届化学一轮复习化工流程汇编2常考元素.docx

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届化学一轮复习化工流程汇编2常考元素

化工流程题汇编

（2）

【25】（28Ni）镍（Ni）及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。

（1）某蓄电池反应为NiO2＋Fe＋2H2O

Fe（OH）2＋Ni（OH）2。

该蓄电池充电时，在被氧化的物质是（填下列字母），放电时若生成27gFe（OH）2，则外电路中转移的电子数是。

（2）常用

[Ni（NH3）2]（Ac）2溶液来吸收合成氨工业原料气中（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）的CO，其反应是：

[Ni（NH3）2]（Ac）2+CO+NH3

[Ni（NH3）3]（Ac）2·CO△H<0

生产中必须除去原料气中CO的原因是；

[Ni（NH3）2]Ac溶液吸收原料气中CO的适宜条件应是。

（3）NiSO4·6H2O晶体是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等元素）为原料获得。

操作步骤如下：

在实验室中，欲用98%浓硫酸（密度1.84g·L—1）配制40%的硫酸，需要的玻璃仪器除了玻璃棒外，还需．

加入Na2S的目的是。

（已知：

Ksp[FeS]=6.3×10-18，Ksp[CuS]=1.3×10-36，Ksp[ZnS]=1.3×10-24，Ksp[NiS]=1.1×10-21）

可用氯酸钠NaClO3代替H2O2，写出氯酸钠与滤液II反应的离子方程式为

。

向滤液II中加入NaOH调节pH在一范围内生成氢氧化铁沉淀。

已知Fe（OH）3的Ksp=1.0×10-39，若要使溶液中c（Fe3+）≤1.0×10-6mol/L，则应该控制溶液pH范围不小于。

向滤液Ⅲ中所含的阳离子主要有。

获得NiSO4·6H2O晶体需经过滤、洗涤、干燥。

洗涤时，常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是（写一点）。

答案：

（1）Ni（OH）20.6NA或3.612×1023

（2）催化剂中毒低温高压

（3）

烧杯、量筒

除去溶液中的Zn2+和Cu2+

6Fe2++ClO3－+6H+=6Fe3++Cl－+3H2O

3

Na+、Ni2+

加快晶体的干燥（其它合理答案均可））

【26】（29Cu）氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。

实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，某种制备铜的氯化物的流程如下:

查文献可知：

CuCl易水解、易被氧化，298K时，CuCl的Ksp=1.2×10-6，CuOH的Ksp=1.0×10-14．按要求回答下列问题：

（1）操作①的名称是______________，X可选用下列试剂中的（填序号）___________。

A．NaOH        B．NH3·H2O        C．CuO       D．CuSO4

（2）检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是           。

操作②需在气流中经过加热浓缩、       、过滤、洗涤、干燥。

（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。

写出制备CuCl的离子方程式：

                                       。

在反应②中，还可选用______（填标号）代替SO2。

A．Na2SO3B．Cu  C．Ag

（4）反应②控制合适的温度和溶液pH很重要，它们对CuCl的产率均有影响从图1可看出通SO2约8分钟，pH降为最低，是因为生成了（填化学式）；从图2可看出，为了提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至；若pH过大同时温度过高还发现沉淀中夹杂砖红色杂质，该杂质是（填化学式）；过滤所得沉淀须迅速用______（填“水”或“95%乙醇”）洗涤、干燥得CuCl成品。

（5）制造印刷线路板会产生含铜蚀刻废液，科技人员通过有阳离子交换膜的电解槽电解含铜蚀刻废液以再生利用。

下表是电解后蚀刻液组分变化的数据，请分析后回答下列问题：

①蚀刻液中起蚀刻作用的是（填离子符号）。

②写出电极反应式。

阳极：

，阴极：

。

电解后的补充相关物质后可再生用作蚀刻液，而可用作制备CuCl（填“阴极液”或“阳极液”）。

答案：

（1）过滤；c;

（2）KSCN溶液；氯化氢冷却结晶（结晶）；

（3）2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O

2CuCl↓+4H＋＋SO42－ AB

（4）H2SO43.5Cu2O95%乙醇”

（5）①Cu2+②Cu+—e-=Cu2+Cu2++e-=Cu+③阳极液阴极液

【27】（33As）砷为VA族元素，金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。

I.冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸（H3AsO3）形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：

