高三化学工业流程题专项练习样本

化学”化学工业流程题”专预训练1

1.(16分)铭铁矿的主要成分可表示为FeO-Cma”还含有SiO?、Al。等杂质，以铭铁矿

为原料制备重铭酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。

已知：①NaFeO2遇水强•烈•水•解•。

②2CrO『一+2H，=CQO/—+H20

请回答：

(1)&CmO?中Cr元素的化合价是o

(2)燧烧格铁矿生成Na£i。和NaFcO,反应的化学方程式是

(3)滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分♦是・(填名称),滤液1的

成分除NazCrO」、NaOH外，还含有(填•••化学式)。

(4)利用滤渣2,可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反

应的化学方程式是。

(5)写出由滤液2转化为NaCgO,溶液应采取的措施是o

(6)向NECRO?溶液中加入KC1固体，获得LCr。晶体的操作依次是：

加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

2聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝

[Al2(0H)nCl6.n]o本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价

格廉的高岭土，化学组成为：AbO3(25Q34%)、Si02(40$~50%)、Fe203(0.5k3.0酚以及少量

杂质和水分。已知氧化铝有多种结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭

土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

高岭土15%的盐酸少量铝粉适量CaCOj

调节溶液pH蒸发浓缩

燃烧—►溶解—►搅拌、过滤—*Al2(OH)nCU,

在4.2~4.59o-ioor

根据流程图回答卜.列问题:

(1)“煨烧”的目的是

(2)配制质量分数15%的盐酸需要200mL30%的浓盐酸(密度约为1.15g/cm3)和g

蒸储水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、o

(3)”溶解”过程中发生反应的离子方程式为

(4)加少量铝粉的主要作用是o

(5)”调节溶液pH在4.2~4.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是

；"蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是

3.CoCl2-6H2O在饲料-、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钻废料(含少量Fe、Al

等杂质)为原料制取CoCl2-6HQ的一种新工艺流程：

盐酸过氧化氢碳酸钠

己知：①钻与盐酸反应的化学方程式为：CO+2HC1=COC12+IL"

②COCL・6H2。熔点86℃,易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶

水变成有毒的无水氯化钻。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2A1(OH)3

开始沉淀2.77.57.63.8

完全沉淀3.29.79.25.2

请回答下列问题：

⑴加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是o

⑵操作I包含3个基本实验操作，它们是、和过

滤。

⑶制得的CoC12•6HQ需减压烘干的原因是：o

⑷为测定产品中CoCL・6HzO含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的

AgNQ,溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。经过计算发现产品中CoCh・6H20的质量分

数大于100%,其原因可能是：。

⑸在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCk・6H。方法是：

⑹在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中”盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钻废料,

其主要优点为：o

原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是。

4.(13分)工业上生产高氯酸时，还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯

酸钠(NaC102),其工艺流程如下：

已知:

1.NallSOi溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。

2.高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸，沸点90℃。

请问答下列问题

(1)反应器I中发生反应的化学方程式为,冷却的目的

是,能用蒸憎法分离出高氯酸的原因是o

(2)反应器H中发生反应的离子方程式为。

(3)通入反应器H中的SOz用另一物质代替同样能生成NaC10„请简要说明双氧水在

反应中能彳弋替SOa的原因是____________________________________________

(4)Ca(C10)2>CIO?、NaC10>NaClO?等含氯化合物都是常见的消毒剂和漂白剂是因为它

们都具有请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产另一种消毒剂

NaClO的离子方程式_____________________________________________

5.(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。二业上常采用NaClO氧化法生产，原

理为：

3NaC10+2Fe（NO；,）3+10Na0H=2Na2Fe0tI+3NaCl+6NaN03+5H20

Na2FeO1+2KOH=K2FeO.+2NaOH

主要的生产流程如下：

饱和K()H

过滤

I

NaC?)

(1)写出反应①的离子方程式_____

(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下AULFeO)

UNazFeO）（填”>"或”V“或“="）。

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fc(NO,不同质量浓度对LFcOi生成率的影响;

图2为一定温度下，Fe(NO,质量浓度最佳时，NaClO浓度对KFeO,生成率的影响。

▲22C

合24c

♦26C

O28C

①工业生产中最佳温度为℃,此时Fe(NO：)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比

为o

②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(0H)3,写出该反应的离子方程式：

若Fe(NO：)3加入过量，在碱性介质中心FeOi与F/发生氧化还原反应生成(FeOi,此反

应的离子方程式：。

(4)K2FcO,在水溶液中易水解：4Fc01+10H,0=^4Fe(0H)3+80H-+3O"。在"提纯"K2FcO,中

采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液(填序号)。

A.H20B.CH3COONa,异丙醇C.NH,C1>异丙醇D.Fe(NO：)3、异丙醇

6.某化学研究性学习小组经过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含银废催化剂为原料

来制备NiSOj7H2。已知某化工厂的含银催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)

