新编高考化学专题复习：安徽省高三化学总复习：工艺流程（含答案）.doc

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1、新编高考化学备考资料工艺流程1.（16分）工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO45H2O）。该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质。工艺流程为：将含铜废料研成粉末加过量热碱溶液，过滤滤渣用水洗至pH=7加稍过量稀硫酸，加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解 分离得到胆矾晶体再将滤液用硫酸调节pH=23调节pH=5.2沉降1小时之后过滤来源:学_科_网再加H2O2于80保温半小时部分金属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Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)2pH5.

2、23.16.79.49.7回答：（1）步骤中为什么要将含铜废料研磨成粉状？ 。（2）步骤中的离子方程式（写出2个即可）： 、 。步骤中H2O2参加反应的离子方程式： 。（3）步骤中调节溶液pH时适宜的物质是 （填序号）；ANaOH B氨水 CCu2(OH)2CO3 DCu(OH)2 EMgCO3步骤中滤渣成份的化学式 。（4）步骤中用硫酸调节pH23的原因是 。步骤的分离方法是 2铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的过程如下图所示。已知： NaFeO2遇水强烈水解。 2CrO42 + 2H+ Cr2O72+

3、H2O 请回答： （1）K2Cr2O7中Cr元素的化合价是 。（2）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是 。（3）滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是（填名称）_ ，滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有（填化学式） 。（4）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是 。（5）写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是 。（6）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。3菱锰矿的主要成分是碳酸锰，还含有Fe2O3、FeO、CaO、MgO等

4、成分。某化工厂用废盐酸（质量分数约为20%）与菱锰矿制备MnCl2.4H2O(106时失去一分子结晶水，198时失去全部结晶水)，部分工艺流程如下：氢氧化铁脉石弃渣（1）盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学方程式为 （2）酸浸取时，浸出时间对浸出率的影响如右图所示，工业 采用的浸取时间是60min，其可能的原因 是 。（3）图中“净化剂X” 可能是 。（4）加入MnSO4后控制实验条件析出某种杂质离子的盐Y, 盐Y的主要成分是 。（5）浓缩结晶时，必须一出现晶膜就立刻停止加热，其原因是 。4氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种

5、，其中一种提取铈的工艺流程如下：已知：焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物；酸浸I的浸出液中含少量的+3价的铈请回答下列问题（1）焙烧前将矿石粉碎成细颗粒的目的是_.（2）酸浸II后，四价铈转化为三价，为了避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失，用可溶性钾盐将四氟硼酸根沉淀除去，该反应的离子方程式为:_（3）在生产过程中,酸浸I 中会产生大量黄绿色气体,污染环境、腐蚀设备,写出产生黄绿色气体的离子方程式:_,提出一种解决的方案:_ _.（4）实验室中进行操作I所用玻璃仪器名称:_;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH值获得Ce(OH)3，测定该溶液pH值的操作是_.（5）

6、写出氧化步骤的化学方程式:_,其中还原产物是_.5炼锌厂产生的工业废渣锌渣（除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质），利用锌渣制取并回收ZnSO47H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；锌的金属活动性比镉强。试回答下列问题：（1）“浸出”时用到的“试剂X”为 (填名称)。（2）写出“氧化”过程的离子方程式 。（3）“调pH”过程可以选用 。（从以下选项选择， 填序号） AH2SO4 BZnO CNaOH “滤渣2”的主要成分是 (填化学式，下同)。

7、（4）“试剂Y”是_；“滤渣3”的成分为_。（5）“操作1”的方法是_ _；在“操作1”时，必须采取的实验措施是 。6(14分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率较高。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶来源:学科网ZXXK难溶易溶该工艺的主要流程如下。请回答下列问题：(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的化学方程式为_。(2)滤液中含钒的主要成分

8、为_ _(填化学式)。(3)该工艺中反应的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式_；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为_、_。(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应后溶液中含钒量，反应方程式为2VOH2C2O42H=2VOn2CO2mH2O，其中n、m分别为_、_。(5)已知反应消耗Na2SO3的物质的量与反应消耗KClO3的物质的量之比为2:3，则原混合物中V2O5和VOSO4的物质的量之比为： 7. CoCl26H2O在饲料、

9、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl26H2O的一种新工艺流程：来源:学科网已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2请回答下列问题：(1)加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。(2)操作包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。(3)制得的CoCl

10、26H2O需减压烘干的原因是： 。(4)为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是： 。(5)在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O，方法是： 。(6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为： 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。6. CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl26H2O的一种新工

11、艺流程：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2请回答下列问题：(1)加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。(2)操作包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。(3)制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是： 。(4)为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入

