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1、高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題15:無機(jī)化工流程題
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 綜合題 (共12題;共85分)
1. (5分) (2016高三下?lián)P州開學(xué)考) 工業(yè)生產(chǎn)無鐵硫酸鋁,以硫酸浸取鋁土礦得含鐵(Fe2+和Fe3+)的硫酸鋁溶液,加熱到一定溫度,攪拌,加入一定量高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液,在溶液中生成活性二氧化錳,調(diào)節(jié)溶液的pH,反應(yīng)一段時(shí)間,F(xiàn)e(OH) 3和二氧化錳發(fā)生吸附共沉作用,最終得到無鐵硫酸鋁晶體.
(1) KMnO4首先將Fe2+氧化為Fe3+,其本身被還原為MnO2,反應(yīng)的
2、離子方程式為________.
(2) 寫出高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________.實(shí)驗(yàn)證明,n(MnO2)/n(Fe)控制在4:1時(shí),除鐵效果較好.若溶液中亞鐵離子和鐵離子濃度均為0.03mol/L,為達(dá)到較好的除鐵效果,每1L溶液應(yīng)加入高錳酸鉀的物質(zhì)的量為________.
(3) 調(diào)節(jié)pH的作用是________.
(4) 操作1的名稱為________,操作2的名稱為________.
2. (8分) 某地煤煤矸石預(yù)處理后含SiO2 (63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一般綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下:
(1) “
3、酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為________.
(2) “酸浸”時(shí)鋁浸出率的影響因素可能有________.(寫出兩個(gè))
(3) 物質(zhì)X的化學(xué)式為________.“堿溶”時(shí)反應(yīng)的主要離子方程式為:________.
(4) 己知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH 分別為2.1 和3.2,Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4,為了獲得產(chǎn)品Al(OH)3,從煤研石的鹽酸浸取液開始,若只用CaCO3一種試劑,后續(xù)操作過程是________.
3. (5分) (2016高一上吉安期末) 提純成分離物質(zhì)的常用方法有:①過濾、②結(jié)晶、③升華、④蒸餾、⑤萃取、⑥滲析、⑦
4、加熱分解、⑧分液等,將分離或提純方法的編號(hào)填入后面的橫線上.
(1) 除去氧化鈣固體中混有的碳酸鈣________;
(2) 分離Fe(OH)3沉淀和Fe(OH)3膠體________;
(3) 分離碘和四氯化碳的混合物________
(4) 用酒精浸泡中草藥提取其中的有效成分________.
4. (8分) 某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3 , 在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如圖所示的物質(zhì)之間的變化:
據(jù)此回答下列問題:
(1) I、II、III、IV四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是________,所用玻璃儀器有哪些________;
5、
(2) 根據(jù)上述框圖反應(yīng)關(guān)系,寫出下列B、C、D、E所含物質(zhì)的化學(xué)式
沉淀固體B________;沉淀D________;溶液E________.
(3) 寫出①、②、③、④四個(gè)反應(yīng)方程式,離子反應(yīng)寫離子方程式.
①________;
②________;
③________;
④________.
5. (9分) 選擇下列合適的實(shí)驗(yàn)方法分離或除雜,將相應(yīng)序號(hào)填在橫線上.
A、加熱升華法 B、蒸發(fā)結(jié)晶 C、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 D、分液法E、蒸餾法F、過濾法G、點(diǎn)燃法 H、洗氣法
(1) 分離沙子和碘的混合物________;
(2) 除去CO中的CO2______
6、__;
(3) 分離水和苯的混合物________;
(4) 從含少量氯化鈉的硝酸鉀溶液中獲得硝酸鉀________;
(5) 分離四氯化碳(沸點(diǎn)為76.75C)和甲苯(沸點(diǎn)為110.6C)(已知四氯化碳和甲苯互溶).________.
