届高考化学考前三轮专题冲刺提升训练化学工艺流程专题训练答案 解析Word格式.docx

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①称取样品0.25g加入10mL过量的FeCl3溶液250mL锥形瓶中，不断摇动；

②待样品溶解后，加水50mL和2滴指示剂；

③立即用0.10mol·

L－1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点；

④重复三次，消耗硫酸铈溶液平均体积为25.00mL。

已知：

CuCl的分子式量为99；

CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2；

Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。

则CuCl的纯度为_99%__。

[解析]　向工业上以制作印刷电路的废液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－）加入过量的铁粉，三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子，铜离子与铁反应生成铜，然后过滤，滤渣为过量的铁和生成的铜，依据铜与铁的活泼性，将滤渣溶于盐酸，铜与盐酸不反应，过滤得到滤渣即为铜，废液①中加入Z为氯水或双氧水，氧化亚铁离子为铁离子，得到蚀刻液，然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫，铜与氯气反应生成氯化铜，硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜。

（1）印刷电路的废液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－）加入铁，三价铁离子能够与铁反应生成二价铁离子，铜离子能够与铁反应生成铜，过滤后滤渣中含有铜和铁，加入盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，铜与盐酸不反应，将铜分离出来。

（2）根据以上分析可知废液①与Z反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。

（3）废渣②生成二氧化硫的反应是铜和浓硫酸在加热条件下反应生成，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（4）为减少CuCl的损失，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤，答案选b。

（5）生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是防止生成氢氧化铜沉淀或防止CuCl水解。

（6）依据图示可知：

CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl，产生CuCl的化学方程式依据得失电子守恒得到：

CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4，反应的离子方程式为：

SO2＋2Cu2＋＋2Cl－＋2H2O===2CuCl↓＋SO

＋4H＋。

（7）滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是25.00mL，结合方程式可知：

CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2，CuCl的纯度为（25.00×

10－3L×

0.1mol/L×

99g/mol）/0.25g×

100%＝99%。

2.钼酸钠（Na2MoO4）具有广泛的用途。

可做新型水处理剂、优良的金属缓蚀剂及可用于局部过热的循环水系统；

Al（OH）3工业和医药上都具有重要用途，现从某废钼催化剂（主要成分MoO3、Al2O3、Fe2O3等）中回收Na2MoO4和Al（OH）3，其工艺如图：

回答下列问题：

（1）已知MoO3、Al2O3与SiO2相似，均能在高温下跟Na2CO3发生类似反应，试写出MoO3与Na2CO3反应的化学方程式：

MoO3＋Na2CO3

Na2MoO4＋CO2↑　。

（2）第②步操作所得的滤液中，溶质有Na2MoO4、_NaAlO2__和过量的Na2CO3；

检验第②步操作所得滤渣中含有三价铁的方法是_取少量滤渣洗涤液于试管中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明含＋3价铁__。

（3）第③步操作H2SO4需要适量，通常是通过_测溶液的pH值__来调控H2SO4的用量；

与Na2SO4相比，Na2MoO4的溶解度受温度的影响变化_较小__（填“较大”或“较小”）。

（4）利用铝热反应可回收金属钼。

将所得钼酸钠溶液用酸处理得到沉淀，再加热可得MoO3。

写出MoO3发生铝热反应的化学方程式：

4Al＋2MoO3

2Mo＋2Al2O3　。

（5）取废钼催化剂5.00g，加入5.30gNa2CO3（足量），经上述实验操作后，最终得到2.34gAl（OH）3和6.39gNa2SO4晶体，则废钼催化剂中Al2O3、MoO3的物质的量的比值为_3∶1__。

[解析]　

（1）MoO3、Al2O3与Na2CO3的反应和SiO2与Na2CO3的反应相似，加入碳酸钠焙烧时可生成Na2MoO4和NaAlO2，MoO3与Na2CO3反应的化学方程式为MoO3＋Na2CO3

Na2MoO4＋CO2↑。

（2）高温条件下，氧化铝和碳酸钠反应生成NaAlO2，滤液中含有焙烧后生成Na2MoO4、NaAlO2以及过量的Na2CO3，检验第②步操作所得滤渣中含有三价铁，取少量滤渣洗涤液于试管中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则证明含三价铁。

