AS2O3,同时结晶得到粗AS2O3。AS2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗AS2O3的沉淀率，“结晶”过程进行的操作是(6)下列说法中，正确的是(填字母)。a.粗AS2O3中含有CaSO4b.工业生产中，滤液2可循环使用，提高神的回收率c.通过先“沉神”后“酸化”的操作，可以达到

8、富集神元素的目的答案(1)H3AsO4+3NaOH=Na3AsO4+3H2O(2)0.5(3)温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，引起反应b平衡逆向移动，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降(4)H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4(5)调硫酸浓度约为7mol-L1,冷却至25C,过滤(6)abc5、.(2019南阳模拟)用辉铜矿(主要成分为CU2S,含少量F&O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：NII.HCO旭酒IFd0HLMtiCO,灌液H下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的的是(W字母)。A.延长浸取时间B.将辉铜矿粉碎

9、C.充分搅拌D.适当增加硫酸浓度(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是。(4) “除铁”的方法是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是(5) “沉钮”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为(6)滤液R经蒸发结晶得到的盐主要是於化学式)答案(1)A(2)2MnO2+CU2S+8H=S；+2Cu2+2Mn2+4H2。(3)Fe3+可催化Cu2s被MnO2氧化(4)CuO或Cu(OH)2加热(5)Mn2+HCO3+

10、NH3=MnCO3J+NH4(6)(NH4)2SO46、某兴趣小组利用电解装置，探究铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。I.KCl作电解质门牛纯饱和KCI溶液图1(1)一定电压下，按图-1装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5min后U型管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体,10min后断开Ko按图-2进行实验。灰绿的悬浊港分成两份>10.ifii12nitilLjtoftV板缘谭川体溶解底鄢仃白色晶体Cc)油液I过睡分成网虹13滴KSCN>3消口F仪CH碣"9皿。红色济池炼色沉沈过滤得流液.猛放演化分成

11、四曲JjftKSCN3滴KJFefCNh无明显现在无蓝色沉淀-I白色品怀OO石墨电极上的电极反应式是确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是。灼烧晶体X,透过蓝色钻玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解释“试管i中析出白色晶体”的原因是(2)其他条件不变时，用图-3装置重复实验，10min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K。按图-4进行实验纯钛泡卬_饱和klt溶液铁电极附近溶淞&.，丫取清液,广J-K'N)3；而KJFu|CN卜|盐桥(含与腔的也ffK3溶液)海栽呈湮红色大量蚯色沉淀盐桥的作用是与实验I中vi、vii与ii-v中的现象比较，可以得出的结论是点)：II.KOH作

12、电解质(3)用图-1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色(FeO4-),没有沉淀产生。铁电极上OH-能够放电的原因是阳极生成FeO2-的总电极反应式是某同学推测生成FeO2-的必要条件是浓碱环境,测成立。将图-5中的实验方案补充完整,证实推答案（1）2H+2e=H2T（或2H2O+2e=2OH+H2。试管iii中生成蓝色沉淀，试管试管i中存在溶解平衡：KClv中没有蓝色沉淀(S)K+(aq)+Cl(aq),滴加12mol/L的盐酸,平衡逆向移动，析出KCl晶体(2)阻碍OH向阳极迁移，避免灰绿色固体生成本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+,Fe2+在

13、碱性条件下更容易被氧化为(3)c(OH-)增大，反应速率加快(更容易放电)Fe-6e+8OH=FeO42-+4H2O水生成红褐色沉淀和无色气体增大c（CO,7、某小组在验证反应“Fe+2Ag=Fe2+2Ag”的实验中检测至ijFe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化0.05mol硝酸银溶液(pH-2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。（1）检验产物取少量黑色固体，洗涤后，_（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ago取上层清液，滴加K3Fe（CN）6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有。（2）针对溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依

14、据的原理是（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象i3产生大量白色沉淀；溶液呈红色ii30产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深iii120产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）对Fe3+产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+;假设b:空气中存在。2,由于（用离子方程式表示），可产生Fe3+;假设c：酸性溶液中

