高三化學(xué)（第01期）好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題20 化學(xué)與技術(shù) 工藝流程（含解析）

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填空題：專題二十 化學(xué)與技術(shù) 工藝流程 1.【安徽合肥168中2016屆第二次月考】（11分）硫酸錳可作為飼料添加劑用于增肥，也可用于某些化學(xué)反應(yīng)的催化劑，易溶于水，不溶于乙醇。工業(yè)上常用軟錳礦（主要成分為MnO2，含有MgSO4等雜質(zhì)）制備硫酸錳，其簡(jiǎn)化流程如下： （1）為了加快軟錳礦與硫酸、黃鐵礦反應(yīng)的速率，工業(yè)上除采用粉碎軟錳礦的方法，還可以用哪些方法　　　　　　　　　　。（寫兩種） （2）流程中黃鐵礦（主要含F(xiàn)eS2)和FeSO4的作用都是作還原劑，請(qǐng)寫出FeSO4與軟錳礦反應(yīng)的離子方程式　　　　　　　　。 　 （3）雙氧水和氨水的作用分別是　　　　　　　　． （4）操作II包括　　　　、　　　　　、　　　　、洗滌、干燥，可制得MnSO4H2 O粗產(chǎn)品．洗滌中最好選用　　　　　　　　’ A．稀硫酸　B．水　C．乙醇．　D．濃硫酸 【答案】（11分） （1）加熱、攪拌（答案合理即可，2分） （2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O （3分） （3）雙氧水氧化Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+；氨水使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去（2分） （4）蒸發(fā)濃縮（1分）冷卻結(jié)晶（1分） 過(guò)濾（1分） C （1分） 【考點(diǎn)定位】本題考查化學(xué)流程的分析、基本操作。 【名師點(diǎn)睛】無(wú)機(jī)工業(yè)流程題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力,所以這類題成為近年來(lái)高考的必考題型。流程題的解題思路為：明確整個(gè)流程及每一部分的目的→仔細(xì)分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問(wèn)題思考→注意答題的模式與要點(diǎn)。 解決本類題目的基本方法和步驟為： （1）從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （2）然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 （3）分析流程中的每一步驟，從以下幾個(gè)方面了解流程： ①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。 抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 2．【河南信陽(yáng)高級(jí)中學(xué)2016屆第四次月考】(10分)碳酸鈰[Ce2(CO3)3]為白色粉末，難溶于水，主要用作生產(chǎn)鈰的中間化合物。它可由氟碳酸鈰精礦經(jīng)如下流程。 （1）氟碳酸鈰的化學(xué)式為為CeFCO3，該化合物中，Ce的化合價(jià)為 。 （2）氧化焙燒生成的鈰化合物為二氧化鈰(CeO2)，其在酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （3）試劑X是 。 （4）若試劑X改為氫氧化鈉溶液，則反應(yīng)生成難溶物—一氫氧化鈰(Ⅲ)，其暴露于空氣中時(shí)變成紫色，最終變成黃色的氫氧化高鈰(Ⅳ)。氫氧化鈰在空氣中被氧化成氫氧化高鈰的化學(xué)方程式為 。 （5）取(4)中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%)1.00 g，加硫酸溶解后，用0.1000molL-1的FeSO4溶液滴定至終點(diǎn)（鈰被還原成Ce3+），則需要滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 mL。 【答案】(10分)（1）+3 (2分) （2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+ +O2↑+4H2O (2分) （3）Na2CO3(2分,或其他合理答案）； （4）4Ce(OH)3 +O2+2H2O=4Ce(OH)4 (2分) （5）46.63(2分) 【考點(diǎn)定位】考查元素化合物知識(shí)工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】氧化還原反應(yīng)是一類非常重要的化學(xué)反應(yīng)，其特征是元素化合價(jià)的升高與降低，因此判斷化合物中元素的化合價(jià)是關(guān)鍵，可根據(jù)在任何化合物中所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，結(jié)合常見(jiàn)元素的化合價(jià)進(jìn)行判斷，對(duì)于氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，可根據(jù)反應(yīng)前后電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等及元素的原子個(gè)數(shù)不能計(jì)算，若是離子反應(yīng)則同時(shí)還要符合電荷守恒。充分利用題目提供的各種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及氧化還原反應(yīng)的有關(guān)守恒進(jìn)行，就可以準(zhǔn)確、快速將問(wèn)題得以解答。 3．【黑龍江大慶鐵人中學(xué)2016屆第一次月考】（13分）硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽，廣泛應(yīng)用于鍍錫工業(yè)。某研究小組設(shè)計(jì)SnSO4制備路線如下： 查閱資料：Ⅰ．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化。 Ⅱ．SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫， Sn相對(duì)原子質(zhì)量為119 回答下列問(wèn)題： （1）錫原子的核電荷數(shù)為50，與碳元素屬于同一主族，錫元素在周期表中的位置是 。 （2）操作Ⅰ是 。 （3）SnCl2粉末需加濃鹽酸進(jìn)行溶解，請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋原因 。 （4）加入Sn粉的作用有兩個(gè)：①調(diào)節(jié)溶液pH ② 。 （5）酸性條件下，SnSO4還可以用作雙氧水去除劑，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。 （6）該小組通過(guò)下列方法測(cè)定所用錫粉的純度（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）： ①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應(yīng)為：Sn + 2HCl=SnCl2 + H2↑； ②加入過(guò)量的FeCl3 ； ③用已知濃度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，發(fā)生的反應(yīng)為： 6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl =6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O 取1.226 g 錫粉，經(jīng)上述各步反應(yīng)后，共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 ml。錫粉中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。 【答案】（13分）（1）第五周期第ⅣA族；（2）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。 （3）SnCl2水解，發(fā)生SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl，加入鹽酸，使該平衡向左移動(dòng)，抑制Sn2+水解； （4）防止Sn2+被氧化； （5）Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O；（6） 93.2% （3分） 考點(diǎn)：考查SnSO4制備流程的知識(shí)。 4．【湖南衡陽(yáng)八中2016屆第二次月考】（12分）鋇鹽生產(chǎn)中排出大量的鋇泥［主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等］，某主要生產(chǎn)BaCO3的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體及其他副產(chǎn)物，其部分工藝流程如下： 已知：i .Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀時(shí)，溶液的pH分別為3.2和9.7。 ii .Ba(NO3)2在熱水中溶解度較大，在冷水中溶解度較小。 iii．KSP(BaSO4)＝1.110-10，KSP(BaCO3)=5.110-9。 （1）該廠生產(chǎn)的BaCO3因含有少量BaSO4而不純，提純的方法是：將產(chǎn)品加入足量的飽和Na2CO3 溶液中，充分?jǐn)嚢瑁^(guò)濾，洗滌。用離子方程式說(shuō)明提純?cè)恚? 。 （2）上述流程酸溶時(shí)，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)生成兩種硝酸鹽，化學(xué)方程式為： 。 （3）該廠結(jié)合本廠實(shí)際，選用的X為 （從下列選項(xiàng)中選擇）；廢渣2為 （寫出化學(xué)式）。 ① BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④ Ba(OH)2 （4）過(guò)濾3后的母液應(yīng)循環(huán)到容器 中。（填“a”、“b”或“c”） （5）稱取w g晶體溶于蒸餾水，加入足量的硫酸，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量為m g，則該Ba(NO3)2的純度為 。 【答案】（1）BaSO4(s)＋CO32-(aq) BaCO3(s)＋SO42-(aq) （2）Ba(FeO2)2＋8HNO3 = Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O； （3）③；Fe(OH)3；（4）c；（5）100% 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)制備工藝流程的知識(shí)。 【名師點(diǎn)睛】在物質(zhì)制備時(shí)，一般反應(yīng)是難溶物質(zhì)制備更難溶解的物質(zhì)，但是任何難溶性的物質(zhì)在溶液中都存在沉淀溶解平衡，只要加入其它物質(zhì)使溶液中微粒濃度冪之積大于其溶度積常數(shù)，就可以產(chǎn)生該沉淀，達(dá)到沉淀的轉(zhuǎn)化，控制反應(yīng)條件，改變?nèi)芤旱乃釅A性時(shí)加入的物質(zhì)要盡可能不引入新的雜質(zhì)離子，最好增加該溶液的成分，而且要與經(jīng)濟(jì)效益聯(lián)系起來(lái)，再物質(zhì)制備過(guò)程中可以循環(huán)利用的就要使物質(zhì)充分利用，既降低了物質(zhì)的制備成本，同時(shí)也減少了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，可謂一舉數(shù)得。 5．【吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2016屆第一次月考】（14分）工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，F(xiàn)e2O3等)提取Al2O3做冶煉鋁的原料，由熔鹽電解法獲得的粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下圖所示：(已知：NaCl熔點(diǎn)為801℃；AlCl3在181℃升華) （1）鋼材鍍鋁后，抗腐蝕性能會(huì)大大增強(qiáng)，其原因是 。 （2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮而除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有 ，固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 。 （3）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，則鋁和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （4）向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （5）鍍鋁電解池中，金屬鋁為陽(yáng)極，熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4－形式存在，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi) 。 【答案】（14分）（1） 表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕或致密的氧化鋁膜將環(huán)境中的電解質(zhì)溶液與內(nèi)層金屬隔離 （2分） （2）HCl和AlCl3（2分）NaCl （2分） （3）Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe（2分） （4）AlO2— ＋2H2O ＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3—（3分） （5）Al-3e-＋4Cl-= AlCl4- （3分） （3）精煉前，鋁和氧化鐵發(fā)生的鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；（4）鋁土礦用NaOH溶液處理， Al2O3發(fā)生反應(yīng)變?yōu)镹aAlO2溶液，F(xiàn)e2O3不能溶解，存在于濾渣中，向含有NaAlO2濾液中通入過(guò)量CO2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3和NaHCO3，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlO2— ＋2H2O ＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3—；（5）鍍鋁電解池中，金屬鋁為陽(yáng)極，熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4－形式存在，陽(yáng)極Al失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-＋4Cl-= AlCl4-。 考點(diǎn)：考查金屬鋁的冶煉和制備流程的知識(shí)。 6．【江蘇揚(yáng)州中學(xué)2016屆10月月考】為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。 活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是 。 （2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇 （填字母編號(hào)）。 A．KMnO4溶液 B．淀粉-KI溶液 C．KSCN溶液 （3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是 。 （4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正極反應(yīng)式是 。 （5）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。 已知25℃，101kPa時(shí)：4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) =-392kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是 。 （6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為p。將b kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c的硫酸加入到a kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為q，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3 kg。 【答案】（12分）（每空2分）（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O （2）BC （3）Fe2+被氧化為Fe3+， Fe3+水解產(chǎn)生H+。 （4）4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =－256kJ/mol。 （5）FeS2+4e－= Fe +2S2－ （6）58bc/49-377apq/280kg 考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià) 7.【遼寧師大附中2016屆10月月考】鋁是重要的金屬材料，鋁土礦(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3雜質(zhì))是工業(yè)上制取鋁的原料。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3和銨明礬晶體[NH4Al(SO4)212H2O]的工藝流程如圖所示； 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）固體a的化學(xué)式為_(kāi)_______，Ⅲ中通入足量CO2氣體發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________。 （2）由Ⅴ制取銨明礬溶液的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________， 從銨明礬溶液中獲得銨明礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)________、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌。 （3）以1 000 kg含氧化鋁36%的鋁土礦為原料制取Al2(SO4)3，需消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的硫酸(密度1.84 gcm－1)________L(保留4位有效數(shù)字)。 （4）若同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁，通過(guò)控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1，則投料時(shí)鋁土礦中的Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 【答案】（1）SiO2　 AlO2－＋CO2＋2H2O===HCO3－＋Al(OH)3↓　 （2）Al2O3＋4H2SO4＋2NH3===2NH4Al(SO4)2＋3H2O　 蒸發(fā)濃縮　 （3）575.4　 （4）3∶10 考點(diǎn)：金屬的回收和環(huán)境資源保護(hù) 8．【西藏日喀則一中2016屆10月月考】(13分)工業(yè)上?；厥找睙掍\廢渣中的鋅（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質(zhì)，并用來(lái)生產(chǎn)ZnSO46H2O晶體，其工藝流程如下，有關(guān)氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表。 氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Zn（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.3 1.5 6.5 5.4 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.7 8.0 （1）上述工藝流程中多處涉及“過(guò)濾”，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作需要使用的玻璃儀器有________。 （2）在“除雜Ⅰ”步驟中，需再加入適量H2O2溶液的目的是_____。為使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，應(yīng)控制溶液的pH范圍為_(kāi)_____。為控制上述pH范圍可選擇加入的試劑或藥品是________。 A．ZnO B．氨水 C．固體NaOH D．ZnCO3 （3）在“除雜Ⅱ”步驟中，加入Zn粉的作用是_______?！安僮鰽”的名稱是_______。 （4）常溫下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=210-20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）2沉淀，則應(yīng)調(diào)整溶液pH大于___________。 【答案】（1）燒杯、玻璃棒、漏斗 （2）將Fe2+完全氧化為Fe3+；5.2～5.4；AD （3）除去溶液中的Cu2+；冷卻結(jié)晶 （4）5 （4）常溫下，已知Ksp〔Cu（OH）2〕=210-20，某CuSO4溶液里c（Cu2+）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）2沉淀，Q≥Ksp，Ksp〔Cu（OH）2〕=c（Cu2+）c2（OH－）=210-20，c（OH－）= =10-9mol/L，c（H+）=10-5mol/L，pH=5，則應(yīng)調(diào)整溶液pH大于5。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)分離實(shí)驗(yàn)過(guò)程和分離原理的理解應(yīng)用，除雜試劑選擇和提純物質(zhì)方法，沉淀溶解平衡的計(jì)算應(yīng)用等 【名師點(diǎn)睛】分離提純型探究實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題一般以物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，考查基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作。在解題過(guò)程中需要注意題目提供信息的應(yīng)用，特別是新物質(zhì)的制備過(guò)程中，有一些特殊的性質(zhì)（如易水解、熔沸點(diǎn)等），要善于聯(lián)系課本相關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用于解題。在復(fù)習(xí)備考中要對(duì)元素及化合物的性質(zhì)進(jìn)行梳理，從理論的角度進(jìn)行升入分析，遷移和應(yīng)用，要重視物質(zhì)的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)的分離提純。電化學(xué)類試題具有很強(qiáng)的規(guī)律性和策略性，在解題過(guò)程中需要不斷總結(jié)，歸納。 工藝流程中的實(shí)驗(yàn)分析： 工藝流程的命題來(lái)源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線，試題設(shè)問(wèn)和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，可以說(shuō)它是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新。 流程的呈現(xiàn)形式有：①操作流程；②物質(zhì)變化流程；③裝置流程。 解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。 物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程的主線一般為 9．【湖北孝感高中2016屆10月月考】(14分)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問(wèn)題： （1）“酸溶”過(guò)程中Fe3O4發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 ； （2）實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有 、玻璃棒和燒杯等；步驟Ⅳ中應(yīng)選用 試劑調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母編號(hào))。 A．稀硝酸 B．氫氧化鈉溶液 C．