高考化學(xué)工藝流程題21702

1、工藝流程題專題（教師版）考察形式：流程圖、表格圖像、文字?jǐn)⑹?問題類型：措施、成分、物質(zhì)、原因能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達(dá)能力 知識基礎(chǔ)：基本生產(chǎn)理論，金屬、非金屬及其化合物、有機(jī)物的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)基本操作無機(jī)工業(yè)流程圖題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問題的能力。【例】某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純預(yù)處理分離提純 還原原 料：礦石（固體）預(yù)處理：酸溶解（表述：“浸出

2、”）除 雜：控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀核心化學(xué)反應(yīng)是：控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀解題技巧：明確整個流程及每一部分的目的 仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問題思考 注意答題的模式與要點(diǎn) 在解這類題目時：1、要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。2、再精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。3、要看清所問題，不能答非所問，并注意語言表達(dá)的科學(xué)性在答題時應(yīng)注意：前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。一、分析流程圖需要掌握的技巧是：瀏覽全題，確定該流程的目的由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對比原料和產(chǎn)物；了解流程圖以外的文字描述、表

3、格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用；解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？二、無機(jī)化工題：要學(xué)會看生產(chǎn)流程圖，對于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀把握整個流程，不必要把每個環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對問題分析細(xì)節(jié)。1.考察內(nèi)容主要有：（1）原料預(yù)處理（2）反應(yīng)條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）（3）反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)

4、的分離與提純）（4）綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）（5）化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。2規(guī)律考 點(diǎn)主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)知識點(diǎn)物質(zhì)的分離操作除雜試劑的選擇生產(chǎn)條件的控制產(chǎn)品分離提純3.熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞原料的預(yù)處理溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等灼 燒 如從海帶中提取碘煅 燒 如煅燒高嶺土，改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解研 磨 適用于有機(jī)物的提取，如蘋果中維生素C的測定等。4.控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 - pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時

5、的pH 如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8問題：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)： （1）能與H反應(yīng)，使溶液pH值增大； （2）不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值 蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍加熱的目的 加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動降溫反應(yīng)的目的 防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動趁熱過濾 防止某物質(zhì)降溫時會析出冰水洗滌 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶

6、體在洗滌過程中的溶解損耗5.物質(zhì)的分離和提純的方法結(jié)晶固體物質(zhì)從溶液中析出的過程（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā)）過濾固、液分離蒸餾液、液分離分液互不相溶的液體間的分離萃取用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。升華將可直接氣化的固體分離出來。鹽析加無機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出6.常見名詞浸 出：固體加水（酸或堿）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸 浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程水 洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水 浸：與水接觸反應(yīng)或溶解例1：（2015年新課標(biāo)I高考化學(xué)試卷第27題）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途以鐵硼礦（主要

7、成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖所示：回答下列問題：（1）寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有 （寫出兩條）。（2）利用 的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）。（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是 ，然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是 。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為 。（6）單質(zhì)

8、硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程 。答案：（1）Mg2B2O5H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4；提高反應(yīng)溫度或減小鐵硼礦粉粒徑；（2）Fe3O4；SiO2、CaSO4；（3）將亞鐵離子氧化為鐵離子；使鐵離子、鋁離子形成氫氧化物沉淀而除去；（4）七水硫酸鎂； （5）；（6）2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO變式一：（2015年新課標(biāo)I高考化學(xué)試卷第36題）氯化亞銅（CuCl）廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化以海綿銅（主要成分

9、是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：回答下列問題：（1）步驟中得到的氧化產(chǎn)物是 ，溶解溫度應(yīng)控制在6070，原因是 。（2）寫出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式 。（3）步驟包括用pH=2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是 （寫名稱）。（4）上述工藝中，步驟不能省略，理由是 。（5）步驟、都要進(jìn)行固液分離工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有（填字母）A、分餾塔B、離心機(jī)C、反應(yīng)釜D、框式壓濾機(jī)（6）準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg，將其置于過量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用amol/L1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液

10、bmL，反應(yīng)中Cr2O72被還原為Cr3+，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。答案：（1）CuSO4或Cu2+；溫度低溶解速度慢，溫度過高銨鹽分解；（2）2Cu2+SO32+2Cl+H2O=2CuCl+SO42+2H+；（3）硫酸；（4）醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化；（5）BD；（6）氯化亞銅與氯化鐵發(fā)生Fe3+CuClFe2+Cu2+Cl，加入K2Cr2O7溶液，發(fā)生6Fe2+Cr2O72+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O，反應(yīng)的關(guān)系式為6CuCl6Fe2+Cr2O72， 6 1 n ab×103moln=6ab×103mol，m（CuCl）=99.