15、NO3-具有氧化性，可产生Fe3+;假设d:根据现象，判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+O下列实验I可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验n可证实假设d成立。实验I:向硝酸酸化的溶液（pH-2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。（3）根据实验现象，结合方程式推测实验iiii中Fe3+浓度变化的原因：答案：（1）加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀。（或者加入足量稀盐酸（或稀硫酸）,固体未完全溶解）。Fe2+（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+。4Fe2+O2+4H+=Fe3+2H2。、白色沉

16、淀0.05molL-1NaNO3溶液、FeCl2溶液（或FeSO4溶液）、按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。（3）溶液中存在反应：Fe+2Ag+=Fe2+2Ag,Ag+Fe2+=Ag+Fe3+,Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c（Ag+）大，以反应为主，c（Fe3+）增大。约30分钟后，c（Ag+）小，以反应为主，c(Fe3+)减小。8、某小组探究Br2、I2能否将Fe2+氧化，实验如下。实验试齐x现象及操作剂£试做漠水i.溶液呈黄色，取出少量滴加KSCN溶液，变红碘水ii.溶液呈黄色，取

17、出少量滴加KSCN溶液，未变红(1)实验i中产生Fe3+的离子方程式是。(2)以上实验体现出氧化性关系：Br2|2(填或)。(3)针对实验ii中未检测到Fe3+,小组同学分析：I2+2Fe2+2Fe3+2(反应a)限度小，产生的c(Fe3+)低；若向ii的黄色溶液中加入AgNO3溶液，可产生黄色沉淀，平衡移动，c(Fe3+)增大。(4)针对小组同学的分析，进行实验而：向ii的黄色溶液中滴加足量AgNO3溶液。现象及操作如下：I.立即产生黄色沉淀，一段时间后，又有黑色固体从溶液中析出；取出少量黑色固体，洗涤后，(填操作和现象)，证明黑色固体含有Ag。n.静置，取上层溶液，用KSCN溶液检验，变红

18、；用CC14萃取，无明显现象。(5)针对上述现象，小组同学提出不同观点并对之进行研究。观点1:由产生黄色沉淀不能判断反应a的平衡正向移动，说明理由：。经证实观点1合理。观点2：Fe3+可能由Ag+氧化产生。实验iv：向FeSO4溶液?加AgNO3溶液，(填现象、操作)，观点2合理。(6)观点1、2虽然合理，但加入AgNO3溶液能否使反应a的平衡移动，还需要进一步确认。设计实验：取ii的黄色溶液，(填操作、现象)。由此得出结论：不能充分说明(4)中产生Fe3+的原因是由反应a的平衡移动造成的。(1) 2Fe2B22Fe32Br(2) >(3)正向(4)加入浓硝酸，黑色固体消失，生成红棕色气

19、体。再向溶液中加入NaCl溶液，出现白色沉淀(5)碘水与AgNO3溶液反应产生黄色沉淀生成黑色固体，向上层清液中加入KSCN溶液，变红(6)加入少量AgNO3溶液，产生黄色沉淀后，立即向上层清液中加入过量KSCN溶液，不变红9、某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉)，一段时间(t秒)后，溶液突然变蓝。资料：IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(1)溶液变蓝，说明Na2SO3具有性。(2)针对t秒前溶液未变蓝，小组做出如下假设：i. t秒前未生成七是由于反应的活化能(填“大

20、”或“小”)，反应速率慢导致的。ii. t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,(用离子方程式表示)，I2被消耗。(3)下述实验证实了假设ii合理。实验II：向实验I的蓝色溶液中加入,蓝色迅速消失，后再次变蓝。(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程，装置如下。实验III:K闭合后，电流表的指针偏转情况记录如下表：社格K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，现象是。0t1时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝；直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。判断IO3-在a极放电的产物是。结合反应解释t2t3时指针回到“0”处的原因：。(5)综合实验I、II、I