高錳酸鉀溶液 D．氨水 （3）檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是； （4）步驟Ⅴ的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是 ； （5）步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ； （6）步驟Ⅴ中，F(xiàn)eCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，若室溫下測(cè)得溶液的pH為8.5，c(Fe2+)＝110-6 molL-1。試判斷所得的FeCO3中是否含有Fe(OH)2 (填“是”或“否”)，請(qǐng)通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算說(shuō)明理由。(已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.910-17) ； （7）欲測(cè)定硫鐵礦礦渣中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品，充分“酸溶”、“水溶”后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入足量的H2O2，充分反應(yīng)后加入NaOH溶液至不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒至固體恒重，冷卻后稱得殘留固體bg，測(cè)得該樣品中Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 【答案】(14分) (1) Fe3O4＋8H＋＝2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O（2分） (2)漏斗（1分） D（1分） (3)KSCN溶液（或其他合理答案）（1分） (4) 防止NH4HCO3分解，減少Fe2+的水解（2分） (5)4FeCO3+ O22Fe2O3+ 4CO2（2分） (6) 否（1分） 溶液中c(Fe2+)c(OH－)2＝110－6(110－5.5) 2 ＝110－17＜Ksp[Fe(OH)2]＝4.910-17，故無(wú)Fe(OH)2沉淀生成（2分） (7)7b/10a（2分） 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)流程的分析、基本儀器與基本操作、方程式的書寫、Ksp的應(yīng)用、化學(xué)計(jì)算。 【名師點(diǎn)晴】對(duì)近年的高考試題進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)化合物的制備試題很多都是將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來(lái)考查考生的綜合能力。這類試題一般都是比較大型的推斷、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究類試題，這是高考中一個(gè)重要的熱點(diǎn)。統(tǒng)覽整體、截段分析是做“化工流程”題的主要方法。統(tǒng)覽整體就是對(duì)一些線型工藝流程試題，對(duì)比分析流程圖中原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化學(xué)工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題，逐一推敲解答。截段分析就是針對(duì)題目所涉及的問(wèn)題在流程中的呈現(xiàn)位置進(jìn)行截段，做重點(diǎn)分析，分析時(shí)，也要注意“前扯后掛”，不要“斷章取義”。 解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。 10．【重慶一中2016屆10月月考】(16分)I、硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等）是工業(yè)生產(chǎn)硫酸產(chǎn)生的廢渣，其綜合利用對(duì)環(huán)境保護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。利用硫鐵礦燒渣制備鐵紅等產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)流程如下： 硫鐵礦 燒渣 焙燒 酸浸、過(guò)濾 硫酸 合成 碳酸氫銨 FeCO3固體 (NH4)2SO4溶液 洗滌、干燥 煅燒 產(chǎn)品Ⅰ（鐵紅） 合成 KCl 產(chǎn)品Ⅱ（無(wú)氯鉀肥） 還原劑 已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示： 回答下列問(wèn)題： （1）酸浸、過(guò)濾后濾液中的金屬陽(yáng)離子是________________。 （2）煅燒FeCO3生成產(chǎn)品I和CO2的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行煅燒操作所需儀器除了酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外，還有______。 （3）生成產(chǎn)品Ⅱ的化學(xué)方程式為 。為了獲得產(chǎn)品Ⅱ，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，還需要進(jìn)行的操作是： 、 、洗滌、干燥。 II、天然氣（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物[硫化氫、羰基硫（COS）等]，可以用氫氧化鈉溶液洗滌除去．羰基硫用氫氧化鈉溶液處理的過(guò)程如下（部分產(chǎn)物已略去）：COSNa2S溶液H2 （4）羰基硫分子的電子式為 。反應(yīng)I除生成兩種正鹽外，還有水生成，其化學(xué)方程式為　　　 　 　　。 （5）已知反應(yīng)II的產(chǎn)物X溶液中硫元素的主要存在形式為S2O32﹣，則II中主要反應(yīng)的離子方程式為　　。 （6）下圖是反應(yīng)II在不同反應(yīng)溫度下,反應(yīng)時(shí)間與H2產(chǎn)量的關(guān)系圖（Na2S初始含量為3mmo1）． a．判斷T1、T2、T3的大?。骸　? > >　　 　??； b．