2018届高考化学大一轮复习检测：第二部分 题能增分练（二）特色专题强化练 强化训练六　无机化工流程题 Word版含解析.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 强化训练六　无机化工流程题 ‎1.工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬，简要流程如下：‎ ‎(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：‎ ‎2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2↑＋________。‎ ‎(2)操作①包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是 ‎_________________________________________________________；‎ 操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。‎ ‎(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L－1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：‎ Ⅰ.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.2500 mol·L－1的K2Cr2O7溶液。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 Ⅱ.……‎ Ⅲ.加指示剂，用c mol·L－1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2＋把多余的Cr2O转化为Cr3＋)。‎ ‎①Ⅰ中量取K2Cr2O7溶液的仪器是________。‎ ‎②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗________ mol Fe2＋，1 mol Cr2O相当于________ mol O2。‎ 答案　(1)7NaNO2‎ ‎(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2～3次　D ‎(3)2Cr2O34Cr＋3O2↑(或2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3)(其他答案合理也可)‎ ‎(4)①酸式滴定管(或移液管)　②6　1.5‎ 解析　(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO2”。‎ ‎(4)①K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。②Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3＋和Cr3＋，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2＋；根据Cr2O～2Cr3＋转移6e－，O2～2H2O 转移4e－可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。‎ ‎2．Ⅰ.利用含锰废水(主要含Mn2＋、SO、H＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋)可制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其中一种工艺流程如下：‎ 已知某些物质完全沉淀的pH如下表：‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 沉淀物 Fe(OH)3‎ Al(OH)3‎ Cu(OH)2‎ Mn(OH)2‎ CuS MnS MnCO3‎ 沉淀完全时的pH ‎3.2‎ ‎5.4‎ ‎6.4‎ ‎9.8‎ ‎≥0‎ ‎≥7‎ ‎≥7‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)过程②中，所得滤渣W的主要成分是 ‎______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)过程③中，发生反应的离子方程式是 ‎______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(3)过程④中，若生成的气体J可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO3的反应的离子方程式是 ‎______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)由MnCO3可制得重要的催化剂MnO2：2MnCO3＋O2===2MnO2＋2CO2。现在空气中加热460.0 g MnCO3，得到332.0 g产品，若产品中杂质只有MnO，则该产品中MnO2的质量分数是________(用百分数表示，小数点后保留1位小数)。‎ Ⅱ.常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列六种溶液的pH如下表：‎ 溶质 CH3COONa NaHCO3‎ Na2CO3‎ NaClO NaCN C6H5ONa pH ‎8.8‎ ‎9.7‎ ‎11.6‎ ‎10.3‎ ‎11.1‎ ‎11.3‎ ‎(1)上述盐溶液中的阴离子，结合H＋能力最强的是 ‎______________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)根据表中数据判断，浓度均为0.01 mol·L－1的下列物质的溶液中，酸性最强的是________(填序号)。‎ A．HCN　B．HClO　C．C6H5OH　D．CH3COOH E．H2CO3‎ 答案　Ⅰ.(1)Fe(OH)3、Al(OH)3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎(2)MnS＋Cu2＋===Mn2＋＋CuS ‎(3)Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎(4)78.6%‎ Ⅱ.