12、足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是： 。(5)在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O，方法是： 。(6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为： 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。8.某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO47H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。固体含镍废催化剂碱液酸液碱浸

13、操作b保温一段时间操作a酸浸操作aH2O2调pH为2-3操作c溶液固体操作aNiSO47H2O晶体部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题：(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。(3)“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体后，溶液中可能含有的金属离子是 。(4)操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是： 。(5)“调pH为23”的目的是 。(6)产品晶体中

14、有时会混有少量绿矾（FeSO47H2O），其原因可能是 _。9（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：已知：TiO2易水解，只能存在于强酸性溶液中TiCl4的熔点25.0，沸点136.4；SiCl4的熔点68.8，沸点57.6回答下列问题：来源:学科网ZXXK（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO2反应的离子方程式 加入铁屑的作用是 。（2）操作包含的具体操作方法有 。（3）向“富含TiO2溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2n H2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的主要成分是

15、（填化学式）。焦炭 氯气沸腾氯化炉900COTiO2四氯化钛(液)海绵钛Na550，Ar（4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质 ，可采用 方法除去。（5）TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解质为某种可以传导O2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有 。参考答案：1 （16分）（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。（2分）（2） 2Al2OH2H2O2AlO23H2； Si

16、2NaOHH2ONa2SiO32H2；Al2O32OH2AlO2H2O； SiO22NaOHNa2SiO3H2O 。（每写出其中1个给2分，共4分，没气体符号扣1分，未配平0分）2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O （2分）（3）C、D （2分） Fe(OH)3 （1分）（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu2发生水解生成Cu(OH)2，用硫酸调节pH23是为了抑制Cu2的水解，也不会引入杂质。 （2分） 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 （3分）2.（16分）（1）+6 （2分）（2）4FeOCr2O3 + 7O2 + 20NaOH 8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O （共3分，物

17、质正确1分，反应条件“高温或煅烧”1分，配平1分）（3）氢氧化铁（2分）；NaAlO2、Na2SiO3（共2分，每种物质各1分）（3）2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2（3分，物质正确1分，反应条件1分，配平1分）（4）加稀硫酸酸化（2分）（5）冷却结晶（2分）3. （1）MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2+H2O（2分）(2)图中反映浸取时间为60分钟时浸取率出现第一个峰值，此后时间延长对浸出率没有明显影响，从提高生产效率角度选择浸出时间为60分钟较为合理。（2分）（3）碳酸锰 （其它碳酸盐也可）（2分）（4）MgSO4（或答硫酸镁晶体）（2分）（5）若水分太少可能导致得到的晶体

18、是失去部分结晶水的产物。（2分）4（1）增大固体与空气的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率（2）K+ + BF4- = KBF4（3）2Ce4+ +2Cl- = 2Ce3+ + Cl2 用H2SO4酸浸（4）漏斗 烧杯 玻璃棒；撕下一小片pH试纸放在干燥洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取该溶液点在pH试纸的中央，然后与标准比色卡对比。（5）2Ce(OH)3 + NaClO + H2O = 2Ce(OH)4 + NaCl NaCl5（16分，每空2分）（1）硫酸溶液 （2）2H+H2O2+2Fe2+ =2Fe3+2H2O（3）B；Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）Zn ；Cd和Zn （5）加

19、热浓缩、蒸发结晶、过滤（洗涤）；保持溶液一定的酸度6（1）四 、VB 3V2O5+10Al 6V+5Al2O3 （2）将V2O5 转化为可溶性的VOSO4 （3）NH4+VO3 NH4VO3 （4）2 VO2+ + H2C2O4 + 2H+ = 2 VO2+ + 2 CO2 +2 H2O； （5） B 来源:Z*xx*k.Com7. 5.27.6 蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钴。样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 重结晶减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本8. 漏斗、蒸发皿

20、 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2、Al2O3+2OH=2AlO2+3H2O H2SO4 Ni2+ 、Fe2+ 3.29.2 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解 H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2未被完全氧化造成的9（16分）（1）TiO22H+ = TiO2H2O（2分），使Fe3+还原为Fe2+（1分）。（2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；（3）溶液中存在水解平衡TiO2（n+1）H2OTiO2n H2O2H+，加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中c(H+)，促进水解平衡向生成TiO2n H2O的方向移动；（3分）Na2SO4（1分）（4）TiO22C2Cl2 TiCl42CO（2分）；蒸馏（或分馏）（1分）（5）TiO2 +4e = Ti +2O2（2分）；O2，CO，CO2（2分）