化工高考專題

1、德陽中學(xué)高2012級專題訓(xùn)練之 化學(xué)與化工生產(chǎn)（二） 姓名： 1復(fù)印機(jī)使用的墨粉主要成分是Fe3O4，下圖是氧化沉淀法生產(chǎn)Fe3O4的工藝：已知： 工業(yè)綠礬中FeSO4的含量為52.5%，其中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)； Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O4·4H2O 請回答下列問題：（1）鐵的常見氧化物有 ；（2）Fe3O4與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式是 ，檢驗反應(yīng)后的溶液中含F(xiàn)e3+的方法 ；（3）在工藝流程中，通入適量空氣“氧化”時的化學(xué)方程式是： ；（4）生產(chǎn)中可獲得的副產(chǎn)品是 ，提取該副產(chǎn)品的操作順序是 （填寫序號）a過濾 b加熱濃縮 c冷卻 d結(jié)晶 e洗滌（5）在生產(chǎn)過程中，若工業(yè)

2、綠礬的投料速率是12.16 kg/h，為使產(chǎn)品較純，鼓入空氣的速率應(yīng)為 m3/h（假設(shè)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行，空氣中O2占20%）。2氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl3的熔點為555K、沸點為588K。工業(yè)上制備無水FeCl3的一種工藝如下：（1）取0.5mL三氯化鐵溶液滴入50mL沸水中，再煮沸片刻得紅褐色透明液體，該過程可用離子方程式表示為：。（2）已知六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：溫度/.01020305080100溶解度(g/100gH20)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7 從FeCl3溶液中獲得FeCl3·6H2O的方法是： 。（3）捕集

3、器中溫度超過673K，存在相對分子質(zhì)量為325的物質(zhì)該物質(zhì)的分子式為 。（5）吸收劑X是: ；吸收塔中吸收劑X的作用是： 。（6）FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常可用碘量法測定：稱取m克無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶，用蒸餾水定容；取出10mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，用淀粉作指示劑并用cmol/LNa2S2O3溶液滴定，反應(yīng)方程式為：I2+2S2O32=2I +S4O62，共用去VmL。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。3實驗化學(xué)實驗室通常用粗鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，因此在制氫廢液中含有大量的硫酸鋅。同時，由于粗鋅中還含有鐵等雜質(zhì)，使得溶液中混有一定量的硫酸亞鐵，為了充分利

4、用制氫廢液，常用其制備皓礬（ZnS04·7H20）。某?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)以制氫氣的廢液為原料來制取皓礬并探究其性質(zhì)。 (l）制備皓礬的實驗流程如下圖所示。已知：開始生成氫氧化物沉淀到沉淀完全的pH范圍分別為：Fe(OH)3 : 2.7一3.7Fe(OH)2: 7.6一9.6 Zn(OH)2: 5.7一8.0 試回答下列問題： 加入的試劑，供選擇使用的有：氨水、NaClO溶液、20的H202、濃硫酸、濃硝酸等，應(yīng)選用 ，其理由是 加入的試劑，供選擇使用的有： Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、ZnSO4等，應(yīng)選用 ，其理由是 從晶體l晶體2，該過程的名稱是 。在得到皓礬時，

5、向晶體中加入少量酒精洗滌而不用水的原因是 。 (2）探究ZnS04·7H20的性質(zhì) 稱取28.7g ZnS04·7H20研細(xì)后置于坩堝中小心加熱，測得殘留固體的質(zhì)量與溫度的對應(yīng)數(shù)據(jù)見下表：溫度（）602409301000殘留固體質(zhì)量（g)19.716.18.18.1試寫出ZnS04·7H20加熱到1000時的反應(yīng)方程式 。 取少量ZnS04·7H20配成溶液向其中逐滴加入Na0H溶液，發(fā)現(xiàn)先產(chǎn)生白色沉淀后又逐漸溶解；若改用氨水得到相同的現(xiàn)象。查資料知，氫氧化鋅與氫氧化鋁均有兩性，且鋅離子可與氨水形成絡(luò)合離子Zn(NH3)42+。則Zn(OH)2沉淀中加入

6、NaOH溶液和加氨水均得到無色溶液的離子反應(yīng)方程式為： （任寫一個）。4醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣（CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.0%103.0%）的主要流程如下：除雜操作是加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的pH為8.05.0，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是 。酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0，起目的有： 將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2；防止Ca2+在蒸發(fā)時水解； 。測定樣品中Cl含量的方法是：a稱取0.7500g

7、樣品，溶解在250mL容量瓶中定容；b量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c用0.0500 mol·L1AgNO3溶液滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積的平均值為20.39mL。上述測定過程中需用溶液潤洗的儀器有 。計算上述樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。若用上述方法測定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高（測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有 ； 。5、硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4·5H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表。溫度（）

