1、1高考专题练习工艺流程题1(15 分) 聚合氯化铝晶体的化学式为Al 2(OH)nCl6-nxH2Om，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大 AlCl3 溶液的 pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，它主要含 Al2O3、Al，还有 SiO2 等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式 ；。（2）生产过程中操作 B 和 D 的名称均为 （B 和 D 为简单操作） 。（3）生产过程中可循环使用的物质是 （用化学式表示） 。（4）调节 pH 至 4.04.5 的目的是 。（5）实验室要测定水处理剂产品中 n 和 x
2、 的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程中 C物质可选用 。ANaOH BAl C氨水 DAl 2O32 （16 分）将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO 42H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。（1）本工艺中所用的原料除 CaSO42H2O、(NH 4)2CO3 外，还需要 _等原料；（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为：_；（3）过滤操作所得固体有_（填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料；（4）过滤操作所得滤液是(NH 4)2
3、SO4 溶液。检验滤液中含有 NH4+的方法是：_；（5）氯化钙结晶水合物（CaCl 26H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高外，还因为其_，举出该晶体的无水物在实验室的一种用途_ 。 铝灰 清洗H2O HCl（aq）搅拌加热（95） B 溶液降温熟化 调节 pH 至 4.04.5D固体产品C用水喷淋，吸收气体 a（g ）e（aq）23、制取纯净 CuCl22H20 的生产过程是： (l）用粗 CuO（含少量铁）溶解在足量的稀盐酸里加热、过滤，得到Cu Cl2（含 FeCl2)的溶液，经测定，溶液的 PH 值为 3 。 (2）对（l ）的溶液按下列步骤进行提纯
4、：已知：可做氧化剂的物质有（A) KMnO 4 （B) K 2Cr2O7 (C) H2O2 (D）NaClO Cu 2 、Fe 2 十 在 PH 值为 4 一 5 时不水解，而 Fe3+却几乎全部水解。试回答： （l）加入的氧化剂 x 是（答编号）： ; 加入 x 的作用是： ; 反应的离子方程式是： (2）物质 Y 是 ；沉淀 z 是 。加入 Y 能形成沉淀 z 的原因是 (3）分离出沉淀 z，并将溶液班蒸发欲获得晶体 CuCl22H20。采取什么措施才能顺利得到晶体 CuCl22H20? 4碘酸钙是食品及饲料添加剂中补碘补钙的常用试剂，微溶于水。制备碘酸钙的实验流程如下。中间产物碘酸氢钾的
5、合成原理为：I 2+2KClO3+HCl KH(IO3)2+KCl+Cl2，回答下列问题：(1)制备碘酸氢钾的实验装置( 支撑仪器太加热装置略去)如图，请在方框中补充必要的装置图并注明试剂 .(2)若为上图增加加热装置，所需仪器除铁架台( 带铁圈)、石棉网外还有 。(3)实验中判断碘反应完全的实验现象是 。(4)“调 pH 至 10”的目的是 。(5)加入 CaCl2 时反应的化学方程式为 。(6)从水溶液中分离出碘酸钙时，可能得到无水盐、一水合物等，本实验得到的产品是 Ca(IO3)26H2O，上述流程中与此结果密切相关的步骤是 。35二氧化钛(TiO 2)广泛用于制造高级白色油漆，也是许多
6、反应的催化剂。工业上用钛铁矿 主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁，不溶于水) 、Fe 2O3 及少量 SiO2 杂质 作原料，制取二氧化钛及绿矾，其生产流程如下： 回答下列问题：FeTiO 3 溶于过量硫酸的离子方程式_。流程中生成 TiO2xH2O 离子方程式为 _ 。若铁粉的用量不足，可能导致产品 TiO2 中混有 _ 杂质。(4)以 TiO2 为原料制取金属钛的其中一步反应为 TiO2+Cl2+C TiCl4+( )，已知该反应中氧化剂与还原剂的物高 温质的量之比为 1:1，则另一生成物为 。6碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为 Li2OAl2O3 4SiO2）为原
