《2019届高考化学二轮专题攻略热点题型练： 高考主观题热点题型 第27题 无机化学工艺流程综合题 带答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考化学二轮专题攻略热点题型练： 高考主观题热点题型 第27题 无机化学工艺流程综合题 带答案（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第27题无机化学工艺流程综合题题组一以陌生无机物分离、提纯为载体的综合考查 1.(15分)高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯、光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙、硝酸钡等杂质,提纯流程如下:已知:“滤液1”的主要溶质是Ca(NO3)2;“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2;“滤渣2”的主要成分为BaCrO4;铬酸(H2CrO4)为弱酸。(1)“酸浸”不能采用高温的原因是。(2)相对于水洗,用浓硝酸洗涤的优点是。(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,同时放出无污染的气体,写出反应的离子方程式:。(4)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)
2、 Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1.010-32,当c(Cr3+)降至1.010-5 mol/L,认为Cr3+已经完全沉淀。现将还原后溶液的pH调至4,此时Cr3+是否沉淀完全?(列式计算)。(5)已知Cr(OH)3类似Al(OH)3,还原后溶液的pH不能大于8的原因是(结合离子方程式说明理由)。(6)为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量,进行以下实验:m g“滤渣2”溶液滴定终点时消耗V mL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-2I-+S4O62-)若加入的HI溶液过量,测定结果会(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。“滤渣2”中BaC
3、rO4(摩尔质量为M g/mol)的质量分数为(用代数式表示)。2.(15分).某化学兴趣小组用FeCl2(用铁粉与盐酸反应制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置如图所示。回答下列问题:(1)C仪器的名称是;FeCO3在中生成(填字母),该装置中发生的主要反应的离子方程式为。(2)实验时首先打开活塞3,关闭活塞2,其目的是,然后关闭活塞3,打开活塞2,其目的是。.乳酸亚铁晶体(CH3CH(OH)COO2Fe3H2O,Mr=288)是常用的补铁剂。乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。(3)将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,再加入过量铁粉,75 下搅拌使之充分反应。结束后,无需过滤,除去过量铁
4、粉的反应方程式为。(4)从上述(3)所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是、洗涤、干燥。(5)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数。发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是。经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。取2.880 g产品配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,进行必要处理,用0.100 0 molL-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)2标准溶液19.70 mL。滴定反应为Ce4+Fe2+ Ce3+Fe3+,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为。题组二以化工流程为载体的综合题专练 1.(
5、15分)纳米碳酸钙是一种广泛应用于塑料、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纳米碳酸钙的工艺流程如下:已知某磷石膏钙渣的主要成分及其含量如下表所示:CaOP2O5SO3Fe2O3Al2O3SiO2烧失量47.70%1.60%1.77%0.041%0.002 7%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)为了探究酸溶的工艺条件,称取6份各50 g磷石膏钙渣,分别用不同浓度盐酸进行溶解,反应时间为30 min,测得滤液中钙溶出率的结果如图所示,最适宜的盐酸浓度
