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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.硫酸是重要的化工原料。工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程图如下:
根据上述流程回答下列问题:
(1)硫磺 (填“难”或“易”)溶于水;
(2)能使品红溶液褪色,体现了的 (填“还原性”或“漂白性”);
(3)实验室常用浓硫酸作为气体的干燥剂,表明浓硫酸具有 (填“吸水性”或“脱水性”);
(4)流程中→发生的反应为:。
①此步骤中加入的作用是 (填“加快”或“减小”)反应速率;
②为提高的转化率,可采取的措施有 (填一条)。
2.硫酸铁铵是一种重要的铁盐,可用如下流程制备:
请回答下列问题。
(1)硫酸铁铵含有的阳离子是 (填离子符号),其中氮元素显 价。
(2)步骤②中得到的反应的离子方程式为 。实验室中常用 (填化学式)检验溶液中的,实验现象为 。
(3)若溶液Ⅰ中含硫酸铁,为保证转化完全,步骤③中至少需加入 g。
(4)步骤④的主要操作是先加热浓缩、冷却结晶,再 (填实验操作),可得到硫酸铁铵晶体。
(5)取适量酸性溶液于试管中,滴入溶液Ⅰ,观察到溶液褪色且有气泡产生,该反应的离子方程式为 。
(6)请以硫酸铁溶液为原料,设计制备铁红的实验方案: 。(示例:)
3.研究氮的循环和转化对化工生产、日常生活、环境保护有重要价值。
I.氨是重要的化工原料,某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
(1)写出NH3催化氧化的化学方程式: .向设备2中通入的A是 ;设备2中发生氧化还原反应,n(氧化剂)∶n(还原剂)= 。
Ⅱ.废水的无害化处理是当前环境保护研究的热点问题。化肥厂所产生的废水中的氮元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
含的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
(2)欲检验达标废水中氯元素,所用试剂为 (填化学式)。
(3)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示:
①该电池的负极是 (填“Pt”或“C”);H+ (填“由左向右”或“由右向左”)移动。
②负极通入的物质为 (填化学式)。
③正极的电极反应式为 。
4.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如图:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去杂质和,需要加入适当过量的除杂试剂,添加顺序为 、 (填化学式)。
(4)尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,发生如下反应:
补充方框中的物质,配平化学方程式,并用单线桥表示电子转移方向和数目 。
___________NaOH+___________H2O2+___________ClO2 =___________NaClO2+___________+___________H2O
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小数)
5.某兴趣小组尝试以辉铜矿(Cu2S)为原料制备硫酸铜,其制备路线如下:
回答下列问题:
(1)Cu2S难溶于稀硫酸中,故需将Cu2S置于 (填仪器名称)中:灼烧,将其转化为Cu2O。
(2)步骤①生成的SO2会污染大气,可以将其回收利用制取硫酸,工业上以SO2为原料制取硫酸的两步反应的化学方程式是Ⅰ. ,Ⅱ.。
(3)Cu2O加入稀硫酸发生的反应中,氧化剂是 (填化学式),反应后进行的步骤②的操作名称是 。
(4)为了充分利用铜元素,还需在步骤③中将Cu转化为CuSO4。该小组成员提出了两种不同的氧化试剂方案:
方案
A
B
氧化试剂
浓硫酸
1 mol/L的H2O2溶液+稀硫酸
请写出利用方案A达成转化目标的反应方程式: 。最终他们选择了方案B,方案B对应的化学方程式为,采取方案B的优点是 (请写出两点)。
(5)采用上述方案B,若最初称取的Cu2S质量为16.0g,为了使Cu完全转化为CuSO4,理论至少需要体积为 mL的上述H2O2溶液。
6.某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法对铬铁矿(主要成分,含氧化物杂质)进行处理制备高价铬盐的工艺流程如图。
已知:①最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在:②在水溶液中以的形式存在。
回答下列问题:
(1)Cr的价电子排布式为 。
(2)铬铁矿在高温反应前需要粉碎处理的目的是 。
(3)“高温连续氧化”工序中发生反应的化学方程式为 。
(4)气体A是 (填化学式)。
