无机化工流程专题练习.doc

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1、无机化工流程题专题练习考点一 操作流程式例 1 过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮， 也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：已知 CaO28H2O 呈白色，微溶于水，加热至 350 左右开始分解放出氧气。(1) 用上述方法制取 CaO28H2O 的化学方程式是 ；(2) 检验“水洗”是否合格的方法是 ；(3) 沉淀时常用冰水控制温度在 0 左右，其可能原因是 (写出两种 )： ； 。(4) 测定产品中 CaO2 的含量的实验步骤：第一步：准确称取 a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的 b g KI 晶体，再滴入少量 2 molL1的 H2S

2、O4溶液，充分反应。第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入浓度为 c molL 1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗 Na2S2O3 溶液 V mL 。【已知： I22S2O32 =2I S4O62 】CaO2 的质量分数为 (用字母表示 )； 某同学第一步和第二步的操作都很规范， 第三步滴速太慢， 这样测得的 CaO2 的质量分数可能 (填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是考点二 物质变化流程例 2 碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和 固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室 利用 Na2CO3 10H2O

3、 跟 CuSO45H2O 反应制备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如 下：CNuaS2COO4351H02HO2O 研细混研磨合黏胶状搅沸水拌蓝绿色沉淀抽滤洗涤风干蓝绿色晶体(1) 写 出 制 备 碱 式 碳 酸 铜 的 化 学 方 程 式(2) 用 研 钵 分 别 研 细 Na2CO3 10H2O 和 CuSO4 5H2O 的 目 的 是(3) 检 验 蓝 绿 色 沉 淀 是 否 洗 涤 干 净 的 实 验 操 作 是(4) 碱式碳酸铜可以看成 Cu(OH)2CuCO3，该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有 Cu(OH) 2、 CuCO3。各装置连接顺序为 。装置 B 中试剂的名称是 ，装

4、置 C 中试剂的名称是 。 证 明 含 有CuCO3的 实 验 现 象 是证 明 含 有 Cu(O H)2 的 实 验 现 象 是 考点三 综合流程型例 3氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜 (CuCl) 为白色晶体，微溶于水， 能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇。实验药品：铜丝 20 g、氯化铵 20 g、65%硝酸 10 mL、 36%盐酸 15 mL、水。(1) 反 应 的 化 学 方 程 式 为用 95% 乙 醇 代 替 蒸 馏 水 洗 涤 的 主 要 目 的 是(2) 工业化生产时， 95%乙醇可通过 的方法回收并循环利用，而NH4Cl、(填化学式 )可直接循环

5、利用。(3) 实验室用下图装置制备 CuCl 。实验时通入 O2 的速率不宜过大，为便于观察和控制产生 O2 的速率，最宜选择下列装置中的 (填字母序号 )。实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是电炉加热升温至 50 时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由 无色变 为红棕色，从环保角度考虑，当 时才能停止通入氧气；待冷却至室温后，再打开瓶塞，沿 (填字母 )口倾出棕色反应液于 1 000 mL 大烧杯，加水 500 mL ，即有大量白色沉淀析出。 【变式探究】以黄铜矿 (主要成分为 CuFeS2，含少量杂质 SiO2 等)为原料，进行生 物炼铜，同时得到副产品绿矾 (F

6、eSO47H2O)。其主要工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的 pH 如下表。沉淀物Cu(OH) 2Fe(OH)3Fe(OH) 2开始沉淀 pH完全沉淀 pH(1) 反 应 的 化 学 反 应 方 程 式 为2该 反 应 中 Fe2 被 ( 填 “ 氧 化 ” 或 “ 还 原 ”) ， 其 目 的 是(2)试剂 a 是，具体操作为 ，目的是(3) 反 应 的 离 子 方 程 式 为试 剂 c 参 与 反 应 的 离 子 方 程 式 分 别 为2016 年高考真题专练 1【 2016年高考北京卷】 （ 12 分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（ Pb、PbO、PbO