7、材料制备 Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7 和12.4；Li 2SO4、LiOH 和 Li2CO3 在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g（1）步骤前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li+、SO 42-,另含有 Al3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+、Na +等杂质，需在搅拌下加入_( 填“石灰石”、 “氯化钙” 或“稀硫酸”)以调节溶液的 PH 到 6.06.5，沉淀部分杂质离子，然
8、后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_（5）从母液中可回收的主要物质是_47硝酸钾既是一种重要的工业原料又是一种优质的无氯钾氮复合肥，某化工厂用 KCI、HNO 3 溶液和 O2为原料反应制备硝酸钾，同时副产 C12 等，请写出该反应的化学方程式 。反应中还原产物是 （写化学式） 。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：回答下列问题：（1）工业上从盐卤中获取 Mg(OH)2 用石灰乳而
9、不用 NaOH 溶液的原因是 。（2）除去镁离子中的钙离子，可加入 MgCO3 固体，请利用所学理论加以解释： （3）向盛有少量 Mg（OH） 2 沉淀的试管中滴加氯化铵溶液，实验现象是 ， 其原因是: 。 （4）豆腐是日常食品之一，它的制作过程中也使用了盐卤，其中包含的化学原理是8 KMnO4 是常用的强氧化剂，工业上以软锰矿（主要成分 MnO2）为原料，通过液相法生产，即在碱性条件下用氧气氧化 MnO2 得到 K2MnO4，分离后得到 K2MnO4，再用镍板作阳极，铁作阴极电解 K2MnO4 溶液得到KMnO4，简略生产过程如下：（1）反应器中反应的化学方程式为： 。（2）生产过程中最好使
10、用含 MnO280%以上的富矿，因为 MnO2 含量最低的贫矿中 Al、Si 的氧化物含量较高，会导致 KOH 消耗量 (填 “偏高” 或“偏低”)，其中 Al 的氧化物和 KOH 溶液反应的化学方程式为： 。（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为： ；在电解法中循环、中利用的共同物质是： 。（4）在传统工艺中得到 K2MnO4 后，向其中通入 CO2 制备 KMnO4，化学反应方程式为: 3 K2MnO4+ 2 CO2= 2 KMnO4+ MnO2+ 2 K2CO3根据上述反应，从 Mn 元素的角度考虑 KMnO4 的产率最高为 。与该传统工艺相比，电解法的优势 5是 、 。9(16 分) 常
11、温下，某工程师以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料，设计如图所示制取硫酸铜晶体(CuSO 45H2O)的生产工序和流程：回答下列问题：（1）写出（I）中制取硫酸铜的总反应的化学方程式： ；（2）在上述反应中可以被循环利用的物质的化学式是： 。（3） 某同学在实验室中模拟上述生产过程实现上述方案，请根据该同学的思路在下列装置中选用适当的装置，并将它们的编号填入方框内装置 C 的作用是： 。（4）硫酸铜晶体也可以直接用浓硫酸和粗铜反应制取，与上述方法相比，其缺点是：。10抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如下图：已知： 炉气、尾气中含有 SO2；混合反应中还溶解有
12、少量 Fe2O3、MgO 等矿尘。（1） 煅烧 1molFeS2 放出热量为 853kJ，则 FeS2 燃烧的热化学方程式为_。（2） “混合反应” 中纯碱(Na 2CO3)参与反应的化学方程式为_(任写一个) 。6（3） 用 NaOH“除杂” 时，主要的离子方程式为_(任写一个) 。（4） 通过“操作” 可以得到亚硫酸钠晶体，写出主要操作步骤的名称：_。（5） 硫酸生产中炉气转化反应为：2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g)。研究发现，SO 3 的体积分数(SO 3%)随温度(T)的变 化如曲线 所示。下列判断正确的是_A.该反应的正反应为放热反应B.曲线上 A、C 两点反应速率的关
13、系是： CAvC.反应达到 B 点时， （SOv32逆正 D.已知 V2O5 的催化效果比 Fe2O3 好，若表示用 V2O5 催 化剂的曲线，则是Fe2O3 作催化剂的曲线11 （16 分）硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：（1）要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是 。A蒸发结晶 B冷却结晶C先蒸发，再冷却结晶 D先冷却，再蒸发结晶（2）在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。A增加反应物的浓度，增大化学反应速率，提高生产效率。B作 为 催 化 剂 载 体
