领军高考化学易错点09化工流程模拟题训练Word下载.docx
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操作c的名称为____________、____________、过滤、洗涤。
（3）固体①是______________；
加H2O2的目的是（用离子方程式表示）_____________。
（4）调pH为2-3时所加的酸是________。
（5）操作b为调节溶液的pH，若经过操作b后溶液中c（Ni2＋）=2mol·
L-1，当铁离子恰好完全沉淀溶液中c（Fe3＋）=1.0×
10-5mol·
L-1时，溶液中是否有Ni（OH）2沉淀生成？
________（填“是”或“否”）。
（6）NiSO4•7H2O可用于制备镍氢电池（NiMH），镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型．NiMH中的M表示储氢金属或合金．该电池在放电过程中总反应的化学方程式是NiOOH+MH=Ni（OH）2+M，则NiMH电池充电过程中，阳极的电极反应式为_______。
【答案】2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑漏斗玻璃棒蒸发浓缩冷却结晶不溶杂质2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O硫酸（H2SO4）否Ni（OH）2+OH--e-=NiOOH+H2O
3．硅是带来人类文明的重要元素之一，在传统材料发展到信息材料的过程中创造了一个又一个奇迹。
（1）新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。
工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的作用下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，该反应的化学方程式为_______________________________。
（2）一种用工业硅（含少量铁、铜的单质及化合物）和氮气（含少量氧气）合成氮化硅的工艺主要流程如下：
已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。
①N2净化时，铜屑的作用是：
__________________________；
硅胶的作用是_______________________________________。
②在氮化炉中反应为3Si（s）＋2N2（g）===Si3N4（s） ΔH＝－727.5kJ/mol，开始时须严格控制氮气的流速以控制温度的原因是_____________________。
③X可能是________（选填“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”或“氢氟酸”）。
（3）工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：
①整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3遇水剧烈反应，该反应的化学方程式为_____________。
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%。
则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是________。
【答案】3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl除去原料气中的氧气 除去水蒸气这是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化熔合成团，阻碍与N2的充分接触硝酸SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋3HCl＋H2↑5∶1
4．高铁酸钾（K2FeO4）是新型多功能水处理剂。
其生产工艺如下：
（1）反应①应在温度较低的情况下进行，因温度较高时NaOH与Cl2反应生成NaClO3，写出温度较高时反应的离子方程式____________。
（2）在溶液I中加入NaOH固体的目的是_______（填字母）。
A．与反应液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的NaClO
B．NaOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供碱性的环境
D.使NaClO3转化为NaClO
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下，不同质量浓度的Fe（NO3）3对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4的生成率的影响。
工业生产中最佳温度为_______，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为_____。
（4）反应③中的离子反应方程式为_________________；
溶液Ⅱ中加入饱和KOH得到湿产品的原因是__________________。
（5）高铁酸钾作为水处理剂是能与水反应其离子反应是：
4FeO42-+l0H2O=4Fe（OH）3（胶体）十3O2↑+8OH-。
则其作为水处理剂的原理是：
①_______________；
②_______________。
【答案】6OH-+3Cl2=ClO3-+5C1-+3H2OA、C26℃6:
5（或l.2:
1）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小高铁酸钾中的铁为+6价具有强氧化性能杀菌消毒水解产生氢氧化铁胶体具有吸附作用而净水
5．铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe2O3•xH2O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。
实验室模拟工业利用硫酸渣（含Fe2O3及少量的CaO、MgO等）和黄铁矿粉（主要成分为FeS2）制备铁黄的流程如图：
（1）操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是________、________。
（2）试剂a最好选用______（供选择使用的有：
铝粉、空气、浓HNO3）；
其作用是________。
（3）上述步骤中需用到氨气．下列装置可用于实验室制氨气的是______（填序号）。
（4）检验溶液Z中含有NH4+的方法是________。
（5）查阅资料知，在不同温度下Fe2O3被CO还原，产物可能为Fe3O4、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如下图所示。
根据图像推断650℃时Fe2O3还原产物的化学式为________，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分（简述实验操作、现象和结论）________。
仪器自选。
可供选择的试剂：
稀H2SO4、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。
【答案】搅拌加速溶解（或搅拌加速反应）引流空气作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+bd取少量溶液Z置于试管中，滴加过量浓NaOH溶液并微热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色，证明含有NH4+FeO取少量还原产物置于试管中，加入过量稀硫酸（或稀盐酸），固体完全溶解且无气泡产生；
再向其中滴加KSCN溶液，溶液不变色；
最后滴加H2O2溶液，溶液变红色，证明还原产物为FeO
6．连二亚硫酸钠（
）俗称保险粉，是一种强还原剂，工业上可通过吸收大气污染物（含有
、NO等）制取，同时还可得到
产品，工艺流程图如下（Ce为铈元素）：
请回答下列问题：