7、2、 PbSO4及炭黑等）和 H2SO4 为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。 其工作流程如下：1）过程中，在Fe2+催化下，Pb 和 PbO2 反应生成PbSO4 的化学方程式是（ 2）过程中， Fe2+催化过程可表示为：i ：2Fe2+ PbO2+4H+SO42?2Fe3+PbSO4+2H2Oii:写出 ii 的离子方程式： 下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的 FeSO4溶液中加入 KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量 PbO2，溶液变红。3）PbO 溶解在 NaOH 溶液中，存在平衡： PbO（s）+NaOH（ aq） NaHPbO2aq），其溶

8、解度曲线如图所示过程的目的是脱硫。滤液 1 经处理后可在过程中重复使用，其目的是（选填序号 ） 。A减少 PbO 的损失，提高产品的产率 B重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C增加 Na2SO4 浓度，提高脱硫效率 过滤的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程的操作2【2016年高考海南卷】（8分）KAl（SO 4）212H 2O（明矾）是一种复盐，在 造纸等方面应用广泛。 实验室中， 采用废易拉罐 （主要成分为 Al ，含有少量的 Fe、 Mg 杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：（ 1）为尽量少引入杂质，试剂应选用 _（填标号）。AHCl 溶液BH2SO4 溶液 C氨水DNaO

9、H 溶液（ 2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。（3）沉淀 B 的化学式为 ；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 。（ 4）已知： Kw=10-14，Al（OH） 3AlO 2-+H+H2OK=10-13。Al（OH） 3溶于 NaOH 溶液反应的平衡常数等于 。3【2016 年高考江苏卷】 （12 分）以电石渣 主要成分为 Ca（OH）2 和 CaCO3 为原料制备 KClO 3的流程如下：（ 1）氯化过程控制电石渣过量， 在 75左右进行。氯化时存在 Cl2与 Ca（OH） 2 作用生成 Ca（ClO） 2 的反应， Ca（ClO）2 进一步转化为 Ca（ClO3）2，少量

10、 Ca（ClO）2 分 解为 CaCl2 和 O2。生成 Ca（ClO） 2的化学方程式为 。提高 Cl2 转化为 Ca(ClO3)2 的转化率的可行措施有 (填序号)。A适当减缓通入 Cl2速率B充分搅拌浆料C加水使 Ca(OH)2 完全溶解( 2)氯化过程中 Cl2 转化为 Ca(ClO3)2 的总反应方程式为 6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为 (填化学式)。滤液中 Ca(ClO 3)2与 CaCl2的物质的量之比 nCa(ClO3)2 nCaCl215(填“”、“”或“”)。( 3)向滤液中加入稍过量 KCl 固体可将

11、 Ca(ClO3)2 转化为 KClO 3，若溶液中 KClO 3 的含量为 100g?L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO 3 固体的方法是。4【 2016 年高考四川卷】 (16 分)资源的高效利用对保护环境、促进经济 持续健康发展具有重要作用。 磷尾矿主要含 Ca5(PO4)3F 和 CaCO3 MgCO 3 。某研 究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH) 2、P4和 H2，其简化流程如下：已知： Ca5(PO4)3F 在 950不分解；4Ca5（PO4）3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问

12、题：（ 1） 950煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。（ 2）实验室过滤所需的玻璃仪器是 。（ 3） NH 4NO3溶液能从磷矿 I 中浸取出 Ca2+的原因是 。（ 4）在浸取液 II 中通入 NH3，发生反应的化学方程式是 。（ 5）工业上常用磷精矿 Ca5（PO4）3F和硫酸反应制备磷酸。 已知 25，101kPa H=-271kJ/mol时：CaO(s)+H2SO4(l)=CaS O4(s)+H 2O(l)5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca 5(PO4)3F (s)+5H 2O(l)H=-937kJ/mol则 Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是

13、 6）在一定条件下CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)，当 CO与 H2O(g)的起始物质 的量之比为 1:5，达平衡时， CO转化了 5/6.若 akg含 Ca5(PO4)3F(相对分子质量为 504)的质量分数为 10%的磷尾矿，在上述过程中有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4， 将产生的 CO 与 H2O(g) 按起始物质的量之比 1:3 混合，则相同条件下达平衡时能 产生 H2kg。5【2016 年高考新课标卷】 ( 14 分)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分 析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列 问题：(一)碳酸钙的制备( 1

