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2026届高三化学一轮复习-工业流程题考前冲刺训练
1.辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜.主要工艺流程如图:
已知:①MnO2有较强的氧化性,能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):Fe3+:1.5~3.2;Mn2+:8.3~9.8;Cu2+:4.4~6.4。
④MnSO4•H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)实验室配制240mL4.8mol•L-1的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要 。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等.写出该反应的化学方程式: 。
(4)调节浸出液pH=4的作用是 。
(5)本工艺中生成MnCO3的离子方程式是 。
(6)测定MnSO4•H2O样品的纯度:乙醇洗涤干燥后,准确称取样品14.00g,加蒸馏水配成100mL溶液,取出25.00mL用标准的BaCl2溶液测定,完全反应后得到了4.66g沉淀,则此样品的纯为 (保留到小数点后两位)。
2.MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3,还含有少量FeCO3)为原料制备MgSO4·7H2O的主要流程如下:
已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题:
(1)“操作a”的名称是 。
(2)“废渣Y”中含有少量的FeOOH,其中铁元素的化合价是 。
(3)MgCO3溶于稀硫酸的化学方程式为 。
(4)“溶液A”中加入H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为 。
(5)选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀,而不选用NaOH的原因是 。
3.钠及其化合物的生产、应用,是化工生产与研究的重要组成部分。
(1)用途广泛,可用于医药、印染、漂白及用作分析试剂等。实验室模拟工业制备并检验其纯度的实验流程如图所示。回答下列问题:
①生成的化学方程式是 。
②样品加水溶解的化学方程式为 ,样液中加入后产生,说明与水反应的过程中生成了 (填化学式)。
③滤液中加入溶液产生白色沉淀,说明样品中含有碳酸钠杂质,生成白色沉淀的离子方程式为 。
(2)工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(,能溶于水)的工艺流程如图:
①反应Ⅱ的化学方程式为 。
②关于该流程,下列说法正确的是 (填字母)
A.反应Ⅰ属于氧化还原反应 B.该流程中,可以循环使用
C.反应Ⅰ中应先通入,再通入 D.溶液乙通过蒸发浓缩、冷却结晶可得硫酸铜晶体
(3)在空气中灼烧的化学方程式为 。
4.二苯铬[(C6H6)2Cr]可用作聚合反应的催化剂。某研究小组按如下流程制备二苯铬:
已知:为橙红色晶体,难溶于水。
回答下列问题:
(1)有关物质的溶解度()如图所示。通过 、 、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到橙红色晶体。
(2)“加热”反应的化学方程式为 。待冷却后,需用蒸馏水洗涤,洗涤的操作方法是 。
(3)已知沸点为76.8℃,为了能够向“转化”中提供稳定的气流,适宜的加热方法是 ,“转化”中氮气并未参与化学反应,反应还生成一种含有碳、氧、氯的有毒气体,且碳、氧、氯三种元素的质量比为12∶16∶71,则该气体的化学式为 。
(4)“合成”中得到中间产物[(C6H6)2Cr][AlCl4],然后再用连二亚硫酸钠()在碱性条件下还原[(C6H6)2Cr]+得到三明治结构的二苯铬[(C6H6)2Cr],其中连二亚硫酸钠被氧化为亚硫酸钠,则“还原”反应的离子方程式为 ;若要得到1[(C6H6)2Cr],则至少需要铝 (结果保留三位有效数字)。
5.是一种绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,广泛应用于镀镍电镀液、催化剂和金属着色剂等方面。某研究性学习小组用富含镍(NiS)的工业废渣(含、FeO、等杂质)制备,设计流程如下:
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时(mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
③
根据要求回答下列问题:
(1)酸浸过程中,1 mol NiS失去个电子,同时完全转化为NO,写出该反应的化学方程式 。
(2)滤渣1的主要成分为 。
(3)“氧化”过程保持滤液温度在40℃左右的原因是 。
(4)常温下,若调pH前mol⋅L⁻¹,和浓度均为0.01mol·L-1,则“调pH”需控制溶液pH的范围为 。
(5)小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于 。
(6)写出“沉镍”步骤中得到碱式碳酸镍的离子方程式: 。
(7)析出后的溶液中含有一定浓度的,为避免镍的损失及其对环境造成的影响,可向析出后的溶液中加入固体将转化为沉淀。若mol·L-1,欲使10L溶液中的沉淀完全,则需要加入固体的质量最少为 g。(精确到小数点后一位数)(忽略溶液体积变化)