已知：

①As2S3与过量的S2-存在以下反应：

As2S3（s）+3S2-（aq）2AsS33-（aq）；

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

（1）亚砷酸中砷元素的化合价为；砷酸的第一步电离方程式为。

（2）“一级沉砷”中FeSO4的作用是，“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为。

（3）沉淀X为___________（填化学式）。

Ⅱ.冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测（As的最低检出限为3.0×10-6g）。

步骤1：

取10g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加入H2SO4共热，生成AsH3气体。

步骤2：

将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和As2O3。

步骤3：

取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。

（4）AsH3的电子式为_____________。

（5）配平步骤2的离子方程式：

（6）固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0×10-5g/kg，请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量_______（填“符合”、“不符合”）排放标准，原因是。

答案：

（1）+3H3AsO4H++H2AsO4

（2）沉淀过量的S2-,使As2S3（s）+3S2-（aq）2AsS33-（aq）平衡左移，提高沉砷效果

H3AsO3+H2O2==H3AsO4+H2O

（3）CaSO4（4）

（5）12，2，3；12，1，12

（6）不符合，因为该废渣含量最少为大于排放标准4.0×10-5g/kg

【28】（34Se）硒（Se）及其化合物在工农业生产中有许多用途，以铜阳极泥（主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等）为原料制备纯硒的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）“焙烧”时的硫酸浓度最好为________（填标号）。

A．浓硫酸　　　　B．20%硫酸　　　　C．50%硫酸

（2）“焙烧”过程中Cu2Se参与反应时，该反应的氧化产物是______________________。

（3）“水吸收”所发生反应的化学方程式为____________________________________。

（4）“过滤”所得粗硒可采用真空蒸馏的方法进行提纯，获得纯硒。

真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图所示：

蒸馏操作中控制的最佳温度是________（填标号）。

A．455℃　　　B．462℃C．475℃D．515℃

（5）“水浸出”中的炉渣需粉碎，且加入温水进行浸泡，目的是______________________，“浸渣”中含有的金属单质是______________。

（6）若“浸出液”中c（Ag＋）＝3.0×10－2mol·L－1，则溶液中c（SO2－4）最大为____________________。

[已知：

Ksp（Ag2SO4）＝1.4×10－5，计算结果保留2位有效数字]

答案：

（1）A　

（2）CuSO4、SeO2（3）SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓

（4）C　（5）加快浸出速率　金、铂（或Au、Pt）（6）1.6×10－2mol·L－1

【29】（42Mo）金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。

钼（Mo）的常见化合价为＋6、＋5、＋4。

由钼精矿（主要成分是MoS2）可制备单质钼和钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O），部分流程如图所示：

已知：

钼酸微溶于水，可溶于液碱和氨水。

回答下列问题：

（1）钼精矿焙烧时，每有1molMoS2反应，转移电子的物质的量为________。

（2）钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是____________，请你提出一种实验室除去该尾气的方法__________________________。

（3）操作2的名称为________。

由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是________。

（4）操作1中，加入碳酸钠溶液充分反应后，碱浸液中c（MoO2－4）＝0.80mol·L－1，c（SO2－4）＝0.04mol·L－1，在结晶前需加入Ba（OH）2固体以除去溶液中的SO2－4。

当BaMoO4开始沉淀时，SO2－4的去除率是________。

[Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10、Ksp（BaMoO4）＝4.0×10－8，溶液体积变化可忽略不计]

（5）焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，如图为各炉层固体物料的物质的量的百分数（φ）。

①x＝________。

②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应，若该反应转移6mol电子，则消耗的氧化剂的化学式及物质的量分别为________、________。

答案：

（1）14mol　

（2）形成酸雨　可用氨水或氢氧化钠溶液吸收（其他合理答案均可）　（3）过滤　坩埚（4）94.5%　（5）①64　②MoO3　3mol

【30】（47Ag、78Pt、79Au）电解精炼铜的阳极泥中含有多种贵重金属，从中提取金、银、铂的一种工艺如下：

（1）王水是的混合液，其体积比为。

（2）滤渣的成分是，反应Ⅰ中肼（N2H4）的作用是                                。

（3）反应Ⅱ的离子方程式为________；当生成19.7gAu时，25℃和101kPa下反应消耗       LSO2（此条件下的气体摩尔体积为24.5L／mol，相对原子质量Au：