的单质及氧化物，其它不溶杂质（3.3%）。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:

沉淀物AI(OH；3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2

pH5.23.29.79.2

回答下列问题：

⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的

主要仪器为0

（2/碱浸”过程中发生的离子方程式是o

（3/酸浸”时所加入的酸是（填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①

后，溶液中可能含有的金属离子是。

⑷操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是：o

⑸“调pH为2〜3”的目的是o

⑹产品晶体中有时会混有少量绿帆（FeS0「7H*）,其原因可能是o

7.（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO?和1布的氧化

物；制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：

稀H2s04

钛铁矿一圈透一

粗TiO2

已知：①Ti（）2+易水解，只能存在于强酸性溶液中

②TiCL的熔点一25.0℃,沸点136.4℃:SiCL的熔点一68.8℃,沸点57.6℃

回答下列问题：

(1)写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiOz反应的离子方程式

加入铁屑的作用是。

(2)操作H包含的具体操作方法有。

(3)向"富含TiO“溶液"中加入Na2c粉末得到固体TiO2•nH。请用恰当的原理和化学

用语解释其原因，废液中溶质的主要成分是(填

化学式)。

(4)用金红石(主要含TiO。为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：

TiO,

写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式制得的TiCL液

体中常含有少量SiCL杂质，可采用方法除去。

(5)TiO,直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解

质为某种能够传导U离子的熔融盐，原理如右图所示，则其

阴吸电极反应为:电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体

可能含有

8.(16分)炼锌厂产生的工业废渣一一锌渣(除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO?

等杂质)，利用锌渣制取并回收ZnSO「7H2。和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下:

［试剂Y

臊作斗f粗产品

滤渣3母液

己知：Fe-Al”、Zn2\Cd2\Fe?♦以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2,4.7,6.5,

9.4,9.7;锌的金属活动性比镉强。

试回答下列问题:

(1)“浸出“时用到的“试剂X”为(填名称)o

(2)写出“氧化”过程的离子方程式o

(3)”调pH”过程能够选用o(从以下选项选择，填序号)

A.H2SO,B.ZnOC.NaOH

”滤渣2”的主要成分是(填化学式，下同)。

(4)“试剂Y”是;“滤渣3”的成分为o

(5)”操作1"的方法是;在"操作1"时，必须采取的实验措施

是。

9.112分)从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到较纯净的硫酸

锌，实验流程如下:

滤渣I

酸浸

粗产品加入为9

酸性KAI11O4

滤液I混合液-------------一

趁热过滤

调pH至5-5.4

滤渣n

煮沸数分钟

滤渣皿

加入Zii粉

趁热过滤C滤液口

滤液m晶体

部分阳离子

沉淀物Zn(OH)Fe(OH)2Fe(OH)CU(OH)2Cd(OH)Mn(OH)

2322以氢氧化物

pH值8.09.73.26.79.410.4

形式完全沉

淀时溶液的pH参见上表，请回答下列问题：

(1)“酸浸"步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有C

“酸浸”时适当补充少量水的原因是o

(2)滤液I加入酸性KMnOi所发生反应的离子方程式，请完成剩余产物，并配平相关系数,

若系数为1,也需写上

Fe24+MIIOJ+H=Fe3*+MIF+___

加入ZnO的原因是(写出相关方程式以及对应的文字说明)c

(3)滤渣III的成份主要是(化学式)o

(4)从滤液IH得到晶体的操作过程为、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。

10.（16分）高纯碳酸锌广泛应用于电子工'也，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺

采用工业冶铜后的废气SO,进行湿法浸取软铳矿（主要含Mn02,同时含有少量SiO,、

Fe。、Al203）来制备。：已知亚硫酸酸性强于碳酸）

①将过量的SO2气体通入软锦矿浆中进行“浸钵”操作，并控制温度加热反应；

②向浸锦结束后的滤液中加入施A、同时通入空气，再用NECO,溶液调节pH为3.7后

过滤分离；

③调节滤液pH值为6.5〜7.2,然后加入NHiHCO”有浅红色的沉淀生成，过淀洗涤干燥

后就能够得到高纯碳酸镒。

工业流程图如下：

图1温度对住浸出率的影响图2浸区温度与Mn&06生成率的关系

已知生成氢氧化物的pH如下表:

物质FC(OH)3Fe(OH)zMn(OH)i

开始沉淀pH2.77.68.3

完全沉淀pH3.79.69.8

请根据题中有关信息回答问题：

（1）”浸钵"后所得混合液中主要存在的金属阳离子

有。

（2）由图可知I,副反应MnSO」+S02=MnS2Ofifi^AH0（填〉、〈或

=）,为减少MnS206的生成，“浸镒”的适宜温度

是0

（3）步骤②中加入Mn02和通入空气的作

ffl

(4)③中控制温度为60^70℃,温度不宜太高的原因

是O

(5)与传统的电解法制MnCQ,工艺相比较，新工艺的优点是

__________________________________________________________________(写两点)o

11.氟碳钵矿主要化学成分为CeFCO：“它是提取铀族稀土元素的重要矿物原料•。氟碳铀矿的

冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取钵的工艺流程如下：

HCIH3BO3+HCI可溶性钾盐

CO2

70%<沉淀

熔烧酸浸I

碳锦犷

操作I

其它稀土元素萃取

Ce(OH)4-------氧化-------调pH值

NaCIO

已知：焙烧后烧渣中含+4价的钵及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I的浸出液中含少量的

+3价的钵

请回答下列问题

(1)焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是.

(2)酸浸II后，四价钵转化为三价，为了避免三价制1以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾

盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为:

(3)在生产过程中，酸浸I中会产生大量黄绿色气体，污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿

色气体的离子方程式：,提出一种解决的方

案:.

(4)实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称:;在操作I

后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce(0H)3,测定该溶液pH值的操作是

(5)写出氧化步骤的化学方程式:，其中还原产物是.

12.8月12日，网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铭渣由于非法丢

放，毒水被直接排放南盘江中。

I：某工厂对制革工业,污泥中Cr(III)回收与再利用二艺如下(硫酸浸取液中金属离子主

要是Cr>其次是Fe计、Al3\Ca2\Mg"):

48moi・L”

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子Fe3+Fe2+Mg2+AP+Cu2+C产

开始沉淀时的pH1.97.0——4.7—

沉淀完全时的pH3.29.011.186.79(>9溶解)

(1)实验室用18.4jnol・L-1的浓硫酸配制250mL4.8mol-L-1的硫酸溶液，所用的玻璃

仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外，还

需O

(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是(至少答一点)。

(3)加入也。2的作用是o

调节溶液的pH=8是为了除去离子。

(4)钠离子交换树脂的原理为：M"+nNaRfML-nNa+,被交换的的杂质离子是

(5)还原过程发生以下反应：请配平)：

Na2Cr207+S02+=Cr(OH)(比0)5soi

+Na2sO,；

II:工业废水中常含有一定量的CnO广和CrO..2-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,

必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fc做电极，电解含CmO/-的酸性废

水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(0H)3沉淀。阳极的电极反应式

为o在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应方程式解

释)。

13.(16分)工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矶(CUS0-5H2。)。该废料中各种

成份含量如下：Cu和CuO约占87版其它为Mg、Al、Fe>Si及其氧化物，还有少量的难

溶物质。工艺流程为:

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:

A1(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)

沉淀物CU(OH)22FC(OH)2

pH5.23.16.79.49.7

回答：

(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?

(2)步骤②中的离子方程式：写出2个即可)：

步骤⑤中H。参加反应的离子方程式：____________________________________

(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是(填序号);