21、II,下列说法正确的是。A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝，I中SO3被完全氧化B,对比实验I、III,t秒前IO3-未发生反应C.实验III中指针返回X处的原因，可能是I2氧化SO32-(1)还原(2)i.大ii.12sO2H2O2ISO42H(3)少量W2SO3(4)生成白色沉淀I此时，a极区发生反应IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,IO3-不再与SO32-发生反应,外电路无电流通过(5)AC10、某小组为探究AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应的多样性，设计如下实验:儿滴0.5mol/L冲1力力力*溶液一rl)2niL0耳mol1AgNOj溶液几滴0.5ti)o/Lp-r(NH

22、T)：F%ECUh溶5,1只有白色沉淀职上层清液，胸加几滴KSCN溶港有白色沉淀生成,产生白色沉淀，溶液试的岸上标商启铜镜用着局部专斤，振荡后打色涓失，沉淀量增加已知：AgSCN为白色难溶物；(1)中的白色沉淀是(2)分离并洗涤的沉淀，滴加上述变化(SCN)2与卤素单质性质相似，(SCN)2为有色物质。0.5mol/LKI溶液，白色沉淀转变为黄色沉淀，用离子方程式解释(3)中可能发生的离子反应有。(4)实验的设计目的。(5)对于中红色褪去的原因及Ag+与SCN反应的情况，小组进行以下分析和设计:I.甲同学认为，红色褪去的原因与平衡移动原理有关，解释为n.乙同学为了探究中是否发生Ag+氧化SCN

23、的反应，又设计以下对比实验：!几滴0上moLLq几滴0.5idqLT溶法卜250溶液nn2mL0.5moLLII2mL0.5mol/L率溶液®AgNA溶涌现象：生成白色沉淀，长时间观察，溶液和沉淀均未发生颜色改变。出.丙同学认为，理论上Ag+能够氧化SCN,为证明其猜想，设计如下实验：4«*KNOJ现象：电流计指针发生偏转，a电极上产生具有金属光泽的物质，b电极附近的溶液发生颜色变化。丙同学的设计在证明氧化还原反应的优点是。(6)通过以上探究，得出AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应多样性的结论是。(1)Ag2SO4(2)Ag2SO4(s)+2I=2AgI(s)+SO42(3

24、)Ag+Fe2+=Ag+Fe3+,2Ag+SO42=Ag2SO4(4)探究中白色沉淀的来源，排除中俊根的影响。或：验证此浓度下硫酸根是否与银离子有沉淀以及钱根是否有还原性(答案合理即给分)(5)I.局部溶液发生反应Fe3+SCN-工士Fe(SCIN)3,当振荡试管时，溶液中过量银离子与硫鼠根反应生成白色沉淀AgSCN,降低了硫鼠根离子的浓度，上述平衡逆移.，溶液褪色。3分)出.避免氧化性、还原性离子直接接触，发生沉淀反应引起离子浓度的降低，导致离子氧化性、还原性减弱(排除银离子与硫鼠根接触产生沉淀的影响等合理可以给分)(6)硝酸银与不同盐反应的类型(沉淀或氧化还原)，与构成盐的阴阳离子的种类、

25、离子浓度、反应条件等有关(其它描述合理给分)11、实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)NaOH溶液A中反应方程式是A为氯气发生装置。(镒被还原为Mn2+)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a,经检验气体中含有C12。为证明是

26、否K2FeO4氧化了C而产生012,设计以下方案：力菜1取少量a,滴加KS0N溶液至过量，溶液呈红色。方案n用KOH溶液充分洗涤0中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液bo取少量b,滴加盐酸，有012产生。I.由方案I中溶液变红可知a中含有离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将C氧化，还可能由产生（用方程式表示）。n.方案n可证明K2FeO4氧化了01o用KOH溶液洗涤的目的是根据&FeO4的制备实验得出：氧化性012FeO2（填多”或2”），而方案n实验表明，C12和FeO2的氧化性强弱关系相反，原因是。资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO4>MnO

27、4,验证实验如下：将溶液b滴入MnSO,和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性FeO2>MnO4。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案:答案（1）2KMnO4+16HC1=2MnC12+2KC1+5012T+8HO012+2OH-=01'+01O-+H2O（2）i.Fe3+4FeO42-+20H+=4Fe3+3O2T+10HOii,排除C1O-的干扰溶液的酸碱性不同理由：FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4-的颜色方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色1