11、5g/mol×6ab×103mol=0.597g，則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，故答案為：例2:（2015年新課標(biāo)II高考化學(xué)試卷第11題）苯酚和丙酮都是重要的化工原料，工業(yè)上可用異丙苯氧化法生產(chǎn)苯酚和丙酮，其反應(yīng)和工藝流程示意圖如下：相關(guān)化合物的物理常數(shù)物質(zhì)相對分子質(zhì)量密度（g/cm3）沸點(diǎn)/異丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.0722182回答下列問題：（1）在反應(yīng)器A中通入的X是 。（2）反應(yīng)和分別在裝置 和 中進(jìn)行（填裝置符號）（3）在分解釜C中加入的Y為少量濃硫酸，其作用是 ，優(yōu)點(diǎn)是用量少，缺點(diǎn)是 。（4）反應(yīng)為 （填“放熱”或“

12、吸熱”）反應(yīng)反應(yīng)溫度控制在5060，溫度過高的安全隱患是 。（5）中和釜D中加入的Z最適宜的是 （填編號已知苯酚是一種弱酸）aNaOHbCaCO3cNaHCO3dCaO（6）蒸餾塔F中的餾出物T和P分別為 和 ，判斷的依據(jù)是 。（7）用該方法合成苯酚和丙酮的優(yōu)點(diǎn)是 。答案：（1）氧氣或空氣；（2）A；C；（3）催化劑；腐蝕設(shè)備；（4）放熱；溫度過高會導(dǎo)致爆炸；（5）加入Z的目的是中和硫酸，且不能與苯酚反應(yīng)，aNaOH能與硫酸、苯酚反應(yīng)，故不選；bCaCO3為固體，且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng)，故b不選；cNaHCO3能與硫酸反應(yīng)，不與苯酚反應(yīng)，故c選；dCaO能與苯酚

13、反應(yīng)，且與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶，會阻止碳酸鈣與硫酸的反應(yīng)，故d不選；故選：c；（6）丙酮；苯酚；丙酮的沸點(diǎn)低于苯酚；（7）原子利用率高。變式二：（2015年海南高考化學(xué)試卷第23題）鐵在自然界分布廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應(yīng)用回答下列問題：（1）用鐵礦石（赤鐵礦）冶煉生鐵的高爐如圖（a）所示原料中除鐵礦石和焦炭外還有 ，除去鐵礦石中脈石（主要成分為SiO2）的化學(xué)反應(yīng)方程式為 、 ；高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和 （填化學(xué)式）。（2）已知：Fe2O3（s）+3C（s）2Fe（s）+3CO（g）H=+494kJmol1 CO（g）+O2（g）CO2（g）H=283kJmol

14、1 C（s）+O2（g）CO（g）H=110kJmol1則反應(yīng)Fe2O3（s）+3C（s）+O2（g）2Fe（s）+3CO2（g）的H= ，理論上反應(yīng) 放出的熱量足以供給反應(yīng) 所需要的熱量（填上述方程式序號）。（3）有人設(shè)計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝，其流程如圖（b）所示，其中，還原豎爐相當(dāng)于高爐的 部分，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的 部分（4）鐵礦石中常含有硫，使高爐氣中混有SO2污染空氣，脫SO2的方法是 。答案：（1）石灰石；CaCO3CaO+CO2；CaO+SiO2CaSiO3；CO；（2）利用蓋斯定律將+×3得到Fe2O3（s）+3C（s）+O2（g）

