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1、高三化学工业流程图专题训练 1化合物 KxFe(C2O4)y 3H2O（Fe为 3 价）是一种光敏材料，实验室可以用如下的方法来 制备这种材料并测定这种材料的组成。 制备 K2C2O4 FeCl3 结晶时应将溶液用冰水冷却并在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是： _ _ 。 操作的名称是_。 组成测定 称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀H2SO4，将C2O42 转化为 H2C2O4后用 0.1000 mol L 1KMnO 4溶液滴定， 当消耗 KMnO4溶液 24.00mL 时恰好完全 反应；再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe 3 完全转化为Fe 2，用 KMnO
2、4溶液继 续滴定，当Fe 2完全氧化时，用去 KMnO4溶液 4.00mL。相关反应的化学方程式如下： 2 KMnO45H2C2O43H2SO42MnSO4K2SO410CO2 8H2O MnO4 5Fe2 8H Mn25Fe34H 2O 配制 100mL 0.1000 mol L 1 KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器 除烧杯、玻璃 棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有_ （填仪器名 称） 。两个滴定中，终点时溶液颜色为_色，且 30 秒内不变色。 该化合物KxFe(C2O4)y 3H2O 中， x _。 3. ( 10 分）下列实验流程图中，x 为第三周期两种重要单质的氧化物的混合物。反
3、应、 是工业上的重要反应，部分物质及反应条件没有列出。 请回答：(l）写出 A、B 和 E 的化学式： A B E (2）写出 C 溶液转化为C 固体的过程中，HCl 气流的作用 (3）写出、和反应的方程式（若是离子反应的写离子方程式）: 4 （ 9 分）以黄铜矿（主要成分是CuFeS2，含少量杂质SiO2）为原料炼铜的方法分为高温 溶解 蒸发 KxFe(C2O4)y 3H2O 冷却 结晶 操作 干燥重结晶 炼铜和湿法炼铜两种。近年来， 湿法炼铜有了新进展，科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、 氧气存在下，可以将黄铜矿氧化成硫酸盐： 4CuFeS22H2SO417O2 4CuSO42Fe2(SO
4、4)32H2O 某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下： 回答下列问题： （1）固体 A的成分为（写化学式）； （2）写出反应的化学方程式； （3）试剂 a 为，试剂 b 为； （4）欲从溶液中获得绿矾晶体，分离操作应为、。 5(8 分)工艺上制取纯净的CuCl2 2H2O 的主要过程是：将粗CuO(含少量 Fe)溶解于稀盐 酸中，加热、过滤，调节滤液的pH 为 3；对所得滤液按下列步骤进行操作： 已知 Cu 2 、Fe2 在 pH 为 45 时不水解，而 Fe 3却几乎完全水解而沉淀。 回答下列问题： (1)X 是（填写化学式） ，其反应的离子方程式是。 (2)生产中 Y 可选用（填写化学式
5、） ，其目的是 。 (3)溶液乙在蒸发结晶过程中必须采取的措施是 。 6镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学 校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含 Na+、Mg 2+、 Cl、Br 等)中模拟工业生产 来提取镁，主要过程如下： 黄铜矿粉 浸泡于稀硫酸，细菌 不断通入氧气，数天后过滤 Fe2(SO4)3 CuSO4 混合溶液 加入过量 CuO 搅拌、过滤 固体 A 加入试剂 a 反应 反应 加入试剂 b 滤液 操作 绿矾 CuSO4溶液 反应 Cu 反应 反应 过滤 回答下列问题： (1) 工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用 NaOH 溶
6、液的原因是。 (2) 从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的 Ca(OH)2 ， 除去少量Ca(OH)2的方法是 先将沉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。 (3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图： 其中装置A 的作用是。 (4)写出过程中发生反应的化学方程式。 7. （12 分）钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属, 广泛用于拉制灯泡的灯丝, 有“ 光明 使者 ” 的美誉。钨在自然界主要以钨(+6 价) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨 矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4)；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，
7、化学式常写成 (Fe,Mn)WO 4，钨酸（ H2WO4）酸性很弱，难溶于水。黑钨矿传统冶炼工艺的 第一阶段是碱熔法： 其中 A、B、C 都是钨的化合物。回答： (1) 74W 在周期表的位置是第周期。 (2) 写出上述流程中B 、C 的化学式： B_；C_ (3) 钨冶炼工艺的第二阶段则是用碳、氢等还原剂把氧化钨还原为金属钨。对钨的纯 度要求不高时, 可用碳作还原剂。写出用碳还原氧化钨制取金属钨的化学方程 式： _ ； 为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂,为什 么 ?_ 。 8 （ 12 分）茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验
8、茶叶中含有Ca、A1、Fe 三种元素。 【查阅部分资料】 ：草酸铵 (NH 4)2C2O4属于弱电解质。草酸钙（CaC2O4）难溶于水。 Ca 2+、A13+、Fe3+完全沉淀的 pH：Ca(OH) 2：pH 13；A1(OH)3：pH 5.5；Fe(OH)3：pH 4.1。 试根据上述过程及信息填空： （1）步骤加盐酸的作用是_ 。 （2）写出检验Ca2+的离子方程式_ 。 （3）写出沉淀C 所含主要物质的化学式。 （4）写出步骤用A 试剂生成红色溶液的离子方程式_ 。 （5）步骤的作用是_ ，猜测 步骤的目的是_ 。 9 （ 10 分） 碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾
9、是一种较强的氧化 剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被 氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560开始分解。工业生 产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为： I2+KClO3+H2O-KH(IO3)2+KCl+Cl2 （未配平） （1）已知步骤反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化 学方程式： _ ； （2）步骤中，用稀酸酸化的作用是_ ； 在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是：_，其原因是 _ _ ； （3）步骤要保持溶液微沸1 小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为_ _ ； （4） 参照下
10、表碘酸钾的溶解度，步骤 11 得到碘酸钾晶体， 你建议的方法是_ 。 温度 /0 10 20 40 60 80 KIO3g/100g 水4.60 6.27 8.08 12.6 18.3 24.8 10 （15 分）工业制硫酸生产流程如下图： （1） 早期生产用黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料，理由是（2 分）在催化反应室， 下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有（2 分） A升高温度B减少压强 C不断补充SO2和空气 D及时分离出SO3 （3）在生产中，为提高催化剂效率采取了哪些措施？ （3 分） （4）已知 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ， H 196 kJ mol
11、 1。在 450、常压和钒 催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后 ,放出的热量_(填 “ ”“ =” )196kJ， 理由是 _（3 分） （5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO27、 O211、 N282。在 500， 0.1MPa 条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V（SO2） ：V（SO3） ：V（O2） ：V（N2） 0.46： 6.5：7.7：82，则 SO2的利用率为（3 分） 参考答案 1用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解过滤、洗涤 100mL 容量瓶、酸式滴定管（紫）红3 2.(10 分）（任 写出其中两个即给分，
12、每空l 分，共2 分） 稀释 室 贮存 室 98 硫酸 造气 (制SO2) 空气 净化 干燥 催化反应室 (400 500、 常压、 催化剂 ) 吸收 塔 发烟 硫酸SO3 98硫 酸 3(l) A:Si02, B: MgO, E: MgSiO3（每空l 分）(2）抑制氯化镁水解（1 分） (3） Si02 +2OH - = Si0 3 2一H 2O MgSiO3+2H +H 2SiO3 Mg 2+ Si02+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 （每个方程式2 分） 4 （共 9 分） （1） Fe(OH)3、CuO（2 分）（2）CuSO4 + Fe Cu + FeSO4（2 分） （3）
13、稀 H2SO4，铁粉（ 2 分）（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（3分） 5(1)NaClO ClO 2H Fe2 2Fe3 ClH 2O (2)CuO 或 Cu(OH)2；促进 Fe 3水解使之完全转化为 Fe(OH)3沉淀 6、(共 10 分) (1) 石灰乳原料丰富， 成本低(2 分) (2) MgCl2(或氯化镁 ) (2 分) 过滤(1 分) 洗涤 (1 分) (3)制备干燥的HCl 气体(2 分 ) (4) MgCl2(熔融 ) Mg +Cl2 (2 分) 7 （ 12 分）(1) 六 （1 分）(2) B: H2WO4（1 分） C: WO3 （1 分） (3) 2 WO3 +3C
14、 =2W +3CO2 （2 分） ；因为钨的熔点很高，不容易转变为液态，如果 用碳做还原剂 , 混杂在金属中的碳不易除去 , 而且碳会在高温下和金属钨反应形 成碳化钨 , 不容易获得纯的金属钨。用氢气作还原剂就不存在这些问题。 8 （ 12 分） （1）使 Ca 2+、Al3+、 Fe3+浸出（或使 Ca 2+、Al3+、Fe3+溶解）（2 分，只回答对 1 个或 2 个离子，得1 分） （2） Ca 2+ +(NH4)2C2O4 = CaC2O4 +2NH4 +（2 分） （ 3）Fe(OH) 3、Al(OH)3（各 1 分，共 2 分） （ 4）Fe 3+ +3SCN Fe(SCN)3（写
15、成其它正确的络合离子形式给分， 2 分） （5）使 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀（ 2 分） ；检验 Al 3+（或铝元素）存在 （2 分） 9、 （ 1）6I2 + 11KClO3 + 3H2O = 6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2 （2 分） （2）促进氯气从反应混合物中逸出。（2 分）稀盐酸（ 1 分）盐酸能还原已生成的碘酸氢钾 （ 3）Cl2能将 KIO3氧化成 KIO4 （2 分） （4）蒸发结晶（1 分） 10 （1）黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高（2 分） （2）C、D（2 分） （3）净化气体控制温度在400 500 增大催化剂与反应气体的接触面积（3 分） （4） （1 分） ,在 1atm 和 298K 条件下， 2mol SO 2和 1mol O2完全反应生成 2mol SO3， 放出 196kJ 热量 ,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为450,所以放出的热 量小于 196kJ （2 分） （5）93.4（ 3 分）