6. (6分) 寫出圖中序號(hào)①~④儀器的名稱:
(1) ①________;②________;③________;④________;
(2) 分離碘的四氯化碳溶液應(yīng)選擇裝置________,操作名稱________;
(3) 分離水和汽油的混合物應(yīng)選擇裝置________,操作名稱________;
(4) 儀器①~④中
7、,使用時(shí)必須檢查是否漏水的________(填序號(hào))
7. (6分) (2018高一下欽州港期末) 有人設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室分餾原油的五個(gè)步驟:
①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺(tái)上,在蒸餾燒瓶上塞好帶溫度計(jì)的橡皮塞。②連接好冷凝管。將冷凝管固定在鐵架臺(tái)上,將和冷凝管進(jìn)水口相接的橡皮管的另一端和水龍頭連接,將和出水口相接的橡皮管的另一端放在水槽中。③把酒精燈放在鐵架臺(tái)上,根據(jù)酒精燈高度確定鐵圈的高度,放好石棉網(wǎng)。④向蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片,再用漏斗向燒瓶中加入原油,塞好帶溫度計(jì)的橡皮塞,把連接器連接在冷凝管的末端,并伸入接收裝置(如錐形瓶)中。⑤檢查氣密性(利用給固定裝置微熱的方法)。
請(qǐng)完成以下題目
8、:
(1) 上述實(shí)驗(yàn)正確的操作順序是________(填序號(hào))。
(2) 所用的主要儀器有________。
(3) 冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向________(填“相同”或“相反”)。
(4) 溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在________位置,以測(cè)量________的溫度。
(5) 蒸餾燒瓶中放入幾片碎瓷片的目的是________。
8. (9分) NiSO4?6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有:CuO、Zn、Fe等雜質(zhì))為原料獲得.操作步驟如下:
(1)
加Na2S的目的是除去銅、鋅等雜質(zhì),請(qǐng)寫出除去Cu
9、2+的離子方程式________
(2)
除鐵方法:用H2O2充分氧化后,再用NaOH控制pH值2~4范圍內(nèi)生成氫氧化鐵沉淀.加6%的H2O2溶液時(shí),溫度不能過高,其原因是:________;在上述方法中,氧化劑可用NaClO3代替,請(qǐng)寫出酸性條件下用氯酸鈉氧化Fe2+的離子方程式為: ________
(3)
上述流程中濾液Ⅲ的主要溶質(zhì)的化學(xué)式是:________、________.
(4)
操作Ⅰ包括以下過程:過濾,用 ________(填試劑化學(xué)式)溶解,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌獲得產(chǎn)品.
9. (6分) (2018高三上鄭州期中) 我國每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約
10、330萬噸,從含鉛廢料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收鉛,實(shí)現(xiàn)鉛的再生,意義重大。一種回收鉛的工作流程如下:
(1) 鉛蓄電池放電時(shí),PbO2作________極。
(2) 過程 I ,己知:PbSO4、PbCO3 的溶解度(20℃)見圖 1;Na2SO4、Na2CO3的 溶解度見圖2。
①根據(jù)圖1寫出過程I的離子方程式:________。
②生產(chǎn)過程中的溫度應(yīng)保持在40℃。若溫度降低,PbSO4的轉(zhuǎn)化速率下降。根據(jù)圖2,解釋原因:
i.溫度降低,反應(yīng)速率降低;
ii.________(請(qǐng)你提出一種合理解釋)。
(3) 過程 II,發(fā)生反應(yīng) 2PbO2 + H2
11、C2O4=2PbO + H2O2 + 2CO2↑。PbO與 Al2O3性質(zhì)相似,PbO與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是________。
(4) 過程Ⅲ,將PbO粗品溶解在H2SO4和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液。電解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如下圖。
①陰極的電極反應(yīng)式是________。
②電解一段時(shí)間后,Na2PbCl4濃度極大下降,為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,陰極區(qū)采取的方法是________。
10. (7分) (2018重慶模擬) 人教版高中化學(xué)選修4實(shí)驗(yàn)2-3中用到了硫代硫酸鈉,某化學(xué)興趣小組對(duì)這一物質(zhì)展開了如下探究。
(
12、1) 實(shí)驗(yàn)一.制備Na2S2O35H2O
通過查閱資料,該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下的裝置(略去部分夾持儀器)來制取Na2S2O35H2O晶體。
已知燒瓶C中發(fā)生如下三個(gè)反應(yīng):
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g) = Na2SO3(aq)+H2S(aq)
2H2S(aq)+SO2(g) =3S(s)+2H2O(l);S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq)
寫出A中的化學(xué)反應(yīng)方程式________。
(2) 裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以采取的措施有________(寫一條)
(3) 裝置E的作用是________。
(
13、4) 為提高產(chǎn)品純度,應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為________。
(5) 實(shí)驗(yàn)二.性質(zhì)探究
常溫下,用pH試紙測(cè)定0.1 molL-1 Na2S2O3溶液pH值約為8,測(cè)定時(shí)的具體操作是________。
(6) 向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水顏色變淺,有硫酸根離子生成,寫出該反應(yīng)的離子化學(xué)方程式________。
(7) 實(shí)驗(yàn)三.Na2S2O3的應(yīng)用
用Na2S2O3溶液測(cè)定廢水中Ba2+濃度,步驟如下:取廢水25.00 mL,控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔縆2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;過濾、
14、洗滌后,用適量稀鹽酸溶解。此時(shí)CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;再加過量KI溶液,充分反應(yīng)后,加入淀粉溶液作指示劑,用0.0100 molL-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,反應(yīng)完全時(shí),相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
滴定次數(shù)
1
2
3
4
消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL
18.02
20.03
17.98
18.00
部分反應(yīng)的離子方程式為:① Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O
② I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
滴定時(shí)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)該用________(填儀器名稱)盛裝,該廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度
15、為________。
11. (9分) (2016高三上江西開學(xué)考) 某研究小組以粗鹽和碳酸氫銨(NH4HCO3)為原料,采用以下流程制備純堿和氯化銨.