15、2Fe（s）+3CO2（g）H=（+494kJmol1）+3×（283kJmol1）=355kJmol1，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)放出的熱量可使反應(yīng)，故答案為：355；（3）高爐煉鐵時，爐腰部分發(fā)生Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，還原豎爐發(fā)生此反應(yīng)，熔融造氣爐和高爐的爐腹都發(fā)生2C+O22CO以及CaCO3CaO+CO2，CaO+SiO2CaSiO3反應(yīng)，則熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的爐腹部分，故答案為：爐腰；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；爐腹；（4）堿液或氫氧化鈉、氨水例3：（2015年江蘇高考化學(xué)試卷第18題）軟錳礦（主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等）

16、的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2+SO2=MnSO4（1）質(zhì)量為17.40g純凈MnO2最多能氧化 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）SO2。（2）已知：KspAl（OH）3=1×1033，KspFe（OH）3=3×1039，pH=7.1時Mn（OH）2開始沉淀室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（使其濃度小于1×106molL1），需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為 。（3）如圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4H2O晶體，需控制結(jié)晶溫度范圍為 。（4）準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO4H2O樣品置于錐形瓶中，加入

17、適量H2PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+，用c（Fe2+）=0.0500molL1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)（滴定過程中Mn3+被還原為Mn2+），消耗Fe2+溶液20.00mL計算MnSO4H2O樣品的純度（請給出計算過程）答案：（1）4.48；（2）pH=7.1時Mn（OH）2開始沉淀室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+，氫氧化鋁完全變成沉淀時的pH：KspAl（OH）3=1×1033=c（Al3+）×c3（OH），c（Al3+）=1×106molL1，解得：c（OH）=1×109molL1，c（H+）=1×

18、105molL1pH=5，同理Fe（OH）3完全變成沉淀時，pH約為3.5，故pH范圍是：5.0pH7.1，故答案為：5.0pH7.1；（3）從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4H2O晶體，根據(jù)圖上信息，高于60以后MnSO4H2O的溶解度減小，而MgSO46H2O的溶解度增大，因此控制結(jié)晶溫度范圍是高于60這樣可以得到純凈的MnSO4H2O，故答案為：高于60；（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒：n（Mn3+）×1=n（Fe2+）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×103mol，根據(jù)Mn元素守恒，m（MnSO4H2O）=1.0

19、0×103mol×169g/mol=0.169g，純度為×100%=98.8%，答：MnSO4H2O樣品的純度為98.8%變式三：煙氣的脫硫（除SO2）技術(shù)和脫硝（除NOx）技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。（1）選擇性催化還原法的脫硝原理為：6NOx4x NH3 (32x)N26xH2O上述反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3mol電子，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為_L。已知：2H2(g)O2(g) 2H2O (g) H-483.6 kJ·mol-1N2(g)3H2(g)2NH3(g) H-92.4 kJ·mol-1N2(g)O2(g)2NO(g) H-180.5kJ&#

20、183;mol-1則反應(yīng)6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)的H_。（2）目前，科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝（NO）原理，其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1，脫硝率與溫度、負(fù)載率（分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的關(guān)系如圖2所示。200 300 400 500 600脫硝率%100806040200abcd負(fù)載率a 0.5%b 3.0%c 5.0%d 8.0%CuO2Cu(O2)Cu(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO 圖1 圖2出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。為達(dá)到最佳脫硝效果，應(yīng)采取的條件是_。答案： （2分） 724.5kJ·mol1 （2分）6NO3O2

21、2C2H4催化劑3N24CO24H2O （2分）約為350、負(fù)載率3.0 %（2分）專題訓(xùn)練1.（2015浙江）某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì)） 制取七水合硫酸亞鐵（FeSO47H2O），設(shè)計了如下流程：下列說法不正確的是（）A溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B固體1中一定含有SiO2，控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al（OH）3，進(jìn)入固體2C從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O答案：A