8、20406080100石膏0.320.260.150.110.07膽礬3244.661.883.8114請回答下列問題：（1）紅棕色濾渣的主要成分是 ；（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式 ；（3）操作I的操作溫度應(yīng)該控制在 左右；（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作II應(yīng)為 、洗滌、干燥；（5）反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用，試僅用一個化學(xué)方程式表示NO轉(zhuǎn)化為HNO3 。MgCl2海綿鈦電解Mg、Cl2分離熔融Mg、Ar反應(yīng)TiCl4（l） 焦炭鈦白粉Cl2反應(yīng)6 21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)。下面是利用鈦白粉（TiO2）生產(chǎn)海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：已知： Mg(s)Cl2 (g)MgCl2

9、 (s) H641 kJ·mol1 Cl2(g)1/2Ti (s)1/2TiCl4 (l) H385 kJ·mol1（1）鈦白粉是利用TiO2發(fā)生水解生成鈦酸（H2TiO3）沉淀，再煅燒沉淀制得的。TiO2發(fā)生水解的離子方程式為 。（2）反應(yīng)在800900下進(jìn)行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為: ；反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。（3）該工藝流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有 。（4）在8001000時電解TiO2也可制得海綿鈦，裝置如下圖所示。圖中b是電源的 極，陰極的電極反應(yīng)式為 。2.8V3.2V石墨TiO2熔融的CaCl2O2ab7碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，無臭無

10、味，酸性條件下碘酸鉀是一種較強的氧化劑，與氫碘酸、二氧化硫等還原性物質(zhì)作用，被還原為單質(zhì)碘，在堿性介質(zhì)中，碘酸鉀能被氯氣、次氯酸鹽等氧化為高碘酸鉀。碘酸鉀在常溫下穩(wěn)定，加熱至560開始分解。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下，在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：I2KClO3H2OKH(IO3)2KClCl2（未配平）（1） 在反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)I2KClO3H2OKH(IO3)2KClCl2（未配平），生成兩種還原產(chǎn)物所得電子數(shù)目相同，請寫出已配平的該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ _。若有1 mol I2完全反應(yīng)，則該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_（NA表示阿伏加德羅常數(shù)）（2）步驟中，用硝酸而不用HI，其原因可能是

11、_。（3）步驟要保持溶液微沸1小時以完全排出氯氣，排出氯氣的原因為_。（4）參照下表碘酸鉀的溶解度，步驟得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是_。溫度/01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8（5）KIO3可用電解的方法制得，原理是：以石墨為陽極，以不銹鋼為陰極，在一定溫度和電流下電解KI溶液?？偡磻?yīng)方程式為KI3H2O=KIO33H2，則陽極的電極反應(yīng)式為：_ _。8（1）工業(yè)上以粗銅為原料采取如下圖所示流程制備硝酸銅晶體：粗銅（含鐵）保溫去鐵HNO3過濾濾液蒸發(fā)濃縮HNO3冷卻過濾晶體NOxa濾液在步驟a中，需要通入氧氣和水，其目的是 ?，F(xiàn)有1L

12、 NO2、NO混合氣體NOx，將其氧化成HNO3，需同溫同壓下O2的體積0.6L，則混和氣體中NO2、NO的物質(zhì)量之比為 。在保溫去鐵的過程中，為使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，調(diào)節(jié)溶液的pH，不用加水的方法調(diào)節(jié)溶液pH的原因是 。進(jìn)行蒸發(fā)濃縮時，要用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1，其目的是（結(jié)合離子方程式說明） 。（2）下圖是某小組同學(xué)查閱資料所繪出的硝酸銅晶體 Cu(NO3)2·nH2O 的溶解度曲線（溫度在30前后對應(yīng)不同的晶體），下列說法正確的是 （填字母）。30T / S / gBA··C·Cu(NO3)2·6H2OCu(NO3)

13、2·3H2O a. A點時的溶液為不飽和溶液b. B點時兩種晶體可以共存 c. 按上述流程最終得到的晶體是Cu(NO3)2·3H2O d.若將C點時的溶液降溫至30以下，可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶體（3）某些共價化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液態(tài)時有微弱的導(dǎo)電性，主要是因為發(fā)生了電離，如：2NH3NH+NH，由此制備無水硝酸銅的方法之一是用Cu與液態(tài)N2O4反應(yīng)。液態(tài)N2O4電離得到的兩種離子所含電子數(shù)相差18， Cu與液態(tài)N2O4反應(yīng)制得無水硝酸銅的化學(xué)方程式是 。9已探明我國錳礦儲量占世界第三位，但富礦僅占6.4%，每年尚需進(jìn)口大量錳礦石。