（1）装置Ⅰ中可生成
。
常温下
溶液呈酸性的原因是_____________。
（2）装置Ⅱ中酸性条件下，NO被
氧化为
时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______________。
（3）装置Ⅲ中阴极上的电极反应式为_______________。
若装置Ⅳ中
的浓度为11.5g·
，要使1
该溶液中的
完全转化为
至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的
____________L。
（4）
在空气中容易被氧化，其反应方程式可能为：
①
;
②
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生____________。
（5）
一空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下：
质子的流动方向为____________（“从A到B”或“从B到A”），负极的电极反应式为____________________。
【答案】HSO3-在溶液中存在电离平衡和水解平衡：
HSO3-
SO32-+H+，HSO3-+H2O
H2SO3+OH-，由于HSO3-的电离程度大于水解程度，故溶液中的c（H+）＞c（OH-），溶液呈酸性1:
32HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O2.8取少量固体溶于水中，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明是②（或取少量固体溶于水中，若闻到刺激性气味，则证明是②）从A到BSO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+
7．盐酸法是在一定温度下盐酸与铝土矿、高岭土或粉煤灰等固体中的活性Al2O3发生反应制备Al2O3的工艺。
氯化铝溶液可通过蒸发结晶生成结晶氯化铝，进而焙烧得到氧化铝；
也可利用氯化铝在酸溶液中的溶解度随着盐酸浓度的升高而急剧降低的特点，生成氯化铝晶体，从而焙烧得到氧化铝。
图1是我国某公司研发的具有自主知识产权的“一步酸溶法”工艺流程。
回答下列问题:
（1）“氯化铝在酸溶液中的溶解度随着盐酸浓度的升高而急剧降低”的原因是__（结合必要的化学方程式说明）。
（2）精制液蒸发结晶后分离出纯净结晶氯化铝的操作名称是_______,用_____洗涤。
（3）写出结晶氯化铝（AlCl3·
6H2O）焙烧的化学方程式:
_____________________________。
（4）工业上冶炼金属铝的方法是电解熔融的_______（填化学式），电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________________________。
（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备,其主要原因是_______________________________________。
【答案】AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2O
Al（OH）3+3HCl，及结晶溶解平衡AlCl3（s）
Al3+（aq）+3Cl-（aq），盐酸浓度越大，两平衡都向左移动，AlCl3溶解度越小过滤浓盐酸2（AlCl3·
6H2O）
Al2O3+6HCl+9H2OAl2O3石墨电极被阳极上产生的O2氧化NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
8．某工业废液主要成分为SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3等，为综合利用，对其进行如下处理，制备Al2O3及（NH4）2Fe（SO4）2·
6H2O。
相关数据如下：
Kb（NH3·
H2O）
1.8×
10-5
溶解度/g
10℃
30℃
50℃
Ksp[A1（OH）3]
1.3×
10-33
（NH4）2SO4
73.0
78.0
84.5
Ksp[Fe（OH）2]
8.0×
10-16
FeSO4·
7H2O
40.0
60.0
Ksp[Fe（OH）3]
4.0×
10-38
|（NH4）2Fe（SO4）2·
6H2O
18.1
24.5
31.3
（1）酸浸过程中产生的滤渣的主要成分是_______________。
（2）滤液①中加入铁粉的作用是__________________。
（3）已知加入氨水前，溶液中H+、Fe2+、Al3+的浓度分别为0.02mol/L、0.16mol/L、0.04mol/L，加人氨水后，溶液的体积刚好增加1倍。
为防止Fe2+产生沉淀，则溶液中的pH不能超过_______，此时溶液中n（NH3·
H2O）：
n（NH4+）≤_____________；
若调节溶液pH为5，则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小排列的顺序是_________________。
（4）由滤液②制备（NH4）2Fe（SO4）2·
6H2O晶体时，为防止有（NH4）2SO4或FeSO4晶体析出，须先向滤液②中加人适量的______________，再蒸发浓缩、__________、过滤、__________、干燥。
【答案】SiO2将溶液中的Fe3+还原成Fe2+，使调节pH时只沉淀Al3+71∶180c（SO
）＞c（Fe2+）＞c（NH
）＞c（H+）＞c（Al3+）＞c（OH－）（NH4）2SO4冷却结晶洗涤
9．高锰酸钾可用于生活消毒，是中学化学常见的氧化剂。
工业上，用软锰矿制高锰酸钾的流程如下：
（1）MnO2和KOH在熔融前粉碎的目的是_____________________________________________。
（2）写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式___________。
（3）通入CO2后，生成的KMnO4与MnO2的物质的量之比为___________。
（4）上述流程中可以循环使用的物质有___________、___________（填化学式）。
（5）已知：
常温下，Ksp[Mn（OH）2]=2.4×
10-13工业上，调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c（Mn2+）=___________mol/L。
（6）操作Ⅰ的名称是___________，操作Ⅱ根据下表KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异，采用___________、___________（填操作步骤）得到KMnO4粗晶体。
10
20
30
40
60
K2CO3
109.0
111.0
114.0
117.0
126.0
KMnO4
4.3
6.3
9.0
12.6
22.1
【答案】增大反应物与空气的接触面积，加快反应速率2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O2∶1KOHMnO22.4×
10-5过滤蒸发浓缩趁热过滤
K2CO3混合溶液；
由图可知KMnO4、K2CO3的溶解度随温度变化差异较大，KMnO4的溶解度随温度降低减小较明显，故可以采用蒸发浓缩、趁热过滤的方式得到KMnO4粗晶体。
故答案为：
过滤；
蒸发浓缩；
趁热过滤。
10．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，反应原理为:
①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3+S
Na2S2O3，
常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3·5H2O。
Na2S2O3·
5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；
Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。