（3）第③步操作H2SO4需要适量，避免氢氧化铝溶解，通常是通过测溶液的pH来调控H2SO4的用量，转化关系中④蒸发结晶溶液得到硫酸钠晶体和Na2MoO4溶液，与Na2SO4相比，Na2MoO4的溶解度受温度的影响变化较小，硫酸钠溶解度收温度影响大，先析出晶体。

（4）MoO3发生铝热反应，高温下和铝反应生成钼和氧化铝，反应的化学方程式为：

4Al＋2MoO3

2Mo＋2Al2O3。

（5）加入稀硫酸后，滤渣为Al（OH）3，滤液中含有Na2SO4和Na2MoO4，已知：

n（Na2CO3）＝

＝0.05mol，n（Na2SO4）＝

＝0.045mol，则由Na守恒可知n（Na2MoO4）＝0.005mol,2.34gAl（OH）3的物质的量为

＝0.03mol，根据Al元素守恒，Al2O3的物质的量为0.015mol，因此，Al2O3、MoO3的物质的量之比为0.015mol∶0.005mol＝3∶1。

3．以含有Al2O3、Fe2O3等杂质的铬铁矿为主要原料生产重铬酸钠晶体（Na2Cr2O7·

2H2O）的主要工艺流程如下：

己知：

铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，同时释放出CO2气体，且Al2O3＋Na2CO3

2NaAlO2＋CO2↑。

请回答：

（1）在铬铁矿Fe（CrO2）2中，Cr的化合价为_＋3__。

（2）滤渣2的成分为_Al（OH）3__。

（3）将滤渣1放入稀硫酸溶解后得溶液W，检验该溶液中金属离子的方法是_取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe3＋（其他合理答案也可）__。

（4）根据有关国家标准，含CrO

的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×

10－7mol/L以下才能排放。

含CrO

的废水处理通常有以下两种方法。

①沉淀法：

加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2＋。

加入可溶性钡盐后的废水中Ba2＋的浓度应不小于_2.4×

10－4__mol/L，后续废水处理方能达到国家排放标准。

②还原法：

CrO

Cr3＋

Cr（OH）3。

写出酸性条件下CrO

与绿巩在溶液中反应的离子方程式：

CrO

＋3Fe2＋＋8H＋===Cr3＋＋3Fe3＋＋4H2O　。

（5）某高效净水剂是由K2FeO4得到的，工业上以溶液W、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4，该反应的离子方程式是2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O　。

[解析]　

（1）在铬铁矿Fe（CrO2）2中，Fe的化合价为＋2，所以Cr的化合价为＋3。

（2）含杂质的铬铁矿经煅烧、溶于水后，只有氧化铁不溶于水，作为滤渣除去，所以滤渣1的成分是Fe2O3，此时溶液为Na2CrO4和NaAlO2的混合液，通入CO2气体会和NaAlO2反应产生Al（OH）3，所以滤渣2的成分是Al（OH）3。

（3）将滤渣Ⅰ放入稀硫酸溶解后得溶液W为Fe2（SO4）3，检验Fe3＋的方法是取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe3＋。

（4）①Ksp（BaCrO4）＝1.2×

10－10，c（CrO

）＜5.0×

10－7mol/L，所以c（Ba2＋）＞1.2×

10－10/5.0×

10－7＝2.4×

10－4mol/L。

②酸性条件下CrO

与绿矾FeSO4·

7H2O反应，CrO

作氧化剂，绿矾作还原剂，其离子方程式为CrO

＋3Fe2＋＋8H＋===Cr3＋＋3Fe3＋＋4H2O。

（5）W为Fe2（SO4）3，以溶液Fe2（SO4）3、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K2FeO4，该反应的离子方程式是2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O。

4.从某废液（含有Fe2＋、Cu2＋、Cl－）中回收铜并制得纯净的FeCl3溶液。

现以制得纯净的FeCl3溶液为原料制取优良的水处理剂高铁酸钾（K2FeO4），其流程如下：

高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水。

在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。

高铁酸钾具有强氧化性。

高铁酸钾（K2FeO4）与水作用产生Fe（OH）3。

（1）检验废液中含有Fe2＋选用的试剂是_KMnO4__（填化学式）；

从废液中制得纯净的FeCl3溶液加入的试剂除铁粉外，还需要一种试剂是_Cl2__（填化学式），加入时发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　。

