优化探究高考化学总复习专题讲座三无机化工生产流程题的突破策略课时作业-人教版高三全册化学试题

.课时作业(十二)无机化工生产流程题的打破策略1．(2014年高考江苏卷)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AlO、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al(SO)(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。2324x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)。(2)加CaCO3调治溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转变为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会以致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完好热分解放出的SO2量总是小于吸取的SO2量，其主要原因是________；与吸取SO2前的溶液对照，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。剖析：加入H2SO4酸浸时粉煤灰中的Al2O3与H2SO4反应，SiO2不反应形成滤渣，故滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2；CaCO3可中和H2SO4生成微溶于水的CaSO4，是滤渣Ⅱ的主要成分；若溶液的pH偏高，c(OH－)偏大，Al3＋水解会生成氢氧化铝积淀，使溶液中的铝含量降低；亚2－硫酸盐热分解时空气中的氧气能将其氧化为SO4，使热分解放出的SO2量减小；生成的金属氧化物减少，溶液的pH减小。答案：(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2OSiO2(2)CaSO3CaCO＋2Al3＋2－4423422－2－减小(3)溶液中的部分SO3被氧化成SO42．纯净的过氧化钙(CaO)难溶于水和乙醇，常温下较为牢固。CaO·8HO在0℃时稳222定，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O，再经脱水制得CaO。其制备过程以下：2依照以上信息，回答以下问题：专业..用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________。操作A的步骤为___________________________________________________。检验“水洗”已经洗净的方法是_________________________________________________________________________________________________________。(4)测定产品中CaO含量的实验步骤是(已知：I2－===2I－2－)：222346第一步：正确称取ag产品于锥形瓶中，加入适合蒸馏水和过分的bgKI晶体，再滴－124入适合2mol·L的HSO溶液，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为cmol·L的NaSO溶液至反应完好，耗资NaSO溶液VmL。－1223223①第三步反应完好时的现象为____________________________________________；②产品中CaO2的质量分数为________(用字母表示)；③某同学经实验测得产品中CaO2的质量分数偏高，造成偏高的原因是(测定过程中由操作产生的误差忽略不计，用离子方程式表示)____________________________________。剖析：(4)②依照反应的离子方程式：＋＋2I－2＋2－===2ICaO＋4H===Ca＋2HO＋I，I＋2SO222223－2－，可得＋S4O6CaO2～2－2S2O372g2molcV×10－3mol－3m＝72g×cV×10mol2mol＝3.6cV×10－2g则CaO2的质量分数为：－23.6cV3.6cV×10×100%＝%aa答案：(1)CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl向滤液中加入适合HCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冲洗，干燥取少许最后一次的冲洗液，向其中加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若不产生白色积淀，则说明已经洗净(4)①溶液蓝色褪去②3.6cV＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O%③4Ha3．镁及其合金是一种用途很广的金属资料，目前生界上60%的镁是从海水中提取的。专业..某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤＋2＋－－等)中模拟工业生产(主要含Na、Mg、Cl、Br来提取镁，主要过程以下：回答以下问题：工业上从盐卤中获得Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是________________________________________________________________________。从过程①获得的Mg(OH)2积淀中混有少许的Ca(OH)2，除去少许Ca(OH)2的方法是先将积淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。以下列图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A的作用是_________________________________________________。(4)写出过程④中发生反应的化学方程式______________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)MgCl2过滤冲洗制备干燥的HCl气体电解(4)MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑4．美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交织偶联”而获得诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长远使用，催化剂会被杂质(如铁、有机物等)污染而失去活性，成为废催化剂，故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程以下：专业..甲酸在反应中的作用是__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。加浓氨水时，钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2＋，此时铁元素的存在形式是________________________________________________________________________(写化学式)。王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混杂而成的，钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。①气体B的化学式为_________________________________________________；②经测定，化合物A由三种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4%，H：0.8%。则A的化学式为_________________________________________________________。(4)700℃“焙烧1”的目的是__________________________________________，500℃“焙烧2”的目的是____________________________________________。剖析：(1)依照框图上的信息可知，加入甲酸后PdO转变为了Pd，则甲酸的作用是还原剂。(2)铁元素被王水氧化后的价态必然是＋3价，在加浓氨水后转变为Fe(OH)3。(3)王水中的硝酸被还原后生成的无色、有毒气体应该是NO，依照元素守恒可知化合物A由H、Pd、Cl三种元素组成，三种元素原子的物质的量之比为：0.842.456.81∶106∶35.5＝0.8∶0.4∶1.6＝2∶1∶4，故化合物A的化学式为H2PdCl4。依照信息可知，废催化剂中除了含有钯元素之外，还含有活性炭、铁、有机物等杂质，活性炭和有机物可以经过焙烧除去，故700℃“焙烧1”的目的是除去活性炭和有机物；550℃“焙烧2”的对象是Pd(NH3)2Cl2，产物是PdCl2，故550℃“焙烧2”的目的是脱氨或将