22、由流程分析可知，溶解燒渣選用足量硫酸，X為鐵粉，故A正確；B由流程分析可知，固體1中一定含有SiO2，調(diào)節(jié)pH值使鋁離子完全生成氫氧化鋁沉淀，則固體2為氫氧化鋁，故B正確；C亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，而且受熱易失去結(jié)晶水，所以從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，故C正確；D在溶液1中含有亞鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，亞鐵離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵沉淀，但是氫氧化亞鐵很易被氧氣氧化，則得到的氫氧化亞鐵中含有氫氧化鐵，最后得到的產(chǎn)品不純，故D錯誤故選D2.（2015安徽）硼氫化鈉（NaBH4）在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用

23、價值，某研究小組采用偏硼酸鈉（NaBO2）為主要原料制備NaBH4，其流程如圖：已知：NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙胺（沸點(diǎn)：33）；（1）在第步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100以上并通入氬氣，該操作的目的是 ，原料中的金屬鈉通常保存在 中，實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有 、 、玻璃片和小刀等；（2）請配平第步反應(yīng)的化學(xué)方程式： NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Na2SiO3（3）第步分離采用的方法是 ；第步分出NaBH4并回收溶劑，采用的方法是 ；（4）NaBH4（s）與H2O（l）反應(yīng)生成NaBO2（s）和H2（g）在25、101kPa下，已知

24、每消耗3.8gNaBH4（s）放熱21.6kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。答案：（1）NaBH4常溫下能與水反應(yīng)，且氫氣和氧氣混合加熱易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止NaBH4水解、防止產(chǎn)生安全事故，需要將裝置中的空氣和水蒸氣排出；鈉極易和空氣中氧氣、和水反應(yīng)，鈉的密度大于煤油，為隔絕空氣和水，原料中的金屬鈉通常保存在煤油中；實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉時，需要鑷子夾取鈉、用濾紙吸煤油，所以實(shí)驗(yàn)室取用少量金屬鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀等，故答案為：除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣；煤油；鑷子、濾紙；（2）該反應(yīng)中H元素化合價由0價變?yōu)?價、Na元素化合價由0價變?yōu)?1價，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為4，根據(jù)轉(zhuǎn)移

25、電子守恒、原子守恒配平方程式為NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3，故答案為：1；2；4；2；1；2；（3）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，中加入的溶劑是異丙胺，NaBH4溶解與異丙胺、Na2SiO3不溶于異丙胺，所以第步分離采用的方法是過濾；熔沸點(diǎn)相差較大的可以采用蒸餾方法，異丙胺沸點(diǎn)：33，將濾液采用蒸餾的方法分離，得到異丙胺和固體NaBH4，故答案為：過濾；蒸餾；（4）NaBH4（s）與H2O（l）反應(yīng)生成NaBO2（s）和H2（g），n（NaBH4）=0.1mol，在25、101kPa下，每消耗0.1molNaBH4（s）放熱21.6kJ，則消耗1mol

26、NaBH4（s）放熱216.0kJ，則熱化學(xué)方程式為NaBH4（s）+2H2O（l）=NaBO2（s）+4H2（g）H=216.0kJ/mol，故答案為：NaBH4（s）+2H2O（l）=NaBO2（s）+4H2（g）H=216.0kJ/mol3.（2015福建）無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛（1）氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為 。（2）工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/57.6180（升華）300（升華）1023步驟中焙燒使固體

27、水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是 （只要求寫出一種）。步驟中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是 。已知：Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）H1=+1344.1kJmol12AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）H2=+1169.2kJmol1由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為 。步驟的經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為 、 、 。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟中加入鋁粉的目的是 。答案：（1）氯化鋁是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中鋁離子發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，膠體具有吸附性，所

28、以能凈水，其反應(yīng)的離子方程式為：Al3+3H2OAl（OH）3+3H+，故答案為：Al3+3H2OAl（OH）3+3H+；（2）步驟1中鋁土礦粉和焦炭在300焙燒，因后續(xù)步驟反應(yīng)生成氯化鋁等強(qiáng)酸弱堿鹽易水解，固體水分在焙燒的過程中揮發(fā)，防止后續(xù)步驟生成的鹽水解、氣孔數(shù)目增多增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，故答案為：防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；根據(jù)物質(zhì)中含有的元素組成可知：若步驟中不通入氯氣和氧氣，F(xiàn)e2O3與焦炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則反應(yīng)生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是鐵，故答案為：Fe或鐵；、Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）H

