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1、 高三化学二轮专题复习化学工艺流程题01【侧重VIB铬元素的考查】一、单选题（本大题共2小题，共4分）1. 以铬铁矿为原料Fe(CrO2)2可制备K2Cr2O7和金属铬。实验流程如下：下列说法中，不正确的是()A. 焙烧时不能使用陶瓷容器B. Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和将重铬酸钠还原为氢氧化铬C. 在酸性溶液中CrO42-比Cr2O72-稳定D. 操作包括过滤和洗涤。实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀，待水自然滤出，重复23次【答案】C【解析】【分析】本题考查实验制备方案设计，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力、实验能力，注意把握实验的原理以及物质的性质，把握实验操作的方
2、法，难度中等。【解答】A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应，生成硅酸钠和二氧化碳，则焙烧时不能使用陶瓷容器焙烧，故A正确；B.Na2Cr2O7溶液中加入Na2S，发生氧化还原反应生成Cr(OH)3，同时调节溶液的pH，故B正确；C.在酸性溶液中Cr2O72-比CrO42-稳定，故C错误；D.实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀，待水自然滤出，重复23次操作正确，故D正确。故选C。2. 某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等，某小组设计如下资源综合利用的方案： 已知：碲和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为，滤渣中TeO2溶于稀硫酸发生的反应为TeO2
3、+H2SO4=TeOSO4+H2O。下列说法错误的是( )A. “高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化B. “酸化”时可向溶液中加入硫酸C. “固体1”的主要成分为CuD. “滤液3”可以循环利用【答案】C【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、混合物分离提纯方法、流程中发生的反应、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大。【解答】某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应
4、为Cu2Te+2O2-高温2CuO+TeO2，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；滤渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，固体1为Cu，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，电解后铜离子放电生成铜，固体2为Cu，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲，以此解答该题。A.煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O2-高温2CuO+TeO2，且生成Na2CrO4，则铜、碲和铬元素都被氧化，故A正确；B.加入浓盐酸，可被氧化生成氯气，应用硫酸酸化，故B正确；C.由以上分析可知
5、，固体1为金，固体2为铜，故C错误；D.滤液3含有硫酸，可以循环利用，故D正确。故选C。二、填空题（本大题共2小题，共16分）3. 来源于电镀、冶金等行业的含六价铬(含Cr2O72-或CrO42-)废水具有很强的生物毒性，因此，含铬废水必须严格控制六价铬的质量浓度，达标后才能允许排放。一种处理含铬酸性废水的工艺如图所示：回答下列问题：(1)去除铁屑表面油污的方法是_。(2)酸性环境中，废水中主要存在大量Cr2O72-和少量CrO42-，原因是_(用化学用语和文字表述解释)。(3)向“铁屑滤池”中加入碳粒料的作用是_；“铁屑滤池”中存在的Fe2+可将Cr2O72-还原，该反应的离子方程式为_。(
6、4)向“反应池”中加入NaOH使Cr3+沉淀，池中存在沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)。已知：某离子浓度小于等于10-5molL-1时视为完全沉淀；常温下，KspCr(OH)3=10-32。常温下，欲使废水中Cr3+完全沉淀，则溶液的pH至少应为_。(5)参照上述工艺流程知，也可采用电解原理处理含铬酸性废水，画出电解池的装置示意图并标出电极和电解质溶液的名称(可选电极：Fe和石墨)。上述装置中，阳极的电极反应式为_。【答案】(1)碱煮水洗(2)存在平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，酸性环境中，平衡逆向移动，故废水中存在大量Cr2O72-和少量
7、CrO42-(3)铁屑滤池中加人碳粒料后，碳作正极，形成铁-碳原电池，从而加快了电化学反应的进行；Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O(4)5(5)Fe-2e-=Fe2+【解析】【分析】本题考查水解平衡的影响因素、离子方程式的书写、氧化还原反应、原电池的应用，电解池的设计和电极方程式的书写等，题目难度中等，熟练掌握化学反应原理是解题的关键。【解答】(1)油脂在碱性条件下可以水解，去除铁屑表面油污的方法是碱煮水洗；故答案为：碱煮水洗；(2)溶液中存在平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，酸性环境中，平衡逆向移动，故废水中存在大量Cr2O72-和少量CrO