已知鹽的熱分解溫度:NH4HCO3 36℃; NaHCO3 270℃; NH4Cl 340℃; Na2CO3>850℃
(1) 粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等雜質(zhì)離子,使用的試劑有:①NaOH②BaCl2③HCl ④Na2CO3,其加入的順序合理的是________;
A.①③④②B.①②④③C.③②④①D.①②③④
過濾中用到玻璃棒的作用是________
(2) 如何判斷粗鹽中SO42﹣是否已除盡?_____
16、___;
(3) 從NaCl溶液到沉淀1的過程中,需蒸發(fā)濃縮.在加入固體NH4HCO3之前進(jìn)行蒸發(fā)濃縮優(yōu)于在加入NH4HCO3之后,原因是________;
(4) 寫出沉淀1受熱分解的化學(xué)方程式________;
(5) 為提高NH4Cl產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度,需在濾液中加入氨水,理由是________;
步驟X包括的操作有________;
(6) 采用“甲醛法”測(cè)定工業(yè)產(chǎn)品中氯化銨的純度(假定雜質(zhì)不與甲醛反應(yīng)),反應(yīng)原理為:4NH4Cl+6HCHO→(CH2)6N4+4HCl+6H2O 某技術(shù)人員稱取1.5g該樣品溶于水,加入足量的甲醛并加水配成100mL溶液.從中取出10m
17、L,滴入酚酞再用0.1mol/L的NaOH溶液滴定,到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00mL.則該樣品中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________.
12. (7分) (2016六安模擬) 甲酸鈣廣泛用于食品、化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上,300~400℃左右分解.
(1)
Ⅰ、實(shí)驗(yàn)室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
實(shí)驗(yàn)室制取時(shí),將工業(yè)用氫氧化鈣和甲醛依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30﹣70%的過氧化氫溶液中(投料物質(zhì)的量之比依次為1:2:1.2),最終可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上且重金屬含量極低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品.
①過氧化氫比理論用量稍多,其目的
18、是________;
②反應(yīng)溫度最好控制在30﹣70℃之間,溫度不易過高,其主要原因是________;
③制備時(shí)在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發(fā)生副反應(yīng)外,還要加入少量的Na2S溶液,加硫化鈉的目的是________;
④實(shí)驗(yàn)時(shí)需強(qiáng)力攪拌45min,其目的是________;結(jié)束后需調(diào)節(jié)溶液的pH 7~8,其目的是________.最后經(jīng)結(jié)晶分離、干燥得產(chǎn)品.
(2)
Ⅱ、某研究性學(xué)習(xí)小組用工業(yè)碳酸鈣(主要成分為CaCO3;雜質(zhì)為:Al2O3、FeCO3) 為原料,先制備無機(jī)鈣鹽,再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣.結(jié)合右圖幾種物質(zhì)的溶解度曲線及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的
19、pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol?L﹣1計(jì)算),現(xiàn)提供的試劑有:a.甲酸鈉,b.5mol?L﹣1硝酸,c.5mol?L﹣1鹽酸,d.5mol?L﹣1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水.
請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)步驟
金屬離子
開始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Al3+
3.0
5.0
Fe2+
5.8
8.8
步驟1.稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水,配成溶液待用,并稱取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用.
步驟2.________;
步驟3.________
步驟4.過濾后,將濾液與甲酸鈉溶液混合,調(diào)整溶
20、液pH 7~8,充分?jǐn)嚢?,所得溶液?jīng)蒸發(fā)濃縮、________、洗滌、60℃時(shí)干燥得甲酸鈣晶體.
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參考答案
一、 綜合題 (共12題;共85分)
1-1、
1-2、
1-3、
1-4、
2-1、
2-2、
2-3、
2-4、
3-1、
3-2、
3-3、
3-4、
4-1、
4-2、
4-3、
5-1、
5-2、
5-3、
5-4、
5-5、
6-1、
6-2、
6-3、
6-4、
7-1、
7-2、
7-3、
7-4、
7-5、
8-1、
8-2、
8-3、
8-4、
9-1、
9-2、
9-3、
9-4、
10-1、
10-2、
10-3、
10-4、
10-5、
10-6、
10-7、
11-1、
11-2、
11-3、
11-4、
11-5、
11-6、
12-1、
12-2、