Pd(NH3)

2Cl2转变为

PdCl2。答案：

(1)

还原剂

(2)Fe(OH)

3(3)①NO②H2PdCl4(4)除去活性炭及有机物脱氨[或将Pd(NH3)2Cl2转变为PdCl2]5．我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。以下列图表示其冶炼加工的流程：高温冶炼中的主要反应：Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2专业..烟气中的主要废气是________，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是________________________________________________________________________。电解法精髓铜时，阳极是________(填“纯铜板”或“粗铜板”)；粗铜中含有的金、银以单质的形式积淀在电解槽________(填“阳极”或“阴极”)的槽底，阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。在精髓铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(Ksp)见下表：物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)28.0×10－164.0×10－383.0×10－172.2×10－20spKmol3－34－43－33－3·Lmol·Lmol·Lmol·L①调治电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。依照上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的Fe2＋、Zn2＋、Fe3＋、Cu2＋的溶液，随pH高升最先积淀下来的离子是________。②一种方案是先加入过分的H2O2，再调治pH到4左右，加入H2O2的目的是________________________________________________________________________。加入H2O2后发生反应的离子方程式为___________________________________。答案：(1)SO2制硫酸(2)粗铜板阳极Cu2＋＋2e－===Cu(3)①Fe3＋②将Fe2＋氧化为Fe3＋2＋＋3＋＋2H2O2Fe＋2H＋H2O2===2Fe6．钼是一种过渡金属元素，平时用作合金及不锈钢的增加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐化性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。写出反应①的化学方程式：__________________________________________。反应①的尾气可以再利用，写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂________________________________________________________________________。专业..若是在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有________________________________________________________________________。钼在空气中灼烧生成三氧化钼，三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠；三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为________。高温高温(5)工业上制备还原性气体CO和H的反应原理为CO＋CH=====2CO＋2H，CH＋HO=====224242CO＋3H2。含甲烷体积分数为80%的aL(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混杂物在高温下反应，甲烷转变率为90%，用产生的还原性气体(CO和H)还原MoO制钼，理论上23能生产钼的质量为________。剖析：(5)依照反应方程式知，1mol甲烷完好反应生成4mol还原性气体，而：3CO高温高温＋MoO3=====Mo＋3CO2,3H2＋MoO3=====Mo＋3H2O,3mol还原性气体理论上生成1mol钼。n(CH4)aLaa×72%×72%1×3＝22.4L·mol－1×80%，n(H2＋CO)＝22.4×80%×90%×4mol＝5.6，n(Mo)＝5.60.720.72amol×96g·mol－1≈4.11ag。mol＝16.8amol，m(Mo)＝16.8高温答案：(1)2MoS2＋7O2=====2MoO3＋4SO2(2)H2SO4、Na2SO3[或Na2SO4、(NH4)2SO4等]烧杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11ag7．(2013年高考广东卷)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺以下：[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃]电解精髓银时，阴极反应式为________；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为________________________。固体混杂物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，专业..若NaOH过分，则因过分引起的反应的离子方程式为__________________________。完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：高温CuO＋____Al2O3=====____CuAlO2＋____↑。若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完好转变为2－1243溶液________L。________molCuAlO，最少需要1.0