高考化学试吧大考卷专练二化工流程综合题 9页

专练二　化工流程综合题 可能用到的相对原子质量：H 1　C 12　N 14　O 16　S 32　Cl 35.5　K 39　Mn 55　Fe 56　Cu 64　Ag 108　W 184‎ ‎1．(导学号：71224168)(2017·抚顺模拟)某化工实验室分析硫铁矿中FeS2含量的操作流程如下：‎ ‎(1)过程①，通常先将黄铁矿研成粉末，再加入稀硫酸并不断通入氧气，搅拌，充分氧化，过滤得到滤液，经检测反应后硫元素只以SO形式存在于滤液中，写出反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程②，先向溶液中加入过量的Na2SO3溶液， 搅拌，然后加入稀硫酸调节溶液的pH呈强酸性并加热，调节pH并加热的目的是_________________________________________________________________________；加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)过程③，高锰酸钾溶液应装在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中进行滴定。该滴定实验中没有使用指示剂判断滴定终点，原因是________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若过程③滴定到终点时，消耗高锰酸钾溶液的体积平均为30.00 mL，则该矿石中FeS2的质量分数是__________。‎ ‎(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴过程②所得的Fe2＋溶液，溶液变成棕黄色；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是________________________________________________；生成沉淀的原因是_______________________________________________。‎ ‎2．(导学号：71224169)(2017·本溪模拟)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图1所示：‎ 已知：①铝元素在溶液中的存在形态与溶液pH的关系如图2所示；‎ ‎②Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃；‎ ‎③Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O；‎ ‎④Cu2＋完全沉淀时的pH＝6.7。‎ ‎(1)化工产品CuAlO2中Cu的化合价为__________，写出CuAlO2与稀硝酸反应的化学方程式：____________________________________________________。‎ ‎(2)固体 B的组成为________________________________(填化学式)。‎ ‎(3)电解精炼银时，电解质溶液应选用__________(填化学式)溶液；当电解前后两个电极上的质量变化(Δm)相差30.4 g时，则两个电极上银的质量变化(Δm)相差__________g。‎ ‎(4)生成固体B的过程中需控制溶液的pH范围在__________之间；由图2计算Al(OH)3 的Ksp＝__________。‎ ‎(5)固体B煅烧时发生反应的化学方程式为______________________________________________________________；若5.0 kg银铜合金废料中的铜完全转化为CuAlO2，需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液25.0 L，则银铜合金废料中铜的质量分数为__________。 ‎ ‎3．(导学号：71224170)(2017·南昌模拟)金属镁及其化合物在科学研究及生产中具有广泛的用途。‎ ‎(1)镁能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧。‎ ‎①点燃条件下，单质镁能与CO2发生置换反应并产生大量的热，反应的化学方程式为__________________________________________________。‎ ‎②镁在空气中燃烧会发出耀眼的白光，将燃烧产物X置于60℃的热水中并充分搅拌，最终得到白色固体，同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成。则产物X中除MgO外，还肯定含有的物质是______(填化学式)。‎ ‎(2)镁－过氧化氢电池具有能量高、安全方便等优点，可用于驱动无人驾驶的潜航器。某种镁－过氧化氢电池以海水为电解质溶液，其工作原理如下图所示(已知：氢氧化镁难溶于水)。 ‎ 正极的电极反应式为______________________________________________，隔膜应选择__________(填“阳”或“阴”)离子膜。‎ ‎(3)轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]在化工生产上有广泛的用途。以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2＋、Fe3＋等杂质离子)为原料制备它的工艺流程如下：‎ 常温下，Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋生成氢氧化物沉淀时的pH：‎ Fe3＋‎ Fe2＋‎ Mg2＋‎ 开始沉淀时的pH ‎2.7‎ ‎7.6‎ ‎9.9‎ 完全沉淀时的pH ‎3.7‎ ‎9.6‎ ‎11‎ ‎[注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去]。‎ ‎①写出一条能提高酸浸速率的措施：________________________________。‎ ‎②“氧化”过程中，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。‎ ‎③加入NaOH溶液，调节pH，通常控制pH在9.0左右，其目的是________________________________________________________________________。‎ ‎④热解时，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎⑤操作Ⅰ、Ⅱ均是将固体与液体分离，但在对分离后所得固体的操作上有明显差异，差异是____________________________________________________________________。‎ ‎4．(导学号：71224171)(2017·西宁模拟)高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：‎ 已知：①流程中所加软锰矿中含50 g MnO2‎ ‎②生成墨绿色浸出液的反应为：KClO3＋3MnO2＋6KOH===3K2MnO4＋KCl＋3H2O ‎(1)实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是__________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。‎ ‎(2)通入的CO2与MnO发生反应生成MnO和MnO2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________________；若通入的CO2太多，则在加热浓缩时，会有__________晶体和KMnO4晶体一起析出。‎ ‎(3)通入CO2后的混合液要加热、趁热过滤，目的是__________________________________________________________。