（2）高铁酸钾（K2FeO4）在处理水过程中的作用是_强氧化性__和_杀菌消毒__。

（3）“氧化”过程反应的离子方程式为2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO

（4）过滤时需用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_漏斗__，上述工艺得到的高锰酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是：

将粗产品用_稀KOH溶液__溶解，然后_加入饱和KOH溶液，冷却结晶__。

（5）用回收的铜为原料可制得粗制CuSO4·

5H2O晶体（含有少量的FeSO4·

7H2O），除去CuSO4·

5H2O晶体中杂质的方法是：

向溶液中加入H2O2，再调解溶液pH，过滤即可制得纯净的CuSO4溶液，进而制得纯净CuSO4·

5H2O的晶体。

室温时一些物质的Ksp如下表：

化学式

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Ksp

8.0×

10－16

10－38

3.0×

10－20

已知溶液中的离子浓度小于1×

10－5mol·

L－1时就认为沉淀完全。

加双氧水的目的是_使Fe2＋氧化为Fe3＋__；

若溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·

L－1，通过计算说明此方法可除去粗制CuSO4·

5H2O晶体中FeSO4·

7H2O的理由_溶液中CuSO4的浓度为3.0_mol·

L－1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为4，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH为3.3，通过计算确定上述方案可行。

__。

5.高纯氧化铁是现代电子工业的重要材料。

以下是用硫酸厂产生的烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：

（1）酸浸时，常需将烧渣粉碎、并加入过量H2SO4，其目的是_提高铁元素的浸出率，同时抑制铁离子的水解__；

滤渣的主要成分为_SiO2__（填化学式）。

（2）加入FeS2时，发生反应②的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO

＋16H＋　。

（3）加入NH4HCO3目的是_中和溶液中的酸，调节溶液的pH，使Fe2＋全部转化为FeCO3__。

“沉淀”时，pH不宜过高，否则制备的FeCO3中可能混有的杂质是_Fe（OH）2__。

检验FeCO3是否洗涤干净的方法是_取最后一次洗涤液少量放入试管，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明洗涤干净__。

（4）煅烧时，发生反应④的化学方程式为4FeCO3＋O2

2Fe2O3＋4CO2　。

[解析]　

（1）酸浸时，常需将烧渣粉碎、增大烧渣与酸的接触面积，并加入过量H2SO4，除了使烧渣中的部分氧化物溶解外，还能抑制铁离子的水解。

酸性氧化物SiO2不与酸反应。

（2）加入FeS2时，把铁离子还原为Fe2＋：

FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO

＋16H＋。

（3）加入NH4HCO3目的是中和溶液中的酸，调节溶液的pH，使Fe2＋全部转化为FeCO3；

亚铁离子的水解能力较强，易发生水解，“沉淀”时，pH不宜过高，否则制备的FeCO3中可能混有的杂质是Fe（OH）2；

检验FeCO3固体中附着有硫酸根离子，可以用盐酸和氯化钡溶液进行检验，取最后一次洗涤液少量放入试管，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明洗涤干净。

（4）在空气中煅烧FeCO3，二价铁被氧化为三价铁，进一步得到Fe2O3。

4FeCO3＋O2===2Fe2O3＋4CO2。

6.以粉煤灰（主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等）为原料制备Al2O3的流程如下：

（1）“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和_抑制Al3＋水解（或为后续反应提供H＋）__；

滤渣的主要成分是_SiO2__。

（2）“氧化”过程中，加入H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。

（3）“提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c（SO

）∶c（Na＋）＝_1∶2__。

（4）已知Ksp＝1×

10－39。

“提纯”过程中，当c（Fe3＋）<

10－6mol·

L－1时，溶液中c（OH－）>

_1×

10－11__mol·

L－1。

（5）“沉淀”过程中，通入过量CO2时发生反应的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3　。

[解析]　

（1）根据含有成分，加入硫酸发生的反应是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸的目的可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解，SiO2是不溶于水，不溶于酸，因此滤渣是SiO2。

（2）过氧化氢具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

（3）加入NaOH溶液，达到沉淀量最大，发生Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓，此时溶液中溶质为Na2SO4，即c（SO

）∶c（Na2＋）＝1∶2。

（4）根据Ksp＝c（Fe3＋）×

c3（OH－），因为c（Fe3＋）<

L－1，c（OH－）>

10－11mol·

（5）利用碳酸的酸性强于偏铝酸，因此有：

NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3。