197）。

（4）电解法精炼银时，粗银与直流电源的      极（填“正”或“负”）相连，当用AgNO3和HNO3混合溶液做电解质溶液时，发现阴极有少量红棕色气体，则产生该现象的电极反应式为。

（5）完成下面化学反应方程式：

（NH4）2PtCl6

↑+Pt+HCl↑+NH4Cl

（6）金和浓硝酸反应的化学方程式为：

Au+6HNO3（浓）=Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O，但该反应的平衡常数很小，所以金和浓硝酸几乎不反应，但金却可以溶于王水，原因是。

答案：

（1）浓盐酸和浓硝酸，3：

1

（2）AgCl，做还原剂

（3）2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+8Cl-+3SO42-+12H+，3.675

（4）正极，2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O

（5）3（NH4）2PtCl6

2N2↑+3Pt+16HCl↑+2NH4Cl

（6）王水中含有大量的Cl-，Au3+与Cl-可生成AuCl4-，使该平衡中Au3+浓度降低，平衡正移，金即可溶于王水

【31】（47Ag）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略）。

已知：

1、NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：

3NaClO===2NaCl＋NaClO3

2、AgCl可溶于氨水：

AgCl+2NH3·H2O

[Ag（NH3）2]++Cl-+2H2O

3、常温时N2H4·H2O（水合肼）在碱性条件下能还原Ag（NH3）2＋：

4Ag（NH3）2＋＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH4＋＋4NH3↑＋H2O

（1）“氧化”阶段需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为。

（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为。

HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是。

（3）为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并。

（4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外（该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应），还因为。

（5）请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：

。

（实验中须使用的试剂有：

2mol·L－1水合肼溶液，1mol·L－1H2SO4）。

答案：

（1）水浴加热

（2）4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑会释放出氮氧化物（或NO、NO2），造成环境污染

（3）将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中

（4）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应

（5）向滤液中滴加2mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥

【32】（47Ag）某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含量过低，

对实验的影响可忽略）。

已知：

①NaClO溶液在受热温度过高或酸性条件下容易分解，如3NaClO=2NaCl+NaClO3

②AgCl可溶于氨水：

AgCl+2NH3·H2O

Ag（NH3）2++Cl－+2H2O

③常温时N2H4·H2O（水合肼）在碱性条件下能还原Ag（NH3）2+；4Ag（NH3）2++N2H4·H2O===4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O

（1）氧化时采用了过量的NaClO溶液并水浴加热，水浴加热的目的是____________。

（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的离子方程式为：

_________；

若改用稀HNO3氧化Ag，生成了NO气体等，则该反应的化学方程式为：

_________；

从反应产物的角度分析，以稀HNO3代替NaClO的缺点是：

__________________________。

（3）为提高Ag的回收率，需利用少量10%氨水对“过滤II”的滤渣进行洗涤，并将洗涤后的滤液合并入过滤II的滤液中，在实验室洗涤该滤渣的操作为：

______________________。

（4）请设计从“过滤II”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：

（提供的试剂有：

2

mol·L－1水合肼溶液、1mol·L－1H2SO4溶液）_________________________________。

答案：

（1）加快反应速率，且防止NaClO受热温度过高而分解

（2）4Ag+4ClO-+2H2O═4AgCl+4OH-+O2↑4HNO3+3Ag=3AgNO3+NO↑+2H2O（3）会释放出氮氧化物（NO），造成环境污染（4）沿玻璃棒向漏斗中注入10%氨水，使溶液完全浸没沉淀，待溶液完全流尽后，重复操作2~3次向滤液中滴加2mol•L-1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol•L-1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。

【33】（48Cd）湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉（Cd）、铜、铁、钴（Co）等金属单质。

利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O等，其生产流程如图：

如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol·L－1计算）：

氢氧化物

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Cd（OH）2

Zn（OH）2

开始沉淀的pH

1.9

7.0

7.2

5.4

沉淀完全的pH

3.2

9.0

9.5

8.2

请回答下列问题：

（1）提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有__________________________（写出1条即可）。

（2）Fe的金属性比Co强，该流程中“除钴”________（填“能”或“不能”）用Zn代替Fe，“除钴”中Fe发生反应的离子方程式是______________________。

（3）“除铁”操作中加入H2O2的目的是______________________________，加入ZnO的目的是调节溶液pH，以除去溶液中的铁元素，调节溶液pH的范围为_________，“除铁”操作中的沉淀成分是__________（写化学式）。