‎ ‎(4)在加热浓缩、烘干的过程中温度不宜太高，原因是________________________________________________；洗涤KMnO4晶体时，用少量冰水洗涤较好，原因是________________________________。‎ ‎(5)12.25 g KClO3固体经过上述转化，最多可制得KMnO4的质量为__________g(保留一位小数)。 ‎ ‎(6)工业上也可通过用惰性电极电解K2MnO4浓溶液制取KMnO4，则电解的总反应化学方程式为______________________________________________。‎ ‎5．(导学号：71224172)(2017·烟台模拟)Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料，也可用于镍粉的制造，其一种生产工艺如下：‎ ‎(1)Ni2O3中Ni的化合价为__________。‎ ‎(2)为了提高金属镍废料浸出速率，在“酸浸”时可采取的措施有______________________________________________________________________(写两条)。‎ ‎(3)加入H2 O2“氧化”的离子方程式为______________________________________________________________；加入Na2CO3溶液调pH，产生的“滤渣”是__________。‎ ‎(4)从滤液A中可回收利用的主要物质是__________；加入NaClO溶液和NaOH溶液，“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)工业上用镍为阳极，电解0.05～0.1 mol·L－1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示：‎ ‎①NH4Cl的浓度最好控制为__________g·L－1。‎ ‎②当NH4Cl浓度大于15 g·L－1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，相应的电极反应式为______________________________________。‎ ‎6．(导学号：71224173)(2017·大同模拟)软锰矿主要成分为MnO2，还含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。工业上利用软锰矿制取碳酸锰(MnCO3)流程如下：‎ 其中，还原焙烧主反应为：2MnO2＋C2MnO＋CO2↑。回答下列问题：‎ ‎(1)实验室焙烧时，盛放固体的仪器是__________。步骤C中滤渣的主要成分是__________。‎ ‎(2)为了加快浸取的速率，可以采取的措施是________________________________________________________________________________(填写两条即可)。‎ ‎(3)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。‎ ‎(4)加入Na2S可以除去Pb2＋、Al3＋等离子。已知Ksp(PbS)＝3.0×10－28、Ksp(MnS)＝ 2.5×10－13，当溶液中c(Mn2＋)＝1 mol·L－1 时，溶液中残余Pb2＋的最大物质的量浓度为__________________________。‎ ‎(5)步骤H的离子方程式为______________________________________________________________________。实验室可利用Na2S2O8溶液来检验Mn2＋是否反应完全：2Mn2＋＋5S2O＋8H2O===16H＋ ＋10SO＋2MnO，确认Mn2＋已完全反应的现象是______________________________________________________________________________。‎ ‎7．(导学号：71224174)(2017·沈阳检测)二硫化钨(WS2，WS2中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4，还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)(NH4)2WO4中钨元素的化合价为__________；(NH4)2WO4与H2S反应生成(NH4)2WS4和H2O，该反应__________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。‎ ‎(2)写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式：______________________________________________________。‎ ‎(3)“熔融”过程中为了提高熔融速率，宜采用的措施有__________(写一条)。‎ ‎(4)操作Ⅰ中用作引流的玻璃仪器是__________。‎ ‎(5)滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为________________________________________________________。‎ ‎(6)已知常温下，Ksp(CaWO4)≈1×10－10。在钨酸钠溶液中滴加澄清石灰水产生钨酸钙沉淀，当溶液中c(Ca2＋)＝0.001 mol·L－1 时，c(WO)＝__________mol·L－1。‎ ‎(7)生成二硫化钨的化学方程式为2(NH4)2WS4＋3O22WS2＋4NH3＋2S＋2SO2＋2H2O，若反应中转移8 mol电子，则生成WS2的质量是__________。‎ ‎8．(导学号：71224175)(2017·娄底模拟)工业上用软锰矿(主要成分MnO2，‎ 含较多的Fe、Al、Ca、Mg和少量的Cu、Pb、Zn等金属化合物杂质)、硫铁矿(FeS2)等为原料，制取四氧化三锰的工艺流程和有关数据如下：‎ 不同浓度的金属离子开始沉淀时的pH ‎1 mol·L－1‎ ‎1×10－5 mol·L－1‎ Mn2＋‎ ‎7.8‎ ‎10.4‎ Al3＋‎ ‎3.3‎ ‎5.2‎ Mg2＋‎ ‎8.4‎ ‎10.9‎ Fe3＋‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ 物质 MnS CuS PbS ZnS Ksp ‎2.5×10－13‎ ‎1.3×10－36‎ ‎3.4×10－28‎ ‎1.6×10－24‎ 物质 MgF2‎ CaF2‎ MnF2‎ Fe(OH)3‎ Ksp ‎7.42×10－11‎ ‎1.46×10－10‎ ‎5.9×10－3‎ ‎2.6×10－39‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)浸取时生成MnSO4的化学方程式为_________________________________________________________________，1 mol FeS2完全反应时，被其中硫所还原的二氧化锰的物质的量是__________。‎ ‎(2)加入Ca(OH)2中和时，调节溶液的pH范围为__________(金属离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子已沉淀完全)，滤渣的主要成分是____________________。‎ ‎(3)加入Na2S溶液的目的是除去____________________(填金属离子符号，‎ 下同)，加入NH4F溶液的目的是除去__________。‎ ‎(4)若溶液中Mn2＋的浓度为1.0 mol·L－1，则理论上加入的S2－浓度应不大于__________mol·L－1。‎ ‎(5)写出流程中在加热条件下通入空气氧化时发生反应的化学方程式：______________________________________________________________________________。‎