高三化工大题

化工大题1.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程如下：回答下列问题：（1）焙烧过程中发生的主要反应为：CuS+NaCl+O2高温CuCl2+Na2SO4。配平上述化学方程式。（2）试剂A应选用。（填编号）①NaClO②Cl2③H2O2溶液④浓硫酸理由是。（3）滤液B中大量含有的离子有。（4）为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如下图），“趁热过滤”得到的固体是_________________，“冷却结晶”过程中，析出CuCl2·2H2O晶体的合适温度为。2.明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2(SO4)3＋3S2Al2O3＋_________。该反应的氧化剂是____________________。（2）“溶解”时反应的离子方程式为_。（3）“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是________________________________________________________________________（4）“母液”中可回收的物质是________________,__________________________。3.硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：浸出铅浮渣15%硝酸浸出渣母液浸出液复分解滤渣40%硫酸洗涤PbSO4ⅠⅡⅢ明矾石脱水废渣调节pH溶液硫磺焙烧溶解氢氧化钠氢氧化铝母液硫酸炉气熟料废渣粉碎NaCl焙烧空气酸浸调节pH至3～4滤渣过滤CuCl2·2H2O……废气盐酸试剂A滤液B已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时，Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5，Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8。（1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式_________________、________________。（2）步骤Ⅰ需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余，目的是_______________。（3）母液可循环利用于步骤Ⅰ，其溶质主要是____________（填一种物质化学式），若母液中残留的SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是_____________________。（4）产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤，目的是除去____________。（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为________________。4.某工厂用软锰矿（含MnO2约70%及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80%及FeS）共同生产MnO2和Zn（干电池原料）：已知：①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O电解MnO2+Zn+2H2SO4。（1）A中属于还原产物的是________________。（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是；II需要加热的原因是；C的化学式是________________。（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是_______________________。（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是___________。（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、________、稀硫酸、闪锌矿粉、软锰矿粉加热、浸取（I）AB（III）加热（II）电解（IV）Na2SO4过滤，回收S过滤、灼热，回收Fe2O3、Al2O3MnCO3、Zn2(OH)2CO3回收MnO2、ZnCNa2CO3过滤、洗涤、干燥等。（6）从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是______。5.高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：已知：①2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）②6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O回答下列问题：（1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式；（3）K2FeO4具有强氧化性的原因；（4）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6gKOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度为；（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是：A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOB．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO3转化为KClO（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品（写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途。6.现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取（铜从水层进人有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进人水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺手段。已知：①Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。回答下列问题：（1）矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为：Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O、（2）“循环I”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体.若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层l暴露在空气中发生反应的离子方程式。（3）“循环Ⅱ”中萃取剂是一类称作为肟类的有机化合物，如N－510、N－530等。某肟类化合物A的分子结构中仅含n1个－CH3、n2个－OH和n3个三种基团，无环状结构，三种基团的数目关系为n3=。若A的相对分子质量为116，上述基团连接时碳原子跟碳原子相连，则A的结构简式是（4）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式（5）该工艺最大亮点是它符合下列原理。A．化学平衡B．绿色化学C．质量守恒D．能量守恒E．相似相溶F.酸碱中和G.氧化还原反应7．往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：（1）精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，反应的化学方程式。石灰乳精制卤水→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥（2）合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-2x)Mg(OH)2+2xMgCl2+mH2O水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是。（3）阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是。（4）已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；△H1=+81.5kJ·mol-1Al(OH)3(s)=12Al2O3(s)+32H2O(g)；△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是，原因是。（5）常用阻燃剂主要有三类：A、卤系，如四溴乙烷；B、磷系，如磷酸三苯酯；C、无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是(填代号)，理由是。8.碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH2.77.68.3完全沉淀pH3.79.69.8物质MnSCuSPbSKsp2.5×10－136.3×10－368.0×10－28软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有：MnO2＋SO2===MnSO42Fe3+＋SO2＋2H2O====2Fe2+＋SO42—＋4H+。（1）流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH（填“大”或“小”），该流程可与（填写工业生产名称）联合，生产效益更高。（2）反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为____________，这样设计的目的和原理是_______________________________________________________。（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是。（4）反应④发生的化学反应为：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8～7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是，溶液的pH不能过低的原因是。（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应工艺B：软锰矿与煤炭粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。其中工艺A的优点是。（答对1个即可）9.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3）为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O，试回答下列问题：（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：。（2）操作③的目的是什么，用简要的文字说明：。（3）操作④中，酸化时，CrO42－转化为Cr2O72－,写出平衡转化的离子方程式：。（4）称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32－=2I－+S4O62－）。①判断达到滴定终点的依据是：；②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品的中重铬酸钾的纯度（设整个过程中其它杂质不参与反应）。1（1）12211（2分）（2）①（2分）NaClO能将Fe2＋氧化为Fe3＋，且溶液显碱性，能增大溶液pH使Fe3＋沉淀（3分）（3）Cu2＋、Na＋、Cl－、SO42－（3分）（4）Na2SO4（3分）30～35℃（3分）2.（1）9SO2Al2(SO4)3(2)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O(3)取最后一次洗涤液，加入几滴BaCl2_,如果不出现白色浑浊，则沉淀已洗涤干净。(4)K2SO4，Na2SO43.（1）PbO＋2HNO3＝Pb(NO3)2＋H2O（2分）3Pb＋8HNO3＝3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O