6.绿矾常用于制造补血制剂、净水剂等。以废铁屑(主要含,含少量、油脂等杂质)为原料制备绿矾晶体()的流程如图,并设计实验探究绿矾的性质。
回答下列问题:
(1)用热纯碱溶液洗涤废铁屑的目的是 。“操作1”需要的玻璃仪器有 。
(2)检验“溶液2”中是否含的试剂是___________(填标号)。
A.溶液 B.溶液
C.酸性溶液 D.氯水和溶液
(3)“操作2”包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。选用75%酒精而不选用蒸馏水洗涤绿矾的优点是 。
(4)实验室配制绿矾溶液时常加入少量铁粉,其作用是 (用离子方程式表示)。
(5)绿矾溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,离子方程式是 。
7.硅、锗(32Ge,熔点937℃)和镓(31Ga)都是重要的半导体材料,在航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。锗与硅是主族元素。
(1)镓在元素周期表中的位置是 。
(2)自然界矿石中锗浓度非常低,因此从锗加工废料(含游离态储)中回收锗是一种非常重要的方法。如图是一种提取储的流程。
①NaClO溶液与锗废料中的锗发生反应的离子方程式为 。NaClO溶液浸取在80℃进行的理由是 ,为了达到此目的还可以采取的措施有 。(任写一种)
②操作1、操作2的名称 ,GeCl4加水反应的离子方程式是 。
③用上述流程制备纯锗,若生产过程中锗元素损失不计,反应中NaClO的利用率为a%,H2的利用率为b%,则反应中NaClO和H2的质量之比是 。
8.从烟气脱硝催化剂(含、、、等)回收的工艺流程如下(已知、、不溶于稀硫酸)。
回答下列问题:
(1)粉碎的目的是 。
(2)若酸浸还原产物为,其中V的化合价是 。用代替无水做还原剂,写出“酸浸还原”的离子反应方程式 。
(3)写出“富集氧化”过程的化学方程式 ,若用代替,要使变为,至少需要 mol。
(4)常温下,对滤渣1进行如下二次处理可提取Mo和W的化合物。已知:常温下,, ,且。
若向的浸出液中加入石灰乳,需溶液为 时开始产生沉淀。
9.科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:时,Ⅰ.溶液只能将氧化为,同时生成NO
Ⅱ.
①氧化过程的离子方程式为 。
②根据的特性,分离操作X为 ,冷凝得到粗碘。
③酸性是常用的强氧化剂,但该方法中却选择了价格较高的,原因是 。
④活性炭上吸附的还能用浓溶液吸收,每吸收转移5mol电子,该反应的离子方程式是 。
(2)以金红石(主要成分为)为原料,制取Ti的工艺流程如图所示:
①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为 。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为 ℃。
③Ⅱ中氩气的作用是 。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有 (填化学式)。
10.化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为及少量、等)来制取绿矾。具体制备流程如下:
回答下列关于上述流程图中转化关系及操作的有关问题:
(1)在“灼烧”过程中发生的主要反应为:(未配平),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,氧化产物是 (填化学式)。
(2)所得气体产物属于 (填“电解质”或“非电解质”)。技术员用氨水对“气体产物”进行吸收后再处理,可以回收,请你写出用过量氨水吸收时发生反应的离子方程式 。
(3)加入足量X时发生反应的离子方程式为: 。
(4)系列操作包括: 、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)绿矾保存不当容易被氧化变质,为了检验所得产品是否变质,技术人员进行了以下操作:取少量产品(绿矾)置于试管中加水溶解,向溶液中加入 溶液(填化学式),发现 (填现象),则绿矾已经变质。
11.工业上用溶液作印刷电路铜板的腐蚀液。化学小组设计如下流程对腐蚀废液(阳离子主要有、、和)进行处理,实现溶液再生并回收Cu。
(1)步骤Ⅰ中加入溶液的目的是将 (填“氧化”或“还原”)为。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。
(3)溶液C中含有大量,取少量溶液C于试管中,滴加 溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为 。
(4)下列说法合理的是 (填字母)。
a.溶液A、溶液B和固体C中都含有铜元素
b.溶液C和溶液D可回收利用,体现“绿色化学”理念
(5)工业炼铁的原理是,据此原理可知工业上铁的冶炼方法是 (填序号)。
①热分解法 ②热还原法 ③电解法
12.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Ca2+和Mg2+;
②;
③常温下,部分金属离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表:
金属离子
Fe3+
Mg2+
Ca2+
Cr3+
开始沉淀时的pH
2.2
9.6
10.8
4.6
沉淀完全时的pH
3.7
11.6
12
5.9
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,可采取的措施有 (写出两条)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时所用玻璃仪器除烧杯外,还需要 。