14、有人設(shè)計了把我國的貧菱錳礦（MnCO3含量較低）轉(zhuǎn)化為高品位“菱錳礦砂”（MnCO3含量高）的綠色工藝。該工藝流程如下圖所示：已知焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式： (NH4)2SO4MnCO3MnSO42NH3CO2H2O。（1）寫出反應(yīng)的離子方程式_。（2）上述工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有(NH4)2SO4、_ _、_。從物料平衡角度看，理論上生產(chǎn)過程中_（填“需要”或者“不需要”）添加(NH4)2SO4。10.氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作有機(jī)合成催化劑, 還可用于顏料, 防腐等工業(yè)。該物質(zhì)露置于空氣中易被氧化為綠色的高價銅鹽，在熱水中易水解生成氧化銅水合物而呈紅色。已知pH為5時，2價銅

15、已開始以堿式鹽的形式沉淀。某興趣小組去一家回收含銅電纜廢料的工廠做社會調(diào)查，技術(shù)人員向他們展示了處理廢料的綜合利用方案：含銅廢料粉末加入A，通入B加熱，反應(yīng)藍(lán)色溶液及不溶物過濾濾液加亞硫酸鈉、氯化鈉反應(yīng)，過濾、洗滌氯化亞銅加過量鐵粉淺綠色溶液及沉淀過濾濾渣 加入的A是 ，通入的B是 。 反應(yīng)的離子方程式是 。為提高Cu2Cl2的產(chǎn)率，常在反應(yīng)的溶液中加入適量稀堿溶液，控制pH為3.5。這樣做的目的是 。 保持各反應(yīng)物的最佳配比，改變溫度，測得Cu2Cl2產(chǎn)率的變化如下圖所示。則溶液溫度控制在 時，Cu2Cl2的產(chǎn)率已達(dá)到94%，當(dāng)溫度高于65時，Cu2Cl2產(chǎn)率會下降，其原因可能是 。10 3

16、0 50 70 90 t/反應(yīng)溫度對氯化亞銅產(chǎn)率的影響曲線圖Cu2Cl2產(chǎn)率%9492908886848211.亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：溶解吸收塔NaClO3配料ClO2發(fā)生器H2O稀H2SO4160g/LNaOHSO2和空氣混合氣H2O2過濾濾液NaClO23H2O已知：NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO23H2O。純ClO2易分解爆炸，一般用稀有氣體或空氣稀釋到10以下安全。回答下列問題：（1）發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，發(fā)生器中鼓入空氣的作用

17、可能是 （選填序號）。a將SO2氧化成SO3，增強酸性 b稀釋ClO2以防止爆炸 c將NaClO3氧化成ClO2（2）吸收塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為，吸收塔的溫度不能超過20，其目的是 。（3）在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是 。（4）吸收塔中為防止NaClO2被還原成NaCl，所用還原劑的還原性應(yīng)適中。以下還可以選擇的還原劑是 （選填序號）。a Na2O2 b Na2S cFeCl2 （5）從濾液中得到NaClO23H2O粗晶體的實驗操作依次是 （選填序號）。a蒸餾 b蒸發(fā) c灼燒 d過濾 e冷卻結(jié)晶12.利用天然氣合成氨的

18、工藝流程示意圖如下：依據(jù)流程，完成下列填空：圖中CH4的一次轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)方程式是。脫硫過程中，若有n mol Fe2O3·H2O轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)的H2S物質(zhì)的量為 mol（用n表示）。整個流程有三個循環(huán)：一是K2CO3(aq)循環(huán)，二是N2.H2循環(huán)，第三被循環(huán)物質(zhì)是 。 改用過量NaOH溶液吸收天然氣中的硫化氫，以石墨作電極電解吸收后所得溶液可回收得到硫，同時得到副產(chǎn)物H2。其電解總反應(yīng)方程式(忽略氧氣的氧化還原)為 ?；?答案1.（1）FeO、Fe2O3、Fe3O4 （2分，寫出2個得1分）（2）3Fe3O4 + 28HNO39Fe3NO14H2O（2分） 取待測液少許于試管中

19、，加入適量的KSCN溶液，若溶液顯血紅色，則證明含F(xiàn)e3+（2分）（3）4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3（2分）（4）Na2SO4·10H2O（或芒硝，寫Na2SO4也可）（1分） bcdae（1分）（5）0.784（2分）2. （1）Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體) +3H+ (2分)（2）加入少量鹽酸加熱濃縮，再冷卻結(jié)晶(1分)（3）Fe2Cl6 (1分) （4）1.1×106 (2分)（5）FeCl2溶液(1分)； 吸收反應(yīng)爐中過量的氯氣和少量氯化鐵煙氣(1分)。（6）162.5Vc/m % (2分)3. 4. 答案取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，表明Fe(OH)3沉淀完全防止溶液吸收空氣中的CO2酸式滴定管99.9%樣品中存在少量的NaCl 少量CaCl2·2H2O失水5. 答案、(每空2分)（1）Fe(OH)3 （2）3Cu + 2HNO3 + 3H2SO4 3CuSO4 + 2NO+ 4H2O（3）100 （4）冷卻結(jié)晶、過濾（5）4NO + 3O2 +H2O 4HNO3（2分）。6. 800900（1）TiO22H2OH2TiO32H（1分）（2）TiO22Cl22C T