8、42-；故答案为：存在平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，酸性环境中，平衡逆向移动，故废水中存在大量Cr2O72-和少量CrO42-；(3)“铁屑滤池”中加入碳粒料后，在酸性条件下，铁屑与碳粒接触进一步形成铁碳原电池，从而加快了电化学反应的进行，促进Fe失去电子形成Fe2+；Fe2+可将Cr2O72-还原，反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O；故答案为：铁屑滤池中加人碳粒料后，碳作正极，形成铁-碳原电池，从面加快了电化学反应的进行；Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O；(4)KspCr(OH)3=c(Cr3
9、+)c3(OH-)=10-32，将c(Cr3+)=10-5mol/L代入得，c(OH-)=310-3210-5mol/L=10-9mol/L，c(H+)=10-5mol/L，故废水中Cr3+完全沉淀时，溶液的pH至少应为5；故答案为：5；(5)由流程可知，Fe失去电子形成Fe2+，Fe2+可将Cr2O72-还原为Cr3+，据此设计电解池，应选Fe作阳极，与电源正极相连，阴极可选用石墨或Fe电极，电解质溶液为含铬酸性废水，电解池的装置示意图为；故答案为：；阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；故答案为：Fe-2e-=Fe2+。4. 铬鞣剂Cr(OH)SO4可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以铬
10、渣(含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO4的工艺流程如下： 回答下列问题：(1)“焙烧”时Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式是_。(2)“水浸”过程中，物料的粒度(颗粒大小)对铬残余量的影响如图所示。最佳的反应条件为_目。(3)“滤渣1”中一种成分为铁铝酸四钙(Ca4Fe2Al2O10)，是制造水泥的原料之一，用氧化物的形式表示其化学式_。(4)“滤渣2”主要成分为Al(OH)3和_(填化学式)，“过滤2”后，将溶液pH调至a，a_6.5(填“小于”或“大于”)，目的是_(用离子方程式表示)。(5)已知CH3OH被氧化生成CO2，
11、写出生成Cr(OH)SO4的化学方程式_。(6)某厂用m1kg的铬渣(含Cr2O340)制备Cr(OH)SO4，最终得到产品m2kg，产率为_。【答案】(1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2(2)60(3)4CaOAl2O3Fe2O3(4)H2SiO3；小于；2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(5)Na2Cr2O7+3H2SO4+CH3OH=2Cr(OH)SO4+Na2SO4+CO2+4H2O(6)38m233m1100【解析】【分析】本题考查无机工业流程中涉及的化学反应，需能正确书写化学方程式和离子方程式，并选取合适的工业条件，题目难度较大。【解析】
12、(1)如题，“焙烧”工序后Cr2O3中+3价Cr原子转化Na2CrO4中+6价Cr原子，化合价升高，失去电子，被氧化；加入的空气为反应提供了氧气，由电子转移守恒、元素守恒可推断Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为：2Cr2O3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2；故答案为：2Cr2O3+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+4CO2(2)由图中曲线所示，当物料颗粒为60目时，铬残余量最少，反应最充分，最佳的反应条件为物料的粒度为60目；故答案为：60(3)铁铝酸四钙(Ca4Fe2Al2O10)中含Ca、Fe、Al3种金属元素，用氧化物的形式表示为：4CaOAl2O3
13、Fe2O3；故答案为：4CaOAl2O3Fe2O3(4)经过“焙烧”、“水浸”工序后，调节pH至弱酸性，可除去Al3+和硅酸盐，生成Al(OH)3和H2SiO3；“过滤2”后，将溶液pH调至6.5以下，在酸性条件下CrO42-可转化为Cr2O72-离子，离子方程式表示为：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；故答案为：H2SiO3；小于；2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(5)已知CH3OH被氧化生成CO2，由电子转移守恒、元素守恒可推断化学方程式为：Na2Cr2O7+3H2SO4+CH3OH=2Cr(OH)SO4+Na2SO4+CO2+4H2O故答案为：Na2Cr2O7+3
14、H2SO4+CH3OH=2Cr(OH)SO4+Na2SO4+CO2+4H2O(6)由元素守恒可得，1molCr2O3(摩尔质量为152g/mol)最终转化为2molCr(OH)SO4(摩尔质量为165g/mol)，产率=m2kg1000g/kgm1kg401000g/kg152g/mol2165g/mol100=m2m11520.42165100=38m233m1100；故答案为：38m233m1100三、简答题（本大题共5小题，共40分）5. 铬铁矿主要含有亚铬酸亚铁(FeCr2O4)，还含有少量Al2O3和SiO2。由铬铁矿制备K2Cr2O7的流程如图1所示： 已知：常温下，KspCr(OH)3=10-32，KspFe(OH)3=10-38。 回答下列问题： (1)铬铁矿与Na2CO3、NaNO3混合煅烧之前应先将其粉碎，目的是_。 (2)“煅烧”过程中主要反应的化学方程式为_FeCr2O4+_Na2CO3+_NaNO3=_Na2CrO4+_Fe2O3+_CO2+_NaNO2(请配平)。 (3)已知：Al2O3和SiO2与Na2CO3高温煅烧可生成Na2SiO3和NaAlO2。“滤渣1”的主要