在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。
Ⅰ．现按如下方法制备Na2S2O3·
5H2O：
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按下图安装好装置。
请问：
（1）仪器2的名称为________，装置6中可放入_________。
A．BaCl2溶液B．浓H2SO4
C．酸性KMnO4溶液D．NaOH溶液
（2）打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热。
随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出。
持续通二氧化硫气体，反应约半小时。
当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热。
溶液pH要控制不小于7理由是________（用离子方程式表示）。
Ⅱ．分离Na2S2O3·
5H2O并标定溶液的浓度：
（1）为减少产品的损失，操作①为______，操作②是_____、洗涤、干燥，其中洗涤操作是用_________（填试剂）作洗涤剂。
（2）蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高_______。
（3）称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：
用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7（摩尔质量294g/mol）0.5880克。
平均分成3份分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：
6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，滴定终点的现象为_____________________。
三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_________mol/L。
【答案】蒸馏烧瓶CDS2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H2O过滤过滤乙醇温度过高会导致析出的晶体分解溶液由蓝色恰好变成无色，且半分钟不恢复原色0.2000
11．氯化亚铜是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。
从酸性电镀废液（主要含Cu2＋、Fe3＋）中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。
【已知：
金属离子浓度为1mol·
L-1时，Fe（OH）3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu（OH）2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】
（1）酸浸时发生反应的离子方程式是________；
析出CuCl晶体时的最佳pH在_______左右。
（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为________________。
（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h、冷却密封包装。
70℃真空干燥、密封包装的目的是_____________。
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO4·
7H2O晶体，还需要知道的是__________________。
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：
______________。
为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。
这样做的目的是_____________。
（6）工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。
写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应:
___________。
【答案】Cu（OH）2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O32Cu2＋＋2Cl－＋Fe=2CuCl↓＋Fe2＋加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化Na2SO4和FeSO4不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋H2O=2CuCl↓＋2Na2SO4＋H2SO4OH－中和了反应中的H＋，有利于平衡向右移动，提高CuCl的产率。
但当OH－浓度过大时，Cu＋能与OH－结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率Cu2＋＋Cl－＋e-=CuCl↓
12．工业上用铬铁矿（FeO、Cr2O3、含SiO2、Al2O3杂质）生产红矾钠（Na2Cr2O7）的工艺流程如下:
（1）上述四个步骤中，有氧化还原反应发生的是________（填序号），被氧化的元素是______（写元素符号）。
（2）滤渣1的主要成分是________（写化学式），写出步骤③发生反应的离子方程式___________________。
（3）操作1包括______、________、过滤、洗涤、干燥。
（4）向橙红色的红钒钠溶液中滴入氨氧化钠溶液，变为黄色Na2CrO4溶液，写出该转化过程的离子方程式______________。
【答案】①Fe、CrFe2O3、CaSiO3AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-蒸发浓缩冷却结晶Cr2O72-+2OH-＝2CrO42-+H2O
13．工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为Mg（OH）2、CaCO3、BaSO4，除此之外还有NaCl、Al（OH）3、Fe（OH）3、Mn（OH）2等。
）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理了三废，又有经济效益。
其工艺流程如下：
i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
Mn（OH）2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH值（完全沉淀）
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12
ii）两种盐的溶解度图（单位为g/100g水）
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图，请回答下列问题。
（1）酸解时，加入的酸为____________，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施____________、____________。
（2）加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是____________。
（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，其优点在于____________，四次抽滤时：
抽滤①所得滤渣A的成分为____________、CaSO4；
抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、____________、____________；
抽滤③所得滤液C中主要杂质阳离子的检验方法是____________；
抽滤④将产品抽干。
（4）依据溶解度曲线，操作M应采取的方法是适
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