29、1=+1344.1kJmol1、2AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）H2=+1169.2kJmol1根據(jù)蓋斯定律，將可得：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）=2AlCl3（g）+3CO（g）H=（+1344.1kJmol1）（+1169.2kJmol1）=+174.9J/mol，故答案為：Al2O3（s）+3C（s）+3Cl2（g）=2AlCl3（g）+3CO（g）H=+174.9J/mol；步驟經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，Cl2和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H2O，CO2和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3和H2O，所以生成的鹽的化學(xué)式為

30、NaCl、NaClO和Na2CO3，故答案為：NaCl、NaClO、Na2CO3；步驟得到氯化鋁的粗品，加入氯化鈉熔融能降低FeCl3的熔點(diǎn)，鋁的金屬活動性強(qiáng)于鐵，加鋁粉，可以將氯化鋁的粗品中的氯化鐵中的鐵置換出來，生成鐵和氯化鋁，因AlCl3在180升華，在300，廢渣為Fe，冷卻得到成品氯化鋁，故答案為：除去FeCl3，提高AlCl3純度4（2015廣東）七鋁十二鈣（12CaO7Al2O3）是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和廢Al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）鍛粉主要含MgO和 ，用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，或?yàn)V液中c（Mg2

31、+）小于5×106molL1，則溶液pH大于 （Mg（OH）2的Ksp=5×1012）；該工藝中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是 。（2）濾液中陰離子有 （忽略雜質(zhì)成分的影響）；若濾液中僅通入CO2，會生成 ，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低（3）用NaOH溶液可除去廢Al片表面的氧化膜，反應(yīng)的離子方程式為 。（4）電解制備Al（OH）3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應(yīng)方程式為 。（5）一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時AlCl4和Al2Cl7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng)，放電時負(fù)極Al的電極反應(yīng)式為 。答案：（1）鍛粉是由白云石高

32、溫煅燒而來，在煅燒白云石時，發(fā)生反應(yīng)：CaCO3CaO+CO2，MgCO3MgO+CO2，故所得鍛粉主要含MgO和CaO；用適量NH4NO3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶，即得Mg（OH）2的飽和溶液，根據(jù)Mg（OH）2的Ksp可知：Ksp=c（Mg2+）c2（OH）=5×1012，而c（Mg2+）小于5×106molL1，故c（OH）大于103mol/L，則溶液中的c（H+）小于1011mol/L，溶液的pH大于11；CaSO4微溶于水，如果用（NH4）2SO4代替NH4NO3，會生成CaSO4沉淀引起Ca2+的損失，故答案為：CaO；11；CaSO4微溶于水，用（NH

33、4）2SO4代替NH4NO3，會生成CaSO4沉淀引起Ca2+的損失；（2）在鍛粉中加入適量的NH4NO3溶液后，鎂化合物幾乎不溶，由于NH4NO3溶液水解顯酸性，與CaO反應(yīng)生成Ca（NO3）2和NH3H2O，故過濾后溶液中含Ca（NO3）2和NH3H2O，將CO2和NH3通入濾液I中后發(fā)生反應(yīng)：Ca（NO3）2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3+2NH4NO3，故濾液中的陰離子主要為NO3，還含有OH；若濾液中僅通入CO2，會造成CO2過量，則會生成Ca（HCO3）2，從而導(dǎo)致CaCO3產(chǎn)率降低，故答案為：NO3，OH；Ca（HCO3）2；（3）氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離

34、子反應(yīng)為Al2O3+2OH2AlO2+H2O，故答案為：Al2O3+2OH2AlO2+H2O；（4）用Al片和石墨作電極來制備Al（OH）3，故Al做陽極，石墨做陰極，陽極反應(yīng)為：Al3e=Al3+，陰極上是來自于水的H+放電：2H2O+2e=2OH+H2 將×2+×3可得總反應(yīng)：2Al+6H2O2Al（OH）3+3H2，故答案為：2Al+6H2O2Al（OH）3+3H2；（5）放電時負(fù)極電極本身Al放電，失電子，由于AlCl4中氯元素的含量高于Al2Cl7中氯元素的含量，故AlCl4做反應(yīng)物而Al2Cl7為生成物，由于其它離子不參與電極反應(yīng)，故電極反應(yīng)為：Al3e+7Al