在T1溫度下，充分反應(yīng)后，若X溶液中除S2O32﹣外，還有因發(fā)生副反應(yīng)而同時(shí)產(chǎn)生的SO42﹣，則溶液中c（S2O32﹣）：c（SO42﹣）=　　　　 　　． 【答案】（16分） Ⅰ、（1）Fe2＋ （2）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 坩堝 （3）（NH4）2SO4 + KCl =K2SO4↓+2NH4Cl 蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾 Ⅱ、（4） COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O （5）2S2－+5H2OS2O32-+4H2↑+2OH－ （6）a. T1>T2>T3 b. 5：2 考點(diǎn)：考查鐵及其化合物的性質(zhì)，由硫鐵礦燒渣制備鐵紅的實(shí)驗(yàn)流程分析和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作等知識(shí)。 11．【廣西柳鐵一中2016屆10月月考】【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）工業(yè)上制取硝酸銨的流程圖如圖1，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）在上述工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)中，B設(shè)備的名稱是 ，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）此生產(chǎn)過(guò)程中，N2與H2合成NH3所用的催化劑是 。 1909年化學(xué)家哈伯在實(shí)驗(yàn)室首次合成了氨，2007年化學(xué)家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實(shí)了氫氣與氮?dú)庠诠腆w催化劑表面合成氨的反應(yīng)過(guò)程。示意圖如圖2：分別表示N2、H2、NH3。圖⑤表示生成的NH3離開(kāi)催化劑表面，圖②和圖③的含義分別是 、 。 （3）在合成氨的設(shè)備（合成塔）中，設(shè)置熱交換器的目的是 ；在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是 。 （4）生產(chǎn)硝酸的過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些氮的氧化物，可用如下兩種方法處理： 堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O 氨氣還原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有類似的反應(yīng)） 以上兩種方法中，符合綠色化學(xué)的是 。 （5）某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是96%，NO制HNO3的產(chǎn)率是92%，則制HNO3所用去的NH3的質(zhì)量占總耗NH3質(zhì)量（不考慮其它損耗）的 %。 （6）硝酸銨是一種常用的氮肥，在貯存和使用該化肥時(shí)，把應(yīng)注意的事項(xiàng)及理由填入下表。 注意事項(xiàng) 理由 ① ② 【答案】（1）氧化爐；4NH3+5O24NO+6H2O；（2）鐵砂網(wǎng)；圖②中兩種雙原子分子被吸附在催化劑表面，即N2、H2被吸附在催化劑表面；③中分子中的化學(xué)鍵斷裂生成原子，即在催化劑表面N2、H2中的化學(xué)鍵斷裂生成N原子和H原子； （3）可以充分利用余熱，節(jié)約能源；在吸收塔中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，通入空氣，NO能被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮再與水反應(yīng)生成硝酸，這樣使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化為硝酸； （4）氨氣還原法 （5）53； （6）①不能與堿性肥料混施；硝酸銨溶液呈酸性； ②不能劇烈撞擊；硝酸銨易爆炸； ③不能在雨水較多的地區(qū)使用；硝酸銨吸水性強(qiáng)，易流失。 （3）合成氨的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，用熱交換器可以充分利用余熱，節(jié)約能源；在吸收塔中二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，通入空氣，NO能被空氣中的氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮再與水反應(yīng)生成硝酸，這樣使NO循環(huán)利用，全部轉(zhuǎn)化為硝酸； （4）堿液吸收法：NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O，NH3還原法：8NH3+6NO27N2+12H2O，分析可知堿液吸收法消耗大量的氫氧化鈉生成的亞硝酸鹽毒，NH3還原法產(chǎn)物無(wú)污染，得到合成氨的原料氣，故符合綠色化學(xué)的是氨氣還原法， 考點(diǎn)：考查工業(yè)制備硝酸銨的流程分析 12.【貴州遵義航天高中2016屆第三次月考】【化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分） 焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)常用作食品漂白劑。其制備工藝流程如下： 已知：反應(yīng)II包含2NaHSO3=Na2S2O5+ H2O等多步反應(yīng)。 （1）反應(yīng)I的總化學(xué)方程式為 ，反應(yīng)I進(jìn)行時(shí)應(yīng)先通入的氣體是 ，反應(yīng)I產(chǎn)生的NH4Cl可用作________。 （2）灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，若灼燒時(shí)生成SO21.12l06 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則轉(zhuǎn)移電子 mol。 （3）己知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2，其離子方程式為 。 （4）副產(chǎn)品X的化學(xué)式是 ，在上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是____。 （5）為了減少產(chǎn)品Na2S205中雜質(zhì)含量，需控制反應(yīng)II中氣體與固體的物質(zhì)的量之比約為 ，檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有碳酸鈉雜質(zhì)所需試劑 。（填編號(hào)）。 ①澄清石灰水 ②飽和碳酸氫鈉溶液 ③氫氧化鈉 ④酸性高錳酸鉀 ⑤稀硫酸 【答案】（1）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；NH3；氮肥 （2）2CuS+3O2 2CuO+2SO2；3105 （3）S2O52-+2H+＝2SO2↑+H2O （4）CuSO4?5H2O；CO2 （5）2：1；①④⑤ 考點(diǎn)：考查物質(zhì)置制備的實(shí)驗(yàn)方案分析 13.【云南師大附中2016屆第二次月考】【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】（巧分） 煤炭被人們譽(yù)為黑色的“金子”，它是人類使用的主要能源之一。為了提高煤的利用率，減少有害氣體的排放，人們采取了各式各樣的方法。 （l）煤的氣化和液化可以提高煤的利用率。煤的氣化技術(shù)的主要產(chǎn)物是　　　。煤的液化技又分為　　　　　　　　　　　　　　　。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到焦?fàn)t氣、煤焦油及焦炭等產(chǎn)品的技術(shù)稱為　　　 （2）煤在燃燒前后及燃燒過(guò)程中均可采取措施減少有害氣體的排放 ①在燃燒前，可以采用微生物脫硫技術(shù)。原理如圖23所示： 圖示過(guò)程中Fe2＋的作用為　　　　　寫出的離子方程式：　　　　　 ②煤在燃燒時(shí)，進(jìn)行脫硫處理，常采用　　　燃燒技術(shù)，再把煤和脫硫劑加入鍋爐燃燒室，使煤與空氣在流化過(guò)程中充分混合、燃燒，起到固硫作用。常用脫硫劑的主要化學(xué)成分為　　　　?。ㄌ罨瘜W(xué)式）。 ③煤在燃燒后，煙氣凈化常采用除塵技術(shù)和脫硫、脫硝技術(shù)。濕法脫硫、脫硝技術(shù)中將煙氣通入 　　　　　 設(shè)備，用石灰水淋洗。 【答案】（除特殊標(biāo)注外，每空2分，共15分） （1）CO、H2 直接液化和間接液化 煤的干餾（1分） （2）①中間產(chǎn)物，催化劑作用，加快S元素的氧化 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ②流化床 CaO（或CaCO3） ③吸收塔 考點(diǎn)：煤的干餾和綜合利用 14．【湖北華師大一附中2016屆上期中】【化學(xué)選修2： 化學(xué)與技術(shù)】（15分） 硅是帶來(lái)人類文明的重要元素之一，從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過(guò)程中創(chuàng)造了一個(gè)有一個(gè)奇跡。 （1）新型陶瓷Si3N4的熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上可以采用化學(xué)氣相沉積法，在H2的保護(hù)下，使SiCl4與N2反應(yīng)生成Si3N4沉積在石墨表面，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）一種用工業(yè)硅（含少量鉀、鈉、鐵、銅的氧化物），已知硅的熔點(diǎn)是1420℃，高溫下氧氣及水蒸氣能明顯腐蝕氮化硅。一種合成氮化硅的工藝主要流程如下: ①凈化N2和H2時(shí)，銅屑的作用是： ；硅膠的作用是 。 ②在氮化爐中3SiO2(s)+2N2(g) =Si3N4(s) △H=－727.5kJ/mol，開(kāi)始時(shí)為什么要嚴(yán)格控制氮?dú)獾牧魉僖钥刂茰囟? ；體系中要通入適量的氫氣是為了 。 ③X可能是 （選填：“鹽酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氫氟酸”）。 （3）工業(yè)上可以通過(guò)如下圖所示的流程制取純硅： ①整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 ②假設(shè)每一輪次制備1mol純硅，且生產(chǎn)過(guò)程中硅元素沒(méi)有損失，反應(yīng)I中HCl的利用率為90%，反應(yīng)II中H2的利用率為93.75%。則在第二輪次的生產(chǎn)中，補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比是 。 【答案】36.(15分) （1）3SiCl4+2N2+ 6H2== Si3N4+12HCl(2分) （2）①除去原料氣中的氧氣；(2分) 除去生成的水蒸氣(2分) ②這是放熱反應(yīng)，防止局部過(guò)熱，導(dǎo)致硅熔化熔合成團(tuán)，阻礙與N2的接觸；(2分) 將體系中的氧氣轉(zhuǎn)化為水蒸氣，而易被除去（或?qū)⒄麄€(gè)體系中空氣排盡）(2分) ③硝酸(1分) （3）①SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑(2分) ②5:1(2分) （3）①SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)，生成硅酸、HCl和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑。 ②由題中條件可知：Si（粗）+ 3HClSiHCl3+ H2 1mol 3mol 1mol SiHCl3+H2Si（純）+3HCl 1mol 1mol 3mol 由以上數(shù)據(jù)，循環(huán)生產(chǎn)中只能產(chǎn)生3molHCl，但HCl的利用率是90%，因此需要增加（390%-3）molHCl，循環(huán)生產(chǎn)中只產(chǎn)生1molH2，但H2的利用率為93.75%，因此需增加（193.75%-1）molH2，因此，補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比為：（390%-3）：（193.75%-1）=5:1。 考點(diǎn)：考查化學(xué)方程式的書寫，工業(yè)流程分析，硅的化學(xué)性質(zhì)，依據(jù)方程式的計(jì)算等知識(shí)。