(5)工序2中与气体A发生反应的离子除OH-还有 。
(6)若工序2中的铝元素恰好完全转化为沉淀,此时溶液中的 ,(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全;
(7)该工艺可以利用滤渣1提取,下图是晶胞,已知晶胞密度是,用表示阿伏加德罗常数的值,则d= nm(写出计算表达式即可)。
7.碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料。下图是某厂家设计的海带提碘流程图:
请回答下列问题:
(1)步骤①是将海带进行灼烧,应该选择的仪器为 (填字母),其名称为 。
(2)步骤②和⑦的操作名称为 。
(3)步骤③发生反应的离子方程式为 。
(4)设计步骤④⑤⑥的目的是 。
(5)步骤③中实际消耗的比理论多,其原因是 (用化学方程式表示)。
(6)步骤⑥滴入少量浓硫酸后发生反应的离子方程式为,每生成,时转移的电子数目为 ;与直接滴加稀硫酸相比,这里用浓硫酸的好处是 (填一条)。
8.工业以炼钢废渣(主要含还有等杂质)为原料制备脱硫剂活性,并用该脱硫剂处理沼气中的流程如下:
(1)为加快“酸浸”的反应速率可采取的措施有 (写出一条即可)。
(2)滤渣1的成分有 、 。
(3)写出“还原”时可能发生反应的离子的离子符号 。
(4)加热条件下滤渣2可与浓硫酸反应生成一种气体,请写出该气体的电子式 。
(5)“沉铁”时没有气体放出,写出“沉铁”时生成沉淀的离子方程式 。
(6)“脱硫I、再生Ⅱ”的原理如图所示。
工业上要求再生过程中温度不能超过90℃,原因是 。在整个过程中当有完全反应时理论上能处理标况下 L。
(7)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点,简易装置如图所示。该电池的负极 (选填“a”或“b”),电池的正极反应为 。
9.铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有等)来制备绿矾和,其工艺流程如图:
已知:
回答下列问题:
(1)滤渣1的成分是: (填化学式)。
(2)往滤液2中加入过量的试剂A是 (填标号)。
a.氨水 b.盐酸 c.氢氧化钠溶液
(3)过程1涉及的实验分离操作为 。
(4)若向溶液A中加入硫氰化钾所发生的离子方程式为: 。
(5)写出溶液与酸性高锰酸钾溶液所发生的离子方程式并用单线桥表示电子转移的方向与数目: 。
(6)由溶液B得到绿矾晶体,须进行的实验操作为 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
10.工业上以铝土矿(主要成分为,含少量、FeO、等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下。
(1)酸浸:用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有 。
(2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素,溶液的用量不宜过量太多,其原因是 。
(3)氧化:溶液的作用是将二价铁转化为三价铁,反应的离子方程式为 。
(4)沉淀:用溶液调节pH,将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
①为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH为 。
②检验沉淀完全的操作为 。
(5)碱溶:用NaOH溶液溶解沉淀,分离出。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有 (填序号)。
A.适当增大NaOH溶液浓度
B.适当加快搅拌速率
C.适当降低温度
(6)碳分:“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在,通入足量气体,目的是使Al元素沉淀析出,该反应的离子方程式为 。
11.从某含锌矿渣(主要成分是,杂质是、、)中分离出相应金属资源,并制备金属锌的流程如图所示:
常温下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
6.2
5.2
沉淀完全的
2.8
8.3
8.2
7.2
回答下列问题:
(1)能提高“溶浸”速率的具体措施为 (任写两条);“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。
(2) ;通入氧气的目的是 。的作用是 。
(3)为了将三种金属完全分离,“氧化除杂”时需要调节的范围为 。
(4)溶液中的可用锌粉除去,“还原除杂”中反应的离子方程式为 。
12.最近,中国科学院上海微系统与信息技术研究所在钽酸锂(LiTaO3)异质集成晶圆及高性能光子芯片领域取得突破性进展。以含钽废渣(主要成分是Ta2O5,含少量FeO和油脂等)为原料制备LiTaO3的工艺如下。
回答下列问题:
(1)基态锂原子电子云轮廓图的形状为 (填名称);Fe位于元素周期表 区。
(2)“碱浸”中浸渣呈红色,其主要成分是 。“焙烧”采用逆流操作(即空气从沸腾炉下部通入,含钽废渣从沸腾炉中上部加入)的优点是 。
(3)在KTaO3溶液中滴几滴酚酞溶液,若溶液变 色,则证明HTaO3是弱酸。
(4)“沉钽”中常会发生副反应,若副反应生成黄绿色气体单质,还原产物为TaCl3。写出该副反应的离子方程式: 。
(5)将“灼烧”产生的气体R依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水,现象分别为变蓝色、变浑浊。写出“灼烧”发生反应的化学方程式: 。
(6)产品纯度的测定。称取样品溶于适量浓盐酸中完全反应(还原产物为),稀释至250mL,准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中,加入NH4Cl-NH3缓冲溶液,加入紫脲酸铵混合指示剂,用cmol⋅L-1的EDTA()标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色()(终点),消耗EDTA溶液VmL。该样品纯度为 %。
13.广泛用于冶金、化工等行业,以钒矿石为原料制备的部分工艺流程如下:
已知:i.“焙烧”后,固体中主要含有;
“酸浸”后钒以形式存在,“还原”后钒以形式存在;
ii.有机溶剂能充分萃取四价钒,也能萃取而不萃取;
iii.多钒酸铵微溶于冷水,易溶于热水;
iv.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题:
(1)“破碎”的目的是 。
(2)“还原”时,参与反应的离子方程式为 。
(3)“氧化”时,每消耗21.3gNaClO3(还原产物为),可得到 。
(4)洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是 。
(5)流程中可循环使用的物质有 。
(6)“萃取”分离后,所得“水相”中含有丰富的金属资源,可按照如下步骤进行回收:
ⅰ.加入适量NaF溶液“沉钙”;ⅱ……;ⅲ。从所得滤液中回收MnSO4·5H2O
①步骤ⅱ所需试剂有 (填字母)。
A.溶液 B.MnO C.Fe粉 D.石灰乳
②步骤ⅲ的实验操作为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)难
(2)漂白性
(3)吸水性
(4) 加快 增大空气()的通入量(合理即可)
2.(1) 、 -3
(2) 溶液变红
(3)13.2
(4)过滤、洗涤、干燥(或过滤)
(5)
(6)
3.(1) 空气或O2 3:4
(2)
(3) Pt 由左向右
4.(1)+3
(2)
(3) BaCl2 Na2CO3
(4)
(5)1.57
5.(1)坩埚
(2)
(3) Cu2O 过滤
(4) 硫原子利用率高(或硫元素、H2SO4能得到充分利用);不产生有毒有害物质,清洁环保;能源消耗低(或无需加热)等
(5)100
6.(1)3d54s1
(2)增加反应的接触面积,加快化学反应速率
(3)
(4)
(5)、
(6)
(7)
7.(1) B 坩埚
(2)过滤
(3)
(4)富集碘
(5)
(6) 加快反应速率,提高的产率(其他答案合理即可)
8.(1)粉碎炼钢废渣、适当提高硫酸浓度、适当提高温度、搅拌等
(2) SiO2 CaSO4
(3)Fe3+、H+
(4)
(5)
(6) 温度较高时,H2O2会发生大量分解 22.4
(7) a
9.(1)
(2)a
(3)过滤
(4)
(5)
(6)蒸发浓缩
10.(1)Al3+、Fe2+、Fe3+、H+
(2)防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗,造成浪费
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4) 5.0左右 静置,取上层清液于一试管,向其中滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,则说明Fe3+沉淀完全
(5)AB
(6)
11.(1) 适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等 SiO2
(2) 将氧化成,便于沉淀分离 和溶液中的H+反应,调节溶液的pH,使转化为Fe(OH)3
(3)2.8~5.2
(4)Zn+=Zn2++Cu。
12.(1) 球形 d
(2) Fe2O3 增大空气与废渣接触面积,提高反应速率
(3)红(或粉红)
(4)
(5)
(6)
13.(1)增大固体接触面积,提高焙烧速率
(2)
(3)1.2
(4)降低多钒酸铵的溶解度,减少损失
(5)NH3 (或氨水)、有机溶剂P2O4
(6) AB 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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