35、Cl4=4Al2Cl7，故答案為：Al3e+7AlCl4=4Al2Cl75（2015江蘇）以磷石膏（只要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等）為原料可制備輕質(zhì)CaCO3（1）勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c（SO42）隨時間變化見圖清液pH11時CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為 ；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有 （填序號）A攪拌漿料 B加熱漿料至100C增大氨水濃度 D減小CO2通入速率（2）當(dāng)清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為 和 （填化學(xué)式）；檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是 。（3）在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高溫煅燒的固體，隨著浸取液溫度上升，

36、溶液中c（Ca2+）增大的原因是 。答案：（1）由圖象可知，經(jīng)充分浸取，c（SO42）逐漸增大，pH逐漸減小，清液pH11時CaSO4生成碳酸鈣、銨根離子和硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為CaSO4+2NH3H2O+CO2=CaCO3+2NH4+SO42+H2O或CaSO4+CO32=CaCO3+SO42，為提高其轉(zhuǎn)化速率，可進(jìn)行攪拌并增大氨水濃度，增大c（CO32），故答案為：CaSO4+2NH3H2O+CO2=CaCO3+2NH4+SO42+H2O或CaSO4+CO32=CaCO3+SO42；AC；（2）當(dāng)清液pH接近6.5時，溶液酸性相對較強(qiáng)，可充分轉(zhuǎn)化生成SO42并有HCO3生成，沉淀吸

37、附SO42，可用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗(yàn)，方法是取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全，故答案為：SO42；HCO3；取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全；（3）隨著浸取液溫度上升，氯化銨水解程度增大，溶液酸性增強(qiáng)，則鈣離子濃度增大，故答案為：浸取液溫度上升，溶液中氫離子濃度增大，促進(jìn)固體中鈣離子浸出6（2015山東）利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得（1）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L

38、iOH和LiCl溶液B極區(qū)電解液為 溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為 ，電解過程中Li+向 電極遷移（填“A”或“B”）（2）利用鈷渣含Co（OH）3、Fe（OH）3等制備鈷氧化物的工藝流程如下：Co（OH）3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為 ，鐵渣中鐵元素的化合價為 ，在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則鈷氧化物的化學(xué)式為 。答案：（1）電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液，由圖可知，右側(cè)生成氫氣，則B中氫離子放電，可知B為陰極，在B中制備LiOH，B極區(qū)電解液為LiOH溶液；Li+由

39、A經(jīng)過陽離子交換膜向B移動；A中為LiCl溶液，氯離子放電生成氯氣，則陽極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，故答案為：LiOH；2Cl2e=Cl2；（2）Co（OH）3溶解還原反應(yīng)為Co（OH）3、H+、SO32的氧化還原反應(yīng)，其離子反應(yīng)為2Co（OH）3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O；由制備流程可知，加硫酸溶解后為鐵離子，再與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子，在浸液中通入氧氣時亞鐵離子被氧化為鐵離子，可知鐵渣中鐵元素的化合價為+3價；煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2，測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），n（CO2）=0.06mol，由

40、化學(xué)式可知n（Co）=0.06mol×=0.03mol，則氧化物中n（O）=0.04mol，則n（Co）：n（O）=0.03mol：0.04mol=3：4，所以鈷氧化物的化學(xué)式為Co3O4，故答案為：2Co（OH）3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O；+3；Co3O47.（2015山東）工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度NOx氣體（含NO、NO2）制備NaNO2、NaNO3，工藝流程如下：已知：Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2（1）中和液所含溶質(zhì)除NaNO2及少量Na2CO3外，還有 （填化學(xué)式）。（2）中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過大，目的是