A.NaOHB.氨水C.Cu2(OH)2CO,D.Cu(OH)2E.MgCO;5

步骤⑥中滤渣成份的化学式O

(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2〜3的原因是

步骤⑧的分离方法是

化学“化学工业流程题”专项训练1答案

1（16分）

（：）+6（2分）

（2）4FeO-Cr20.3+702+2ONaOH直遢8Na2CrO,+4NaFeO2+10H20

（共3分，物质正确1分，反应条件"高温或燃烧”1分，配平1分）

（3）氢氧化铁（2分）；NaAlO?、Na2SiO3（共2分，每种物质各1分）

（3）2Al烯触）理4A1+3D2t（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）

（4）加稀硫酸酸化（2分）（5）冷却结晶（2分）

2（1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸。（2）230;量筒。

3+3>

（3）Al203+6H==2Al+3H20Fe203+6H==2Fe+3H20

（4）除去溶液中的铁离子；（5）pH计（或精密pH试纸）；水浴加热。

3.（1）5.2-7.6⑵蒸发浓缩、冷却结晶

⑶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钻。

⑷样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水⑸重结晶

⑹减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐

硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本

4.：13分）（1）3NaC10；i+3H2S0,=HC10,+2C10,+3NaHS0,+H.O;（2分）

降低NaHSOi的溶解度，便NaHSOi结晶析出（2分）高氯酸的沸点低（1分）

--

（2）2C102+S02+40H"=2C102+SOI+2H20;（2分）

（3）一。2有还原性也能把还原为NaC原2（2分）

（4）强氧化性（2分）Cl2+20H-=C1（F+cr+HO（2分）

化学”化学工业流程题”专项训练1答案

1（16分）

（：）十6（2分）

（2）4FeO-Cr203+702+20Na0II8Na2c2+4NaFeO2+10IW

（共3分，物质正确1分，反应条件”高温或煨烧”1分，配平1分）

（3）氢氧化铁（2分）;NaA102sNa2SiO.,（共2分，每种物质各1分）

（3）2A1。（饰粉理4Al+302t（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）

（4）加稀硫酸酸化（2分）（5）冷却结晶（2分）

2（1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸。（2）230;量筒。

3

（3）A1M+6H'=2A1”+3H2。Fe203+6H==2Fe^+3H2O

（4）除去溶液中的铁离子；（5）或精密pH试纸）；水浴加热。

3.（1）5.2-7.6⑵蒸发浓缩、冷却结晶

⑶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钻。

⑷样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水⑸重结晶

⑹减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐

硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本

4.：13分）（1）3NaC103+3H2SO,=HC10.+2C102+3NaHSO,+H20;（2分）

降低NaHSO’的溶解度，使NaHSOi结晶析出（2分）高氯酸的沸点低（1分）

--

（2）2C102+S02+40H=2C102+SOf+2H20;（2分）

（3）H2O2有还原性也能把C102还原为NaC原2（2分）

-

（4）强氧化性（2分）Cl2+20k=CIO-+Cl+HQ;（2分）

化学”化学工业流程题”专项训练2答案

-

1.(1)Cl2+20H=Cr+C10~+H20(2分)

（2）V（2分）

（3）①26（1分）1.2（1分）

-

@3C10+Fe^+3H20=Fe（0H）31+3HC10（2分）

2FeO：—+Fe"+8OH—=3FeO；—+4Hq（2分）

（4）B（2分）

2.（1）漏斗、蒸发皿

-

（2）2A1+2OH+2H2O=2A1O2--3H2t、AkOMOHFAlOzFHQ

（3）H2soiNi"、Fe24（4）3.2—9.2

⑸防止在浓缩结晶过程中Ni.水解

⑹乩”的用量不足（或HQ失效）、保温时间不足导致Fd+未被完全氧化造成的

3.（16分）

2+

：1）TiO2+2H*=TiO+H2O（2分），使Fe"还原为Fe"（1分）。

:2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；

+

（3）溶液中存在水解平衡Ti（T+（n+1）比0-TiOz・nH20+2H,加入的Na2cO3粉末与

H,

反应，降低了溶液中c（H'）,促进水解平衡向生成HO2・nH20的方向移动；（3分）Na2SO.（1

分）

I4）TiO2+2C+2Cl2叁些TiCL+2C0（2分）；蒸储（或分馈）（1分）

-

；5）TiO2+4e=Ti+20”（2分）;02,CO,C02（2分）

化学“化学工业流程题”专项训练2答案

--

1.（1）Cl2+20H=Cr+C10+H20（2分）

（2）＜（2分）

（3）①26（1分）1.2（1分）

-3+

@3C10+Fe+3H20=Fe（0H）31+3HC10（2分）

3"

2FeO/"+Fe*+80H-=BFeO?+4H20（2分）

（4）B（2分）

2.(1)漏斗、蒸发皿

-

（2）2A1+20H+2H20=2A102--3H2t、A1A+201I=2A102+3II,0

（3）H2soiNi"、Fe24⑷3.2—9.2

⑸防止在浓缩结晶过程中Ni’水解

⑹也心的用量不足（或用方失效）、保温时间不足导致Fe?+未被完全氧化造成的

3.（16分）

2+

（1）TiO2+2If=TiO+II2O（2分），使Fe"还原为Fe?’（1分）。

12）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；

+

:3）溶液中存在水解平衡Ti（T+（n+1）乩0-TiOjnH20+2H,加入的N&QX粉末与

H'

反应，降低了溶液中c（H'）,促进水解平衡向生成TiOz・nH20的方向移动；（3分）Na2s0/1

分）

：4）TiO2+2C+2Cl2叁些TiCL+2C0（2分）；蒸储（或分馄）（1分）

（5）Ti02+4e-=Ti+20”（2分）;02,CO,C02（2分）

8.（16