(1)CO　(2)D 解析　Ⅰ.(1)根据各物质完全沉淀时的pH可知，当pH＝5.4时产生的沉淀有Fe(OH)3和Al(OH)3。‎ ‎(2)根据流程，过程③后Mn元素进入滤液，所以过程③主要是除去滤液A中的Cu2＋，离子反应方程式为MnS＋Cu2＋===Mn2＋＋CuS。‎ ‎(3)根据过程④中参与反应的物质可知J为CO2气体，结合前后物质分析可知发生反应的离子方程式为Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。‎ ‎(4)MnCO3在空气中加热分解为MnO，并被部分氧化为MnO2,460.0 g MnCO3为4.0 mol，完全分解可产生4.0 mol MnO，设其中有x mol被氧化为MnO2，则有87x＋71×(4.0－x)＝332.0，x＝3。产品中MnO2的质量分数为×100%＝78.6%。‎ Ⅱ.(1)酸越弱，对应酸根离子结合H＋能力越强，由表中数据可知结合H＋能力最强的为CO。‎ ‎(2)同理，在阳离子相同的前提下，盐溶液的pH越低，对应酸的酸性越强，D项符合题意。‎ ‎3．轻质碳酸钙是一种广泛应用于塑料、橡胶、涂料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质轻质碳酸钙的工艺流程如下：‎ 已知所用磷石膏钙渣的主要成分及含量如下表所示。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 CaO P2O5‎ SO3‎ Fe2O3‎ TiO2‎ SiO2‎ 烧失量 ‎47.70%‎ ‎1.60%‎ ‎1.77%‎ ‎0.041%‎ ‎0.0027%‎ ‎9.85%‎ ‎37.69%‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得粗制CaCl2溶液，为了提高溶出率，可以采取的措施有__________________________(回答两条即可)。‎ ‎(2)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气，控制溶液的pH，主要除去________等阳离子，同时也除去其他一些杂质。‎ ‎(3)碳化时将精制CaCl2溶液稀释至一定体积，控制反应温度以及NH3和CO2的通入量，此过程发生反应的化学方程式为_________________________________________________________。‎ ‎(4)检验沉淀洗涤干净的实验操作为________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(5)为了探究酸溶的工艺条件，称取6份各50 g磷石膏钙渣，分别用不同浓度的盐酸进行溶解，反应时间为30 min，测出滤液中钙溶出率的结果如图所示，从生产成本上考虑，盐酸最适宜的浓度为________。‎ ‎(6)把CaCO3浊液滴入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液中，能否产生CaSO3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 沉淀？若不能，说明原因；若能，请简述判断依据及转化过程。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎[已知：Ksp(CaSO3)＝1.4×10－7，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9]‎ 答案　(1)粉碎磷石膏钙渣，增大盐酸浓度，升高温度，延长酸溶时间等(任写两条)‎ ‎(2)Fe3＋‎ ‎(3)CaCl2＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH4Cl ‎(4)向洗涤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净 ‎(5)4.0 mol·L－1‎ ‎(6)能。判断依据：由Ksp(CaSO3)/Ksp(CaCO3)＝50知，当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO)＞50c(CO)时，即发生由CaCO3向CaSO3的转化。转化过程：把CaCO3浊液滴入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液中时，溶液中的c(Ca2＋)与c(SO)之积大于Ksp(CaSO3)，生成CaSO3沉淀，导致溶液中c(Ca2＋)减小，使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)向溶解的方向移动，导致CaCO3溶解 解析　(1)为了提高溶出率，可以采取的措施有粉碎磷石膏钙渣，增大盐酸浓度，升高温度和延长酸溶时间等。‎ ‎(2)根据题给表格可知，通入氨气，控制溶液的pH，主要除去Fe3＋等阳离子。‎ ‎(3)碳化过程发生反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH4Cl。‎ ‎(4)检验沉淀洗涤干净的实验操作为：向洗涤液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若没有白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。‎ ‎(5)根据图示，盐酸的浓度为4.0 mol·L－1时滤液中钙溶出率已经较大，再增大盐酸浓度，钙溶出率增加缓慢，成本上不划算。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎4．钨是我国的丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨(W)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨的流程如下：‎ 已知：‎ ‎①钨酸酸性很弱，难溶于水 ‎②离子完全沉淀的pH：SiO为8，WO为5‎ ‎③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨 ‎(1)74W在元素周期表中的位置是第________周期。