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1、高考化学复习备考精品资料专题十一化学工艺流程的题型研究非选择题1. (2012中山一模)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。下列是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:已知:NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO23H2O。纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。160 gL-1 NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水制得体积为1 L的溶液。(1) 160 gL-1 NaOH溶液的物质的量浓度为molL-1。 若要计算该溶液的质量分数,还需要的一个条件是(用文字说明)。 (2)发
2、生器中鼓入空气的作用可能是(填字母)。 A. 将SO2氧化成SO3,增强酸性B. 稀释ClO2,防止爆炸C. 将NaClO3还原成ClO2(3)吸收塔内发生反应的化学方程式为 。吸收塔的温度不能超过20 ,其目的是。 (4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是。 (5)从滤液中得到NaClO23H2O粗晶体的实验操作依次是(填字母),要得到更纯的NaClO23H2O晶体必须进行的操作是(填操作名称)。 A. 蒸馏B. 蒸发C. 灼烧D. 过滤E. 冷却结晶2. (2012江门一模)硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、A
3、l2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知一水合氨电离常数Kb=1.810-5,其饱和溶液中c(OH-)约为110-3 molL-1。阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.45.212.4请回答:(1)写出A与氢氟酸反应的化学方程式:。 (2)上述流程中两次使用试剂X,推测试剂X是(填字母)。 A. 水B. 氧化铝C. 氨水D. 氢氧化钠(3)由溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是(任写两点)。 (4)写出FH+G的离子方程式:。 (5)证明H
4、溶液的主要阴离子(Cl-、OH-除外)的方法是 。 3. (2012江门模拟)无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下:(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为。 (2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2,此反应的离子方程式为。在标准状况下,吸收112 L Cl2需要mol Na2SO3。 (3)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度,称取无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,经洗涤、灼烧、冷却、称重。试写出测定无水AlCl3产品纯度的过程中有
5、关反应的离子方程式:、。 (4)工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中,最后一步是由AlCl36H2O脱去结晶水制备无水AlCl3,实现这一步的操作方法是。 (5)工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝,写出在950970 和Na3AlF6作用下进行电解制铝反应的化学方程式:。 4. (2012广东六校联考)已知硫酸亚铁铵晶体为浅绿色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小;能水解;具有还原性,但比硫酸亚铁稳定。以下是将绿矾(FeSO47H2O)、硫酸铵以等物质的量混合制得莫尔盐晶体的流程图:根据上图回答:(1)为处理废铁屑表面的油污,用10% Na2CO3
6、溶液清洗,请用离子方程式表示Na2CO3溶液呈碱性的原因:。 (2)步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有(填字母)。 A. 沉淀的颗粒较大B. 沉淀容易沉降C. 沉淀呈胶状D. 沉淀呈絮状(3)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)。步骤2中溶液趁热过滤的原因是。 (4)步骤3中加入(NH4)2SO4固体后,应加热至溶液表面出现晶膜时再停止加热。需经过的实验操作包括:、减压过滤(或抽滤)等得到较为干燥的晶体。 (5)制得的硫酸亚铁铵中常含有杂质离子Fe3+,检验方法是。 5. (2012深圳二模)钛(Ti)具有高强度和耐酸腐蚀性,是重要的工业原料。以金红石(主要成分为TiO
7、2,含少量Fe2O3、SiO2)为原料可制取Ti。工业流程如下:(1)粗TiCl4中含有少量FeCl3、SiCl4等,它们的部分性质如下:物质沸点/在水中在乙醚中 TiCl4136强烈水解易溶 SiCl458强烈水解易溶 FeCl3303(升华)水解易溶从粗TiCl4中精制TiCl4的方法是(填字母)。 A. 用水溶解后,重结晶B. 蒸馏C. 用乙醚萃取后,分液(2)写出金红石高温反应制取TiCl4的化学方程式:。 (3)写出电解熔融NaCl的化学方程式:;阴极产物是。 (4)粗钛产品粉碎后要用盐酸浸洗,其主要目的是。 (5) Ti可溶解于浓HF溶液中,请完成下列离子方程式:Ti +HF +(
8、)+H2 6. 氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:有关物质在水中的溶解度见下表:温度NH4ClNaClNaFNa2SiF610 33.335.0-20 37.235.54.0 g微溶于水30 41.435.8-请回答下列问题:(1)上述流程中发生两步化学反应,反应的化学方程式为; 反应能进行是因为 。 (2)操作的名称是,操作的名称是。 (3)操作的具体过程是。 (4)操作的作用是。 (5)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是 。 7. (2011江苏高考)以硫铁矿(主
9、要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式K=;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为。 (2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是、。 (3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学式)。 8. 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:(1)反应前需在FeSO4溶液中加入(填字母),以除
10、去溶液中的Fe3+。 A. 锌粉B. 铁屑C. KI溶液D. H2(2)反应需控制反应温度低于35 ,其目的是。 (3)工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是。 (4)反应常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为。 专题十一化学工艺流程的题型研究1. (1) 4溶液的密度(2) B(3) 2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O防止H2O2受热分解(4)连续测定溶液的pH(5) BED重结晶2. (1) SiO2+4HFSiF4+2H2O(2) D(3)镁离子沉淀不完全;氢氧化铝沉淀溶解不完全(4
11、) Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC(5)取12 mL H溶液,加入过量BaCl2(CaCl2)溶液,没有沉淀产生;再滴加NaOH溶液,有白色沉淀产生(或再滴加盐酸,有无色无味气体产生),证明含有HC(或其他合理答案)3. (1) Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO(2) S+Cl2+H2OS+2Cl-+2H+5(3) Fe3+3OH-Fe(OH)3Al3+4OH-Al+2H2O(4)在干燥的HCl气流中加热(5) 2Al2O3(熔融)4Al+3O24. (1) C+H2OHC+OH-(2) AB(3) Fe+2Fe3+3Fe2+防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失(4)
12、蒸发浓缩冷却结晶(5)取少量制得的硫酸亚铁铵于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,滴加12滴KSCN溶液,若溶液变血红色,则含Fe3+5. (1) B(2) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO(或TiO2+2CTi+2CO、Ti+2Cl2TiCl4)(3) 2NaCl (熔融)2Na+Cl2钠(或Na)(4)除去粗钛产品中剩余的少量钠,促进NaCl晶体析出(5) 1612H+26. (1) H2SiF6+6NH4HCO36NH4F+H2SiO3+6CO2+3H2O一定条件下,NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小(2)过滤洗涤(3)加热蒸发溶剂,析出少量晶体后冷却结晶(4)除去晶体表面的杂质(5)必须保证H2SiF6能完全反应,防止在进行反应时H2SiF6与NaCl反应生成Na2SiF6沉淀,混入NaF中影响NaF纯度;同时过量的相对廉价原料NH4HCO3可以提高H2SiF6的转化率7. (1) SO2+NaOHNaHSO3(2)提高铁元素的浸出率抑制Fe3+水解(3) Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+Cl2、HCl8. (1) B(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)(3)降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4晶体析出(4) 2S-2e-2S2