14、 ， 增 加 反 应 物 与 催 化 剂 接 触 面 积 ， 增 加 反 应 速 率 ， 提 高 生 产 效 率 。C增加反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。D增加正反应速率，减小逆反应速率，使平衡向正反应方向移动，降低生产成本。（3）蒸发时用到的硅酸盐仪器有 。（4）上流程中加入 NaOH 溶液，反应的离子方程式是 。（5）硅酸钠溶液呈碱性，其原因是（用一离子方程式表示） 。硅酸钠的用途很广，其中的一种用途是 。（6）用上流程中的残渣来焊接铁轨，反应的化学方程式是 。12 （18 分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：过滤 I 过滤 II残渣 滤液 II蒸发 冷却石
15、英砂 研磨洗涤水洗出液溶解NaOH 溶液 硅酸钠晶体7空气氧化炉N2、H 2合成塔氨气吸收塔水 尾气 硝酸镁蒸馏塔塔浓硝酸（1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H 2O CO2+H2t时，往 1L 密闭容器中充入 0.2mol CO 和 0.3mol 水蒸气。反应建立平衡后，体系中 c（H 2）=0.12molL1 。该温度下此反应的平衡常数 K= _ 。保持温度不变，向上述平衡体系中再加入 0.1molCO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率 (H2O)= _ 。（2）合成塔中发生反应为：N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)； H”、 “”或“=”） 。T/K T1 573
16、 T2K 1.00107 2.45105 1.88103（3）NH 3 和 O2 在铂系催化剂作用下从 145就开始反应：4NH3+5O2 4NO+6H2O H=905kJmol 1不同温度下 NO 产率如图所示。温度高于 900时，NO 产率 下降的原因 _。（4）吸收塔中反应为：3NO 2+H2O 2HNO3+NO。从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是 。（5）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)； H=574kJmo
17、l 1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)； H=1160kJmol 1则甲烷直接将 NO2 还原为 N2 的热化学方程式为：_。13.硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时 Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的 Fe3+必须先还原为 Fe2+。实验步骤如下：.用 98%的硫酸配制 28%的硫酸，所需的玻璃仪器除 量筒外，还有 。900 温度产率 NO I酸溶II取样分析IV氧化、水解、聚合III还原FeOFe2O3Fe3O4 红褐色溶液28%H2SO4 Fe产品NaClO3
18、 H2SO48(a).玻璃棒 (b).烧杯 (c).烧瓶.步骤 II 取样分析溶液中 Fe2+、Fe 3+的含量，目的是 和确定氧化 Fe2+所需 NaClO3 的量：(a) 控制溶液中 Fe2+与 Fe3+含量比 (b) 确保铁的氧化物酸溶完全(c) 确定下一步还原所需铁的量.完成步骤 IV 中的氧化还原反应：补充产物并配平： Fe2+ ClO3-+H + Fe 3+Cl -+.聚合硫酸铁溶液中 SO42与 Fe3+物质的量之比不是 3:2。根据下列提供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中 SO42与 Fe3+物质的量之比。测定时所需的试剂 _ 。(a) NaOH (b) FeSO
19、 4 (c) BaCl 2 (d) NaClO 3需要测定 Fe2O3 和 _的质量（填写化合物的化学式） 。14.钛(Ti )被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请填写下列空白：（1）电解饱和食盐水时，总反应方程是 。（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式（不用写条件）。（3）已知：Mg(s) + Cl 2(g)MgCl 2(s) H =641kJmol -1Ti(s) + 2Cl2(g)TiCl 4(s) H = 770kJmol -1则 2Mg(s) + TiCl4(s)2MgCl 2(s) + Ti(
