專題專項訓練(一) 無機化工流程題

專題專項訓練(一)無機化工流程題1(2014·江蘇高考)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應(yīng)的化學方程式為_；濾渣的主要成分為_(填化學式)。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)62x。濾渣的主要成分為_(填化學式)；若溶液的pH偏高，將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是_(用離子方程式表示)。(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。2(2015·武漢模擬)“低碳”在工業(yè)生產(chǎn)中意義重大，充分利用原材料，不排放或減少排放“三廢”，不同工廠聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)方式。下面是幾家工廠利用廢氣、廢液、廢渣聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝：請回答下列問題：(1)操作為_。(2)工業(yè)合成氨的化學方程式為_。(3)沉淀池中生成硫酸銨的化學方程式為_。(4)在實驗室中檢驗氨氣的方法是_。(5)副產(chǎn)品的化學式為_。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_。3工業(yè)上常用含少量SiO2、Al2O3的鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶煉鉻，簡要流程如下：(1)完成下列化學方程式(在橫線上填寫物質(zhì)的化學式及計量數(shù))：2FeO·Cr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2)操作包括過濾與洗滌，在實驗室中進行洗滌沉淀的操作是_；操作可選用的裝置(部分夾持裝置略去)是_(填序號)。(3)寫出能夠完成操作的相關(guān)反應(yīng)的化學方程式：_。(4)化學需氧量(COD)可度量水遭受有機物污染的程度。在強酸并加熱的條件下，用K2Cr2O7作強氧化劑處理水樣，并測定消耗的K2Cr2O7的量，然后換算成相當于O2的含量稱為化學需氧量(以mg·L1計)?；瘜W興趣小組測定某水樣的化學需氧量(COD)過程如下：.取a mL水樣置于錐形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol·L1的K2Cr2O7溶液。.加指示劑，用c mol·L1的硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，終點時消耗b mL(此步驟的目的是用Fe2把多余的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的儀器是_。計算該水樣的化學需氧量時需用到下列關(guān)系：要除去1 mol Cr2O需消耗_ mol Fe2，1 mol Cr2O相當于_mol O2。4(2012·大綱卷)氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分攪拌后過濾，再將濾液按下圖所示步驟進行操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)起始濾液的pH_7(填“大小”“小于”或“等于”)，其原因是_；(2)試劑的化學式為_，中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；(3)試劑的化學式為_，中加入試劑的目的是_；(4)試劑的名稱是_，中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；(5)某同學稱取提純的產(chǎn)品0.775 9 g，溶解后定容在100 mL容量瓶中，每次取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L1的硝酸銀標準溶液滴定，三次滴定消耗標準溶液的平均體積為25.62 mL，該產(chǎn)品的純度為_(列式并計算結(jié)果)。5(2015·合肥模擬)高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領(lǐng)域的消費增長較快。實驗室可用軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下：已知：流程中所加軟錳礦中含50 g MnO2；生成墨綠色浸出液的反應(yīng)為：KClO33MnO26KOH=3K2MnO4KCl3H2O?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中采用鐵坩堝而不是瓷坩堝的原因是_。(2)通入CO2，可使MnO2發(fā)生反應(yīng)，生成MnO及MnO2，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_；若通入CO2太多，則在加熱濃縮時，會有_晶體和KMnO4晶體一起析出。(3)在加熱、濃縮、烘干的過程中溫度不宜過高，其原因是_；趁熱過濾的目的是_；加熱時用玻璃棒不斷攪拌溶液的目的是_；洗滌KMnO4晶體用冷水洗滌較好的原因是_。(4)計算12.25 g KClO3固體經(jīng)過上述轉(zhuǎn)化，最多可制得KMnO4的質(zhì)量為_(結(jié)果保留一位小數(shù))。6實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，主要工藝流程如下。(1)將過程產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是_。A品紅溶液B紫色石蕊試液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2)過程中，F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應(yīng)的化學方程式為_。(3)過程中需加入的物質(zhì)是_。(4)過程中，蒸發(fā)結(jié)晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外，還需要_。(5)過程調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的_(填序號)。A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)過程中，將溶液Z加熱到7080 ，目的是_。(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，進行下列實驗。用分析天平稱取2.700 0 g樣品；將樣品溶于足量的鹽酸后，加入過量的BaCl2溶液；過濾、洗滌、干燥，稱量得固體質(zhì)量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)(SO4)n，則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為_(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)。答 案1解析：(1)粉煤灰中Al2O3與硫酸反應(yīng)，而SiO2不與硫酸反應(yīng)，則酸浸時發(fā)生Al2O3與硫酸的反應(yīng)，濾渣為SiO2。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液pH時，Ca2與溶液中的SO形成CaSO4沉淀。若溶液pH偏高，則溶液中Al3形成Al(OH)3沉淀，從而導(dǎo)致溶液中鋁元素含量降低。答案：(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO減小2解析：(3)沉淀池中反應(yīng)物為CaSO4、CO2、NH3、H2O，發(fā)生的反應(yīng)為CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4。答案：(1)過濾(2)N23H22NH3(3)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4(4)用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則說明含有NH3(或用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗，若產(chǎn)生白煙，則含有NH3)(其他合理答案也可)(5)CaOCO2(若有NH3，也可)3解析：(1)根據(jù)化學方程式中的元素守恒和原子個數(shù)守恒可知需要補充“7NaNO2”。(4)K2Cr2O7具有強氧化性，故選用酸式滴定管或移液管。Fe2與Cr2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3和Cr3，根據(jù)得失電子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2；根據(jù) Cr2O2Cr3轉(zhuǎn)移6e，O22H2O轉(zhuǎn)移4e可知，1 mol Cr2O相當于1.5 mol O2。答案：(1)7NaNO2(2)向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，待液體流下，重復(fù)操作23次D(3) 2Cr2O34Cr3O2或2AlCr2O32CrAl2O3(其他答案合理也可)(4)酸式滴定管或移液管61.54解析：(5)氯化鉀的純度為×100%98.40%。答案：(1)大于弱酸強堿鹽K2CO3發(fā)生水解使體系呈堿性(2)BaCl2Ba2CO=BaCO3、Ba2SO=BaSO4(3)K2CO3除去A中的Ba2(4)鹽酸CO2H=H2OCO2(5)×100%98.40%5解析：(4)根據(jù)關(guān)系式KClO33K2MnO4,3MnO2MnO，可得：KClO32KMnO4，則最多可制得KMnO4的質(zhì)量為×2×158 g/mol31.6 g。答案：(1)在高溫下，瓷坩堝可以和KOH發(fā)生化學反應(yīng)(或SiO22KOH高溫,K2SiO3H2O)(2)3MnO22CO2=2MnOMnO22CO2KHCO3(3)高溫會導(dǎo)致高錳酸鉀分解防止高錳酸鉀結(jié)晶析出受熱均勻利于蒸發(fā)溶劑減少高錳酸鉀的溶解(4)31.6 g6解析：由聚鐵的化學式可知：n(Fe3)n(SO)n(BaSO4)0.015 mol，所以聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)×100%31.1%。答案：(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)鐵粉(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒(5)C(6)促進Fe3的水解(7)31.1%