（4）“电解”操作中，Cd2＋在________极放电得到金属Cd，电极反应式是_________________。

（5）“电解”后的电解废液是ZnSO4溶液，用该电解废液制备ZnSO4·7H2O的方法是______________________。

（6）“除钴”后的含钴废渣在空气中煅烧，煅烧后的成分测定如表：

元素

Co

Zn

Cu

Fe

含量/%

59.00

0.52

0.20

13.16

则煅烧后所得固体混合物中，钴氧化合物的化学式是________。

答案：

（1）适当升高浸取液温度（或将铜镉渣磨制成粉末等）　

（2）能　Fe＋Co2＋===Fe2＋＋Co

（3）将Fe2＋氧化成Fe3＋　3.2～5.4　Fe（OH）3

（4）阴　Cd2＋＋2e－===Cd

（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤　（6）Co3O4

【34】（49In）In是第5周期IIIA的元素；In2O3是一种透明的导电材料，可运用于触控屏、液晶显示器等高科技领域；利用水铟矿【主要成分In（OH）3】制备In2O3的工艺流程如下：

（1）写出水铟矿被硫酸酸溶的离子方程式：

（2）从硫酸铟溶液中制备硫酸铟晶体的实验不骤：

、、过滤、洗涤和干燥。

（3）提纯粗铟的方法和铜的精炼原理相似，则粗铟为（填“阴极”、“阳极”），写出阴极的电极反应式。

（4）完成下列化学方程式：

（5）已知t℃时，反应

的平衡常数K=0.25；

．t℃时，反应达到平衡时，n（CO）:

n（CO2）=；

．在1L的密闭容器中加入0.02mol的In2O3（s），并通入xmol的CO，t℃时反

应达到平衡。

此时In2O3的转化率为50%，则x=。

（6）高纯铟和浓硝酸反应过程中产生的NO2气体可以被Na2O2直接吸收，则标准状况下672mlNO2可以被gNa2O2吸收。

NO2的排放会引起一系列的环境问题，任写一条其引起的环境问题：

。

答案：

（1）In（OH）3+3H+=In3++3H2O

（2）蒸发浓缩、冷却结晶（3）阳极In3++3e-=In

（4）4212NO23O2（5）40.05mol

（6）1.17光化学烟雾或硝酸型酸雨

【35】（51Sb）锑（Sb）及其化合物在工业上有许多用途。

以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等）为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：

已知：

①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；

②常温下：

Ksp（CuS）=1.27×10-36，Ksp（PbS）=9.04×10-29；

③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

（1）滤渣1中除了S之外，还有___________（填化学式）。

（2）“浸出”时之，Sb2S3发生反应的化学方程式为。

（3）“还原”时，被Sb还原的物质为_____________（填化学式）。

（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c（S2-）不低于______；

所加Na2S也不宜过多，其原因为。

（5）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为。

（6）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_______。

（7）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：

该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。

充电时，C1-向（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为。

答案：

（1）SiO2

（2）Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S

（3）SbCl5（4）9.04×10-24mol·L－1产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3

（5）2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O＝2As＋3H3PO3＋9NaCl

（6）3︰2（7）下Mg2＋＋2e－＝Mg

【37】（52Te）碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。

工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。

（1）粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。

电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为____________。

（2）TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。

从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：

①“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为_______________________________________。

②“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0，生成TeO2沉淀。

如果H2SO4过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是____________________________________；防止局部酸度过大的操作方法是___________________________________________________________。

③“酸溶”后，将SO2通入TeCl4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是

______________________________________________________。

答案：

（1）Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+

（2）①TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O

②TeO2是两性氧化物，H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失。

缓慢加入H2SO4，并不断搅拌TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4

【38】（52Te）碲（Te）广泛用于彩色玻璃和陶瓷生产。

工业上用精炼铜的阳极泥（主要含有TeO2、少量Ag、Au）为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:

已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱溶液。

（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为 　。

（2）碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸,发生反应的化学方程式是 　。

（3）“沉碲”时控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。

酸性不能过强,其原因是 　　　　;防止局部酸度过大的操作方法是　 　。

（4）“酸溶”后,将SO2通入TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是 　。

（5）25℃时,亚碲酸（H2TeO3）的Ka1=