2018届二轮复习注重应用的工艺流程题专题卷(全国通用).pdf
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1、注重应用的工艺流程题 题型专练 角度(一)突出实验基本操作的工艺流程题 1以电石渣 主要成分为 Ca(OH)2和 CaCO3为原料制备 KClO3的流程如下: (1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与 Ca(OH)2作 用生成 Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为 Ca(ClO3)2,少量 Ca(ClO)2分解 为 CaCl2和 O2。 生成 Ca(ClO)2的化学方程式为 _ 。 提高 Cl2转化为 Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有 _(填序号 )。 A适当减缓通入Cl2速率 B充分搅拌浆料 C加水使 Ca(OH)2完全溶解 (2) 氯 化 过
2、 程 中Cl2转 化 为Ca(ClO3)2的 总 反 应 方 程 式 为 : 6Ca(OH)2 6Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O 氯化完成后过滤。 滤渣的主要成分为 _(填化学式 )。 滤 液 中Ca(ClO3)2与CaCl2的 物 质 的 量 之 比nCa(ClO3)2 nCaCl2_15(填“”、“”或“” )。 解析(1)Cl2与 Ca(OH)2反应生成 Ca(ClO)2和 CaCl2,配平。适当缓慢通氯 气,气液充分接触,提高Cl2的吸收率, A 正确;充分搅拌,增大气液接触面积, 提高 Cl2的吸收率, B 正确;由于 Ca(OH)2溶解度小,加水使Ca(OH)2溶解
3、,生 成 Ca(ClO3)2浓度小,无法提高Cl2的转化率,错误。 (2)电石渣中含有不溶于 水的 CaCO3及溶解度小的 Ca(OH)2,滤渣为 CaCO3、Ca(OH)2。因为 Ca(OH)2 与 Cl2还可以发生反应生成Ca(ClO)2和 CaCl2, Ca(ClO)2少量分解也会生成 CaCl2, 所以 Ca(ClO3)2含量偏低。 答案(1)2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2OAB(2)CaCO3、 Ca(OH)2 2某废催化剂含58.2%的 SiO2、21.0%的 ZnO、4.5%的 ZnS 和 12.8%的 CuS。 某同学用 15.0 g该废催化剂为原料
4、,回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下: 回答下列问题: (1)在下列装置中, 第一次浸出必须用 _, 第二次浸出应选用 _。 (填 标号) (2)第二次浸出时,向盛有滤液1 的反应器中加入稀硫酸,后滴入过氧化氢溶液。 若顺序相反,会造成 _。滤渣 2 的主要成分是 _。 (3)浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是_。 (4)某同学在实验完成之后,得到1.5 g CuSO4 5H2O,则铜的回收率为 _。 答案(1)DA(2)H2O2与固体颗粒接触分解SiO2(和 S)(3)蒸发皿(4)30% 3废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿 法技术是将粉碎的印刷电路板经
5、溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化 学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下: 回答下列问题: (1)写出操作的名称: _。 (2)操作用到的主要仪器名称为_,其目的是 (填序号 )_。 a富集铜元素 b使铜元素与水溶液中的物质分离 c增加 Cu 2在水中的溶解度 (3)反应 是 有机 溶液 中 的CuR2与稀 硫酸 反应 生 成CuSO4和 _。若操作使用右图装置,图中存在的错误是 _。 (4)操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 _。 解析(1)废电路板中含有 Cu 单质,加入 H2O2的目的是将 Cu 氧化 为 Cu2 ;将溶液和固体分离的方法是过滤,所以操作是过滤。 (2)
6、由流程图知, 铜氨溶液中的 Cu(NH3)2 4与有机物 RH 反应后得到 CuR2和 NH3、NH4Cl ,所以 该反应的离子方程式为Cu(NH3)2 42RH=2NH 42NH3CuR2; 操作是萃取 分液,所以用到的主要仪器是分液漏斗;通过操作,可以富集铜元素,同时使 铜元素与水溶液中其他物质分离,故选a、b。(3)CuR2中 R 为1 价,再结合流 程图可知反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸发生反应生成CuSO4和 RH;操 作是分液,图中出现的错误主要有分液漏斗颈尖嘴一侧未紧靠烧杯内壁及所加 液体过多。 (4)操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤为加热浓缩、冷却结晶、 过滤。 答案(1)
7、过滤(2)分液漏斗ab (3)RH分液漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁、液体过多 (4)加热浓缩、冷却结晶、过滤 4绿矾(FeSO4 7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含 少量锡、氧化铁等杂质 )为原料生产纯净绿矾的一种方法: 已知:室温下饱和H2S溶液的 pH 约为 3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH 为 1.6; FeS开始沉淀时溶液的pH 为 3.0,沉淀完全时的 pH 为 5.5。 (1)操作中,通入硫化氢至饱和的目的是_;在溶液中用硫酸酸化至pH 2 的目的是 _。 (2)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe 3的实验操作是 _。 解析(1)通入硫化氢至饱和的目的是:
8、硫化氢具有强还原性,可以防止亚铁离 子被氧化,已知:在 H2S饱和溶液中, SnS沉淀完全时溶液的pH 为 1.6;FeS开 始沉淀时溶液的pH 为 3.0,沉淀完全时的pH 为 5.5,操作在溶液中用硫酸酸 化至 pH2 的目的是,在溶液pH2 时,Sn2 完全沉淀,亚铁离子不沉淀, (2)Fe 3遇硫氰酸根离子会反应生成硫氰酸铁血红色, 证明 Fe 3的存在。因此取少 量晶体溶于水,滴加KSCN 溶液,若溶液变红,说明含有Fe 3,若溶液不变红, 说明不含 Fe 3。 答案(1)除去溶液中的 Sn 2离子,并防止 Fe2被氧化 防止 Fe2 离子生成沉淀 (2)取少量晶体溶于水,滴加KSC
9、N 溶液,若溶液变红,说明含有Fe 3,若溶液 不变红,说明不含Fe 3 角度(二)突出元素和化合物性质的工艺流程题 1 磁性材料 A 是由两种元素组成的化合物, 某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A 的组成元素为 _(用元素符号表示 ),化学式为 _ 。 (2)溶液 C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用_。 (3)写出 FG 反应的化学方程式 _ 。 设计实验方案探究溶液G 中的主要微粒 (不考虑 H2O、H 、K、I) _。 解析(1)根据题中的探究过程,红棕色固体B 为氧化铁,与盐酸反应后生成黄 色溶液 C 为氯化铁,氯化铁与硫氰化钾显血红色,溶液D 为硫氰化铁。无色
10、气 体溶于水后为酸性,与碘反应后生成无色溶液,酸性变强,说明原酸为弱酸,且 具有还原性,为亚硫酸,则无色气体为二氧化硫。 则原化合物中含有铁和硫元素。 由 2FeFe2O3,得 n(Fe) 2.400 g 160 g mol 120.03 mol,m(Fe)1.680 g;所以 A 中硫元素的质量为m(S) 2.960 g1.680 g1.280 g, 故 n(S) 1.280 g 32 g mol 10.04 mol;n(Fe)n(S)0.03 mol0.04 mol34,可知 A 的化学式为 Fe3S4。(2)因 溶液 C为氯化铁溶液,工业上常用于制印刷电路板; (3)H2SO3与 I2反
11、应生成 H2SO4 和 HI,反应的化学方程式为H2SO3I2H2O=H2SO42HI;检验 G 中主要微 粒,目的在于检验SO 2 4和 H2SO3的存在。方法是:取溶液G,加入过量BaCl2 溶液,若产生白色沉淀,则有SO 2 4 ;过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若再产生 白色沉淀,则有 H2SO3。 答案(1)S、FeFe3S4(2)制印刷电路板 (3)H2SO3I2H2O=H2SO42HI取溶液 G,加入过量 BaCl2溶液,若产生白 色沉淀,则有 SO2 4;过滤后取滤液,滴加H2O2溶液,若再产生白色沉淀,则有 H2SO3 2硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为
12、Mg2B2O5 H2O 和 Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和 SiO2等)为原料制备硼酸 (H3BO3) 的工艺流程如图所示: 回答下列问题: (1)写出 Mg2B2O5 H2O 与硫酸反应的化学方程式 _ 。为提高浸出 速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 _(写出两条 )。 (2)利用_的磁性,可将其从“浸渣”中分离。 “浸渣”中还剩余的物质是 _(写化学式 )。 (3) “净化除杂”需先加 H2O2溶液, 作用是 _ 。 然后再调节溶液的pH 约为 5,目的是 _ 。 解析(1) Mg2B2O5 H2O 与硫酸反应生成H3BO3、MgSO4,配平即可。
13、为提高浸 出速率,可以从温度 (升高温度 )、浓度、增大接触面积 (将矿石粉碎 )等角度分析。 (2)Fe3O4具有磁性,可以利用铁块将其从“浸渣”中吸出。 SiO2不溶于 H2SO4, CaO 与 H2SO4生成 CaSO4微溶于水,所以 “浸渣”中还有 SiO2和 CaSO4。此时 溶液中除 H3BO3外还有 MgSO4(由(1)中反应生成 )、 Fe2(SO4)3、 FeSO4、 Al2(SO4)3。 (3) “净化除杂 ”先加 H2O2的目的是将 Fe 2氧化为 Fe3,然后再通过调节 pH 促 进 Fe 3、Al3水解生成 Fe(OH) 3、Al(OH)3沉淀而除去。 答案(1)Mg
14、2B2O5 H2O2H2SO4= 2MgSO42H3BO3提高反应温度、减小 铁硼矿粉粒径 (2)Fe3O4SiO2和 CaSO4 (3)将 Fe 2氧化为 Fe3 使 Al 3和 Fe3形成氢氧化物沉淀而除去 3化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS 、SiO2等)来制备聚铁 (碱式硫酸铁的聚合物 )和绿矾 (FeSO4 7H2O),流程如下: (1)将过程中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是_(填选项序 号)。 a品红溶液b紫色石蕊溶液 c酸性 KMnO4溶液d溴水 (2)过程中, FeS和 O2、H2SO4反应的离子方程式为 _。 (3)过程中
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