2016届高考化学二轮复习综合训练：工艺流程

2016年高考化学复习－工艺流程综合训练题非选择题1.(2015·镇江调研)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4回答下列问题：(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的(填“Fe3+”、“Fe2+”或“Al3+”)沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是。(2)在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作。若参与反应的O2有11.2L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为。(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+，可部分水解生成Fe2(OH24)聚合离子。该水解反应的离子方程式为。(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及N-3O。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为(填字母)。A.氯水B.KSCN溶液C.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液2.(2015·南师附中最后一卷)一种以黄铜矿和硫黄为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：已知：①反应Ⅰ的化学方程式为CuFeS2+SFeS2+CuS，FeCuS2中S的化合价为-2价。②反应Ⅱ滤液的主要成分为CuC-2l。(1)为使反应Ⅰ充分进行，工业上可采取的措施是;反应Ⅰ生成12gFeS2转移的电子数为。(2)反应Ⅱ的离子方程式为。(3)反应Ⅲ通入空气的目的是。一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其原因是。(4)以黄铜矿(主要成分是CuFeS2)为原料制备铜，也可以采用“火法熔炼工艺”。“火法熔炼工艺”中的“焙烧”程序，是在通入少量空气的情况下使黄铜矿部分脱硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeO)和SO2，该反应的化学方程式为。3.(2013·苏锡常镇徐连六市调研)K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下：(1)几种盐的溶解度见图1。反应Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。(2)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是。(3)反应Ⅳ的化学方程式为。(4)Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为。图1图2(5)图2是煅烧MnSO4·H2O时剩余固体质量与温度的变化曲线。①该曲线中B点所表示物质的化学式为。②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000℃时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因：。4.江苏有广阔的海岸线，海水的综合利用大有可为，海水中溴含量约为65mg·L-1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转化为化合态的溴，其目的是。(2)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下，请在下面的方框内填入适当的化学计量数：Br2+C2-3O——Br-3O+Br-+CO2↑当生成标准状况下22.4LCO2时，该反应转移的电子数为。(3)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：。(4)实验室分离溴还可以用有机溶剂萃取法，萃取后如果要得到纯溴应如何操作?。(5)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。①电解时，阳极反应式为。②若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和(填化学式)。5.(2013·苏锡常镇二模)氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH)2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁的工艺流程如下：(1)氧化铜矿石粉碎的目的是。(2)写出“酸浸”中Cu2(OH)2CO3发生反应的离子方程式：。(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是。(4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。(5)加入铁屑的作用是、。(6)下表和下图为“烘干粉碎”的实验结果。硫酸亚铁干燥曲线图序号t/hT/℃m/gx1380542316010134160100.8441605055805365160151硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥实验表表中，m为CuSO4·5H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水的流程中所示产品的适宜工艺条件分别为，(填两条件的温度和时间)。6.(2012·苏北四市一模)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式：。(2)NaClO3的作用是。(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为(填化学式)。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图所示。萃取剂的作用是;其使用的适宜pH范围是(填字母)。A.2.02.5B.3.03.5C.4.04.5(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是(任写一条)。7.(2013·全国新课标)锂离子电池的应用很广，某正极材料可再生利用，某锂离子电池的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6，现欲利用以下工艺流程回收正极材料中某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：。(3)“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：。(5)充电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池的总反应式：。(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是;在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有(填化学式)。工艺流程综合训练参考答案1.(1)Al3+加快反应速率(或使反应物充分接触)(2)氧化剂2mol(3)2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+(4)D2.(1)粉碎固体等0.1mol(2)CuS+4Cl-+Cu2+S+2CuC-2l(3)使反应Ⅱ生成的一价铜离子被氧化成二价铜离子硫酸铜的溶解度小于氯化铜的溶解度(4)2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO3.(1)趁热过滤(2)取少量样品于试管中配成溶液,滴加过量Ba(NO3)2溶液,再取上层清液滴加AgNO3溶液(3)MnO2+SO2MnSO4(4)Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O(5)①Mn3O4②部分Mn3O4又被氧化为Mn2O3或MnO2,造成总锰含量减小4.(1)富集(或浓缩)溴元素(2)3315353NA(或53×6.02×1023)(3)SO2+Br2+2H2O4H++2Br-+S2-4O(4)蒸馏(5)①2Cl--2e-Cl2↑②NaClO5.(1)增大接触面积,加快化学反应速率(2)Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2++3H2O+CO2↑(3)适当降低溶液的酸性,使Fe3+水解成沉淀而分离(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(5)使母液中Fe3+转化为Fe2+除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度(6)160℃、3h125(±5)℃、4h6.(1)Co2O3+S2-3O+4H+2Co2++S2-4O+2H2O(2)将Fe2+氧化成Fe3+(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)除去溶液中的Mn2+B(5)粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水7.(1)+3(2)2Al+2OH-+2H2O2Al-2O+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑有氯气生成,污染较大(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6)放电时,Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4