14、)步骤加入氨水的目的是 。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于 。( 2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是 (填标号)a 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b玻璃棒用作引流 c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d滤纸边缘高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度（二）过氧化钙的制备CaCO3 稀盐酸、煮沸、过滤 滤液 氨水冰和浴双氧水过滤 白色晶体（ 3）步骤的具体操作为逐滴加 入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时 溶液呈 性（填“酸”、“碱”或“中”。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 。（ 4）步骤中反应的化学方程式为 ，该反应需要在冰浴下进行，原因是 。（ 5）将过滤得到的白

15、色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目 的是 。（ 6）制备过氧化钙的另一种方法是： 将石灰石煅烧后， 直接加入双氧水反应， 过滤后可得到过氧化钙产品。 该工艺方法的优点是 ，产品的缺点是 6【2016年高考新课标卷】 （14分）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒 催化剂中回收 V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。 废钒催化剂的主要成 分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%222860651211 时 CaSO4 转化的离子方程式 ；能提高其转化速率的措施有 （ 填序号）A搅拌浆料B加热浆料至 10

16、0C增大氨水浓度 D 减小 CO2 通入速率（ 2）当清液 pH 接近 65时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的 量浓度最大的 两种 阴离子为和 （填化 学式）；检 验洗涤是否完全 的方法 是（ 3）在敞口容器中，用 NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中 c（Ca2）增大的原因 。2014 年高考真题专练 1【2014年高考海南卷】 锌是一种应用广泛的金属， 目前工业上主要采用“湿法” 工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为 ZnS（还含少量 FeS 等其他成分），以其为原 料冶炼锌的工艺流程如图所示：回答下列问题：（ 1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主

17、要成分 的化学式为 。（ 2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的 操作.（ 3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为 ，其作用是（4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag 合金惰性电极，阳极逸出的气体是 。（5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导 致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸” 中发生的主要反应的离子方程式为 。（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星着的天工开物中 有关于 “升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层 用煤 炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红， ，冷淀，毁罐取出

18、， ，即倭铅也。” 该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为 。（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌）2【2014 年高考山东卷】工业上用重铬酸钠（ Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质 Fe3+）生产重铬酸钾（ K2Cr2O7）。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图1）由 Na2Cr2O7生产 K2Cr2O7 的化学方程式为通过冷过结晶析出大量 K2Cr2O7 的原因是2）向 Na2Cr2O7母液中加碱液调 pH 的目的3）固体 A 主要为填化学 式），固体 B 主要为化学式）（ 4）用热水洗涤固体 A，回收的洗涤液转移到母液（填“ I”“ II ”或“ III ”）中，既能提高产率

19、又可使能耗最低。3【2014 年高考新课标卷】磷矿石主要以磷酸钙 Ca3（PO4）2H2O和磷灰石 Ca5（OH）（PO4）3等形式存在。图 （a）为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中 湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图（b）是热法磷酸生产过各中由磷灰石制单质磷的流程。部分物质的相关性质如下：熔点沸点备注/白磷44PH3难溶于水，具有还原性SiF4-90-86易水解回答下列问题：（1）世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的。（2）以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中 Ca5F（PO4）3 反应的化学方程式 为： 。现有 1 吨折合含有五氧化二磷约 30%的磷灰石， 最

20、多可制得 85的商品磷酸吨。（3）如图 （b）所示，热法生产磷酸的第一步是将二氧化硅、过量焦炭与磷灰石 混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是：（填化学式 ）冷凝塔 1 的主要沉积物是： 冷凝塔 2 的主要沉积物是：（ 4）尾气中主要含有，还含有少量 PH3、H2S和HF等，将尾 气先通入纯碱溶液，可除去再通入次氯酸钠溶液，可除去（均填化学式 ）（ 5）相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是：4【 2014 年高考新课标卷】将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般 是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。回答下列问题：1）下

21、列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是（填序号）用混凝法获取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁的提取工艺（ 2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出 Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的 主要反应是 Br2+Na2CO3+H2ONaBr?+?NaBrO 3+NaHCO3，吸收 1mol Br2时，转移的电子数为mol 。（3）海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na+Mg2+Cl-SO42-浓度 /g/L该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品 2 的化学式为， 1L 浓海水最多可得到产 品 2 的质量为g。（ 4）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为 ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有 关反应的化学方程式 。