41、 。蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的 （填操作名稱）最合理（3）母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時加入稀HNO3的目的是 母液需回收利用，下列處理方法合理的是 a轉(zhuǎn)入中和液 b轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作 c轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作（4）若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比設(shè)為2：1，則生產(chǎn)1.38噸NaNO2時，Na2CO3的理論用量為 噸（假定Na2CO3恰好完全反應(yīng)）答案：（1）由上述分析可知，二氧化氮與堿液反應(yīng)生成NaNO2，還可生成NaNO3，中和液中含剩余的少量Na2CO3，故答案為：NaNO3；（2）中和液進(jìn)行蒸發(fā)操作時，應(yīng)控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過

42、大，目的是防止NaNO2的析出，蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的溶堿，循環(huán)利用，提高利用率，故答案為：防止NaNO2的析出；溶堿；（3）由上述分析可知，母液進(jìn)行轉(zhuǎn)化時加入稀HNO3的目的是將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3母液需回收利用，可轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液或轉(zhuǎn)入結(jié)晶操作，提高其利用率，故答案為：將NaNO2轉(zhuǎn)化為NaNO3；cd；（4）生產(chǎn)1.38噸NaNO2時，n（NaNO2）=2×104mol，NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比為2：1，則n（NaNO3）=1×104mol，由Na原子守恒可知，2n（Na2CO3）=n（

43、NaNO2）+n（NaNO3），m（Na2CO3）=（2×104mol+1×104mol）××106g/mol=1.59×106g=1.59t，故答案為：1.598.（2015四川）為了保護(hù)壞境，充分利用資源某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2 O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（S04）3+8H2O15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：（1）第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是 。（2）檢驗(yàn)第步中Fe3+

44、是否完全還原，應(yīng)選擇 （填字母編號）AKMnO4溶液 BK3Fe（CN）6溶液 CKSCN 溶液（3）第步加FeCO3調(diào)溶液PH到5.8左右，然后在第步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是 。（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料已知25，101kPa時：4Fe（s）+3O2（g）2Fe2O3（s）H=1648kJ/molC（s）+O2（g）CO2（g）H=393kJ/mol2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）2FeCO3（s）H=1480kJ/molFeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成F

45、e2O3的熱化學(xué)方程式是 。（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是 。（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性，所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第步應(yīng)加入FeCO3 kg。答案：（1）H2SO4與Fe2O3反應(yīng)生成硫酸鐵與水，反應(yīng)離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O，故答案為：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；（2）KM

46、nO4溶液、K3Fe（CN）6溶液可以檢驗(yàn)有Fe2+生成，取第步反應(yīng)中溶液少許與試管中，滴加KSCN 溶液，若溶液不變紅色，說明Fe3+完全被還原，故答案為：C；（3）氧氣可以將Fe2+離子氧化為Fe3+離子，F(xiàn)e3+離子水解生成H+，使溶液pH降低，故答案為：氧氣可以將Fe2+離子氧化為Fe3+離子，F(xiàn)e3+離子水解生成H+；（4）發(fā)生反應(yīng)：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，已知：4Fe（s）+3O2（g）2Fe2O3（s）H=1648kJ/molC（s）+O2（g）CO2（g）H=393kJ/mol2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）2FeCO3（s）H=1480kJ/mol根據(jù)

47、蓋斯定律，×2+×可得4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g），故H=1648kJ/mol2×（1480kJ/mol）+4×（393kJ/mol）=260kJ/mol，故反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）H=260kJ/mol，故答案為：4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）H=260kJ/mol；（5）電池放電時的總反應(yīng)為：4Li+FeS2Fe+2Li2S，正極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)eS2獲得電子生成Fe、S2，正極電極反應(yīng)式為：FeS2+4e=Fe+2S2，故答案為：FeS2+4e=Fe+2S2；（6）Fe2O3含量為50%，ckg燒渣中，F(xiàn)e2O3質(zhì)量為50%×ckg，鐵的浸取率為96%，側(cè)參加反應(yīng)的Fe2O3質(zhì)量為50%×ckg×96%，其物質(zhì)的量為（50%×c×103×96%）g÷160g/mol=3c mol，akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸中m（H2SO4）=b%×