20、s) H ；反应 2Mg(s) + TiCl4(s) 2MgCl2(s) + Ti，在 Ar 气氛中进行的理由是： 。（4）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为：2CH 3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，正极上发生的电极反应为：3O 2+6H2O+12e- = 12OH-。该电池中负极上的电极反应式是。15.锌锰废电池经处理后，生产并回收硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：9试回答下列问题（1）步骤 1 和步骤 2 是将 MnO2 等转化为 MnO 并溶于硫酸，其中步骤 2 中的氢气，是另一个回收工业流程产生的副产品，
21、请写出产生氢气的化学反应方程式_ _。 (2)步骤 3 和步骤 4 都是除杂质X 是一种 “绿色” 氧化剂,则 X 是_ (填化学式)。步骤 3 是除去杂质 Fe2+。请用文字和必要的方程式简述除去 Fe2+的方法 (已知三种离子沉淀的 pH 范围为Fe3+：2.7 3.7，Mn 2+：8.610.1，Fe 2+：7.69.6 。)_ _ 。步骤 4 中主要反应方程式为：MeSO 4+BaS=MeS+BaSO4(Me 主要为 Pb、Cd 、Hg 等)，则其除去杂质的原理是_ _ 。(3) 已知进行步骤 5 的操作时，溶液 3(主要成分为 MnSO4)会产生大量无色无味的气泡，则步骤 5 反应的
22、化学方程式_ 。16通过火法冶金炼出的铜是粗铜，含杂质金、银、铁、锌，不适合电器及其他仪器使用，必须进行电解精炼。表 1 为几种物质的溶度积。表 1：几种物质的溶度积物 质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cu(OH)2溶度积 Ksp 8.010-16 4.010-38 310-17 2.210-20（1）在精炼铜时，阳极是 （填“纯铜板”或 “粗铜板”） ；金、银失电子能力比铜弱，因此以单质的形式沉积在电解槽 （填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极电极反应方程式是 。（2）在精炼铜的过程中，Cu 2 浓度逐渐减少，c （Fe 2 ） 、c（Zn 2 ）会逐渐增大，所以需定时除去
23、其中的Fe2 、Zn 2 。甲同学设计了除杂方案（见下图） 。试剂 a 是 ，加入试剂 a 的目的是 。操作是 ，根据溶度积，除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子是 。乙同学在查阅课本时发现， “工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节 PH 至78，可使 Fe3+生成 Fe(OH)3 沉淀而除去。 ”乙同学认为甲同学的除杂方案中也应该将溶液 PH 调至 78。你认为乙同学的建议是否正确？（填“是”或“ 否”） ，理由是 。17 （16 分）MgSO 47H2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成电解液 试剂 a 溶液 A 加少量碱至 PH
24、=4 操作 溶液 B10分是 MgCO3，另外还有 CaCO3、SiO 2 等杂质。从此废渣中回收 MgSO47H2O 的工艺如下：已知 CaSO4 和 MgSO4 的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如右图所示，试回答下列问题：（1） “浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出任意一条） 。（2）滤渣 B 的主要成分的化学式是 。（3）操作 I 的名称是 ，操作 II 的名称是 。（4）操作 I 和操作 II 都需要用到玻璃棒，操作 I 中玻璃棒的主要作用 是 ，操作 II 中玻璃棒的主要作用是 。（5）有人认为 Mg2+易水解，经操作 II 后再过滤、洗涤得不到 MgSO4
25、7H2O 晶体，你认为这种说法是否正确 。 （填“是”或“ 否”） ，原因是 。18.（16 分）工业上以锂辉石(Li 2OAl2O34SiO2，含少量 Ca、Mg 的碳酸盐等杂质)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：已知： Li2OAl2O34SiO2+H2SO4(浓) = Li2SO4+Al2O34SiO2H2O某些物质的溶解度( S)如下表所示。T/ 20 40 60 80S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85S(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7（1）锂辉石加酸浸出前要研磨的目的： 。（2）过滤操作中用到的玻璃仪器有： 。（3）滤渣 2 的主要成分： 。（4）滤液 2 中加入饱和 Na2CO3 溶液，发生的化学反应方程式是： 。过滤后，用“热水洗涤”的原因是 。废 渣 浸 出 过 滤滤 液 滤 渣 A加 热 操 作 IMgSO47H2O 过 滤 、 洗涤滤 渣 B滤 液 操 作 II稀 硫酸250300
