高考化學二輪復習 考前三個月 考前專項沖刺集訓 第32題 化工流程題

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1、第32題　化工流程題 1．無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)制備無水AlCl3的流程如下： (1)氯化爐中通入O2的目的是__________________。 (2)氯化爐中Al2O3、Cl2和C反應的化學方程式是__________________。 (3)氯化爐中導出的氣體，通常用亞硫酸鈉溶液來吸收，請寫出用Na2SO3溶液處理尾氣時發(fā)生反應的離子方程式_________________________________________________________。 (4)在升華器中加入鋁粉的目的是________________________

2、_________________________ _______________________。 (5)用氯化鋁晶體(AlCl3·6H2O)在HCl氣中加熱也能進行無水氯化鋁的制備。但若實驗條件控制不當，最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學式為Al2(OH)nCl(6－n)]，且質(zhì)量是原氯化鋁晶體(AlCl3·6H2O)的40%，則可推算n的值為________。 (6)鍍鋁電解池中，金屬鋁為陽極，熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl形式存在，則陽極的電極反應式為______________。 答案　(1)與C反應，提供反應所需的熱量 (2)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3

3、CO (3)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－ (4)將FeCl3雜質(zhì)還原成Fe除去 　(5)4 (6)Al－3e－＋4Cl－=== AlCl 2．欲降低廢水中重金屬元素鉻的毒性，可將Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去。 已知： 氫氧化物開始 沉淀時的pH 氫氧化物沉淀 完全時的pH Fe2＋ 7.0 9.0 Fe3＋ 1.9 3.2 Cr3＋ 6.0 8.0 (1)某含鉻廢水處理的主要流程如下圖所示： ①初沉池中加入明礬作沉降劑，其作用的原理是______________________________(用離子方程式表示)。

4、②請補充并配平以下反應池中發(fā)生主要反應的離子方程式： ________Cr2O＋________HSO＋______===Cr3＋＋______SO＋______H2O。 ③根據(jù)“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此過程中發(fā)生的主要反應的離子方程式是：H＋＋OH－===H2O和______________。證明Cr3＋沉淀完全的方法是______________。 (2)工業(yè)可用電解法來處理含Cr2O廢水。實驗室利用如圖裝置模擬處理含Cr2O的廢水，陽極反應是Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應式是2H＋＋2e－===H2↑。 ①Fe2＋與酸性溶液中的Cr2O

5、反應的離子方程式是_______________________________。 ②上述反應得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全，從其對水的電離平衡角度解釋其原因________________。 ③若溶液中含有0.01 mol Cr2O，則陽離子全部生成沉淀的物質(zhì)的量是________mol。 答案　(1)①Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋ ②__1__Cr2O＋__3__HSO＋5H＋===__2__Cr3＋＋__3__SO＋__4__H2O ③Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓　 取沉淀后的上層清液測定其pH，若pH≥8，則沉淀完全 (2)①Cr

6、2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O　 ②水中的H＋在陰極區(qū)放電，H＋濃度減小促使水的電離平衡H2OH＋＋OH－向右移動，陰極區(qū)OH－濃度增大與金屬陽離子在陰極區(qū)結(jié)合而沉淀完全　③0.08 3．ZnO是電鍍、涂料、有機合成等化學工業(yè)的重要原料。某課題組設(shè)計由含鋅工業(yè)廢料(含F(xiàn)e、Cu、Mn等雜質(zhì))生產(chǎn)ZnO的工藝流程如下： 已知：黃鈉鐵礬在pH為1.5，溫度為90 ℃時完全沉淀，且易于過濾。 (1)步驟①的浸取液里除含有Zn2＋、Mn2＋以外，還含有的金屬離子有________、________，所加試劑X為Na2SO4和________的混合液。

7、 (2)步驟②可進一步氧化除鐵，還氧化除去了Mn2＋，試寫出相應的除去Mn2＋的離子方程式______________，步驟③加入的試劑是__________，整個工藝流程中可以循環(huán)使用的試劑是____________。 (3)步驟⑤中檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作方法是__________________。 (4)步驟④碳化實際得到的是一種堿式碳酸鋅[ZnCO3·xZn(OH)2·yH2O]，取該樣品6.82 g，充分灼燒后測得殘留物質(zhì)量為4.86 g，將所得氣體通入足量澄清石灰水中，得到2.00 g沉淀，則此堿式碳酸鋅的化學式是____________。 答案　(1)Fe3＋　Cu2