(3)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为该反应的离子方程式为 。
(4)加入NaOH溶液调节溶液pH=8,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将转化为 (填离子符号),当溶液的pH处于8.0~9.6范围内时,沉淀的主要成分为 (填化学式)。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为,则利用钠离子交换树脂可除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子有 (填离子符号,下同)。交换后溶液中浓度明显增大的离子为 。
13.铝是一种重要金属,从铝土矿(主要成分为等)中冶炼Al的工业生产流程如下图:
(1)写出步骤Ⅱ生成溶液C 的离子方程式 ,步骤I、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分离方法是 。
(2)生产中曾用铝与氧化铁的混合物形成铝热剂发生铝热反应焊接钢轨(提示:反应中能生成铁单质),则铝与氧化铁在高温下发生反应的化学方程式为: 。
(3)CO2中心原子的杂化方式为 ,VSEPR 模型为 。
14.高锰酸钾是一种重要的氧化剂,在消毒杀菌等方面应用广泛。实验室以固体碱熔氧化法制备高锰酸钾,其部分流程如下:
回答下列问题:
(1)为提高第③步的浸出速率,可采取的措施之一是 。
(2)第④步通入,将溶液的pH调至10-11时,完全转化为和。第①步碱熔时发生反应的化学方程式为 。
(3)第⑥步母液中主要含有的溶质一定有、和 。该流程中,除了浓缩结晶的母液之外,还可以循环使用的物质是 。
(4)调节溶液pH可实现工业废气的捕获和释放。已知25℃时碳酸的电离常数为、,当溶液时,1: : (用、表示)。
(5)工业上可采用如图所示装置电解溶液制备
①该装置中的离子交换膜是 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)。
②电解时阳极的电极反应式是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)250mL容量瓶、胶头滴管
(2)升高温度、矿石粉碎、搅拌
(3)2MnO2+Cu2S+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O
(4)生成氢氧化铁沉淀除铁
(5)
(6)96.57%
2.(1)过滤
(2)+3
(3)MgCO3+H2SO4=MgSO4+CO2↑+H2O
(4)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
(5)防止引入新的杂质
3.(1) 2Na+O2Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(2) 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O BD
(3)
4.(1) 蒸发浓缩 冷却结晶
(2) (NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2↑+4H2O 将冷却后的固体转移到过滤装置的漏斗中,向漏斗中加入蒸馏水至浸没固体,待水自然流出后,重复2~3次
(3) 水浴加热
(4) 2[(C6H6)2Cr]+++4OH−=2(C6H6)2Cr+2+2H2O 0.667
5.(1)
(2)
(3)过氧化氢在高温下分解
(4)
(5)有利于过滤分离
(6)
(7)25.4
6.(1) 除去铁粉表面油污 玻璃棒、烧杯、漏斗
(2)B
(3) 降温结晶(或冷却结晶) 减少绿矾溶解损耗,干燥较快,避免绿矾长时间与空气接触而被氧化
(4)2Fe3++Fe=3Fe2+
(5)5Fe2+++8H+= 5Fe3++Mn2++4H2O
7.(1)第四周期IIIA族
(2) 提高提取速率 增大次氯酸钠溶液的浓度或粉碎含锗废料或搅拌 过滤 或
8.(1)增大反应物接触面积,加快化学反应速率,使其充分反应
(2) +4
(3) 0.5
(4)13
9.(1) 加热或升华 KMnO4强氧化剂可能将I-氧化为从而降低I2的产率 3+3I2=5I-++3CO2↑;
(2) 2C+2Cl2+TiO2TiCl4+2CO 1000℃ 防止Ti被氧化变质 Mg和Cl2
10.(1) 7:4 、
(2) 非电解质 2NH3+SO2+H2O=2NH+SO
(3)
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5) KSCN溶液 溶液变为血红色
11.(1)氧化
(2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(3) NaOH 红褐色
(4)ab
(5)②
12.(1)升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等
(2)漏斗、玻璃棒
(3)
(4)
(5)
13.(1) Al3++4OH-=[Al(OH)4]- 过滤
(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
(3) sp 直线形
14.(1)适当加热
(2)
(3)
(4)
(5) 阳离子
答案第1页,共2页
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