‎ ‎(2)CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是 ‎______________________________________________。‎ ‎(3)滤渣B的主要成分是________________(写化学式)。调节pH可选用的试剂是________(填字母序号)。‎ A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．碳酸钠溶液 ‎(4)母液中加入盐酸的离子方程式为 ‎________________________________________________。‎ 检验沉淀C是否洗涤干净的操作是 ‎________________________________________________。‎ ‎(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎_________________________________________________________。‎ ‎(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知温度为T时Ksp(CaWO4)＝1×10－10，Ksp[Ca(OH)2]＝4×10－7，当溶液中WO恰好沉淀完全(离子浓度等于10－5 mol/L)时，溶液中＝________。‎ 答案　(1)六　‎ ‎(2)CaWO4＋Na2CO3Na2WO4＋CaO＋CO2↑‎ ‎(3)H2SiO3　C ‎(4)WO＋2H＋===H2WO4↓　取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴加1～2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗涤干净 ‎(5)如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题 ‎(6)5×10－5‎ 解析　(1)钨的核外电子依次是2,8,18,32,8,6，所以钨是第六周期元素。‎ ‎(2)由于Na2WO4是易溶性盐、CaCO3高温下会分解，所以高温反应生成Na2WO4、CaO、CO2。‎ ‎(3)Na2CO3能与SiO2反应生成可溶性的Na2SiO3，所以滤渣A的主要成分是Fe2O3，调节pH可将SiO转化为H2SiO3(滤渣B)；因生成的CaO与水反应生成Ca(OH)2，使得溶液呈较强的碱性，所以必须使用酸来调节pH。‎ ‎(4)母液中加入盐酸是将WO转化为H2WO4沉淀；若沉淀未洗净则洗涤液中含有Cl－，所以取最后一次洗涤液并用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验即可。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎(5)过量的碳混在固体中不易除去，且碳易与生成的钨反应又引入新的杂质，而H2是气体，且生成物H2O可蒸发除去。‎ ‎(6)Ca(OH)2＋WOCaWO4＋2OH－，该反应的平衡常数K＝＝，即＝，解得c(OH－)＝0.2 mol/L，所以＝5×10－5。‎ ‎5．金属钛的密度小，强度大，外观像钢，性质像铝，被誉为太空金属和未来钢铁。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：‎ ‎(1)在溶液中加入铁屑发生的主要离子方程式为______________________________________。‎ ‎(2)晶体A为________，浊液需要冷却的原因为________________________________。‎ ‎(3)TiOSO4水解方程式为TiOSO4＋2H2OH2TiO3↓＋H2SO4，根据平衡移动原理，可采用____________________、____________________等措施，以利于该反应顺利进行。‎ ‎(4)TiO2可与焦炭、氯气在1000～1100 K温度下反应，该反应氧化剂与还原剂的物质的量相等，则反应的化学方程式为__________________________________________。‎ ‎(5)工业上常用金属镁在1070 K的高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备Ti，需要在氩气氛围中进行的理由为 ‎__________________________________________________________。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 答案　(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ ‎(2)FeSO4·7H2O(或FeSO4)　降低温度可减小FeSO4的溶解度，便于结晶析出，方便分离出硫酸氧钛溶液 ‎(3)加水　加碱(加热)‎ ‎(4)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO ‎(5)防止镁、钛在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应 解析　(1)溶液中的Fe3＋能与Fe反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。‎ ‎(2)根据质量守恒可知晶体A是FeSO4·7H2O；由于FeSO4是易溶性物质，所以降温的目的是使FeSO4以晶体的形式析出而被除去。‎ ‎(3)正反应生成了H2SO4，所以可以采取加入碱消耗H＋的方法，水解需要吸热，所以提高温度也可以使平衡正向移动，由于生成的H2TiO3是沉淀，所以加水稀释也可以促进水解。‎ ‎(4)该反应的氧化剂是Cl2，还原剂是C，由于氧化剂和还原剂的物质的量相等，所以生成的氧化产物是CO，发生的反应为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。‎ ‎(5)Mg和Ti都易与空气中的CO2和H2O反应，所以用氩气作为保护气。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费