8、＋　H2SO4 (2)Mn2＋＋H2O2＋H2O===MnO(OH)2↓＋2H＋　Zn　Na2SO4 (3)取最后一次洗滌濾液1～2 mL于試管中，向其中滴加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則表明已洗滌干凈(答案合理即可) (4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O[或Zn3(OH)4CO3·H2O] 4．從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種流程如下： 請回答下列問題： (1)給濾液E中通入過量的NH3，其反應的離子方程式是____________________________。 (2)流程Ⅱ中加入燒堿溶液后，生成SiO

9、的離子方程式是___________________________。 (3)驗證濾液A中含F(xiàn)e3＋，可取少量濾液并加入__________________(填寫試劑名稱)。 (4)濾液C中溶質(zhì)的主要成分是________________(填化學式)，寫出該溶質(zhì)的一種用途_______ _________________________________________________________________。 (5)濾液F中離子電荷守恒的關(guān)系式為____________________________________________。 (6)濾液C和濾液F共同的溶質(zhì)為G，用惰

10、性電極電解500 mL 0.1 mol·L－1的G溶液，若陽極得到56 mL氣體(標準狀況)，則所得溶液在常溫下的pH為____________(忽略電解前后溶液體積的變化)。 (7)已知25 ℃時Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp＝1.8×10－11。取適量的濾液A，加入一定量的燒堿溶液至達到沉淀溶解平衡，測得該溶液的pH＝13.00，則25 ℃時殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝________ mol·L－1。 答案　(1)H＋＋NH3·H2O===NH＋H2O、Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH (2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O (3)硫氰化鉀(或硫

11、氰酸鉀、苯酚等) (4)NaHCO3、NaCl　制純堿(或作發(fā)酵粉、食用鹽等) (5)c(NH)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) (6)12 (7)1.8×10－9 解析　(1)濾液E為NaCl、AlCl3和HCl的混合溶液，通入過量NH3，離子反應有：H＋＋NH3·H2O===NH＋H2O、Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (2)生成SiO的離子反應為SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 (3)濾液A為FeCl3、MgCl2、AlCl3和HCl的混合溶液，可以利用KSCN溶液或苯酚溶液檢驗Fe3＋的存在。 (5)濾液F為Na

12、Cl、NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液，其中電荷守恒關(guān)系式為c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)。 (6)G為NaCl，根據(jù)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，陽極得到標準狀況下的56 mL Cl2時，電解質(zhì)溶液中n(OH－)＝×2＝0.005 mol，c(OH－)＝＝0.01 mol·L－1，常溫下溶液的pH＝12。 (7)pH＝13，則c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(Mg2＋)＝＝1.8×10－9 mol·L－1。 5．硫酸鐵銨[aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等

13、。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料，設(shè)計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。 請回答下列問題： (1)硫酸亞鐵溶液加H2SO4酸化的主要目的是____________________________________。 (2)下列物質(zhì)中最適合的氧化劑B是________；反應的離子方程式__________。 a．NaClO b．H2O2 c．KMnO4 d．K2Cr2O7 (3)操作甲、乙的名稱分別是：甲________，乙________。操作甲時，當出現(xiàn)下列現(xiàn)象________時，停止加熱。(填字母) A．蒸發(fā)皿液面上出現(xiàn)極薄晶膜 B．蒸發(fā)皿底部剛出現(xiàn)細小晶

14、粒 C．蒸發(fā)皿底部出現(xiàn)大量的晶體 D．蒸發(fā)皿中溶液全部蒸干 (4)上述流程中，氧化之后和加熱蒸發(fā)之前，需取少量檢驗Fe2＋是否已全部被氧化，所加試劑為________(寫名稱)，________(填“能”或“不能”)用酸性的KMnO4溶液。(如果能，下問忽略)理由是：______________。(可用語言或方程式說明) (5)稱取14.00 g樣品，將其溶于水配制成100 mL溶液，分成兩等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2 溶液，恰好完全反應。下列有關(guān)用移液管移取50.00 mL溶液的正確操作是______________。 該硫酸鐵銨的化學式為____________。 答案　(1)增大溶液中SO濃度，將Ca2＋轉(zhuǎn)化為沉淀(同時抑制Fe2＋水解或抑制Fe2＋、Fe3＋水解) (2)b　H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)冷卻結(jié)晶　常溫晾干或用干凈的濾紙吸干　 A (4)鐵氰化鉀溶液　不能　因為H2O2和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色。 (5)AD　Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O