6、为。(3)精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要除去(填金属阳离子)。(4)碳化时,先将精制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,此过程中,通入气体有先后顺序,应先通入气体的化学式(填化学式);碳化时发生反应的化学方程式为。(5)把CaCO3浊液滴入1.0 molL-1的Na2SO3溶液中,能否产生CaSO3沉淀?。若不能,说明原因;若能,请从定量的角度简述判断依据:。已知:Ksp(CaSO3)=1.410-7,Ksp(CaCO3)=2.810-9(6)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级:。2.(15分)硼镁泥是硼镁矿生
7、产硼砂晶体(Na2B4O710H2O)时的废渣,其主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取MgSO47H2O的工艺流程如下:回答下列问题:(1)Na2B4O710H2O中B的化合价为;Na2B4O7可制备强还原剂NaBH4,写出NaBH4的电子式:。(2)滤渣A中除含有H3BO3外,还含有;加入硫酸时Na2B4O7发生反应的化学方程式为。(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸,但加热时能溶于浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式:;加入MgO的目的是。(4)碱性条件下,阴极上电解NaBO2溶液也可制得硼氢化钠,其电极反应式为
8、;“有效氢含量”(即:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力)可用来衡量含氢还原剂的还原能力,则NaBH4的有效氢含量为(保留2位有效数字)。答案全解全析题组一以陌生无机物分离、提纯为载体的综合考查1.答案(1)避免HNO3挥发和分解,减少环境污染(2)减少硝酸锶(或产品)溶解损失(3)4H2CrO4+3N2H4+12H+ 4Cr3+3N2+16H2O(4)当pH调到4时,c(OH-)=1.010-141.010-4 mol/L=1.010-10 mol/L,c(Cr3+)=1.010-32(1.010-10)3 mol/L=1.010-2 mol/L1.010-5 mol/L,因
9、此Cr3+没有沉淀完全(5)避免Cr(OH)3在碱性溶液中发生反应Cr(OH)3+OH- CrO2-+2H2O而溶解(6)偏高cVM10-33m100%解析根据已知得到硝酸钙可溶于浓硝酸,硝酸钡和硝酸锶不溶于浓硝酸,所以加入浓硝酸过滤将硝酸钙溶解除去,滤渣1的成分是硝酸锶和硝酸钡。滤渣1经硝酸洗涤后加水溶解,加入铬酸将钡离子转化为铬酸钡沉淀除去,滤渣2成分为铬酸钡,滤液2主要是硝酸锶和硝酸、铬酸,用N2H4将铬酸转化为Cr3+,再转化为Cr(OH)3沉淀除去,最后制得硝酸锶。(1)硝酸是挥发性酸且受热易分解,所以“酸浸”不能采用高温。(2)硝酸锶在浓硝酸中难溶,在水中易溶,所以用浓硝酸洗的主要
10、目的是降低硝酸锶的溶解度,避免在洗涤操作中造成硝酸锶的损失。(3)H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,N2H4被氧化为无污染的气体,应该是氮气,前面的步骤中硝酸过量,所以在反应物中可以添加氢离子,生成物应该有水,因此方程式为4H2CrO4+3N2H4+12H+ 4Cr3+3N2+16H2O。(4)pH=4的时候,可以得到c(OH-)=110-10 mol/L,所以此时c(Cr3+)=Kspc3(OH-) =110-32(110-10)3 mol/L=110-2 mol/L,所以Cr3+没有沉淀完全。(5)Al(OH)3在碱性溶液中会反应转化为AlO2-,Cr(OH)3的性质与Al(OH)3相
11、似,所以应该也可以在碱性溶液中溶解,转化为CrO2-。由以上分析可知,还原后溶液的pH不能大于8的原因是避免Cr(OH)3在碱性溶液中发生反应:Cr(OH)3+OH- CrO2-+2H2O而溶解。(6)如果加入的HI过多,过量的HI会被空气中的氧气氧化为单质碘,所以会消耗更多的硫代硫酸钠溶液,使测定结果偏高。铬酸钡中的+6价Cr应该被碘离子还原为Cr3+,碘离子被氧化为碘单质(I2),根据得失电子守恒,得到2BaCrO43I2,再根据题目给的反应:I2+2S2O32- 2I-+S4O62-,得到2BaCrO43I26S2O32-。消耗的硫代硫酸钠为cV10-3 mol,所以BaCrO4的物质的
12、量为cV310-3 mol,质量为cV310-3M g,所以质量分数为cVM10-33m100%。2.答案(1)三颈烧瓶(1分)C(1分)Fe2+2HCO3- FeCO3+CO2+H2O(2分)(2)排出装置中的空气,防止+2价铁被氧化(2分)使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中(2分)(3)2CH3CH(OH)COOH+Fe CH3CH(OH)COO2Fe+H2(1分)(4)冷却结晶(1分)过滤(1分)(5)乳酸根离子中含有羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化(2分)98.5%(2分)解析(1)由C仪器的结构特征可知C为三颈烧瓶。FeCO3在C中生成,FeCl2和NH4HCO3发生
13、反应的离子方程式为Fe2+2HCO3- FeCO3+CO2+H2O。(2)实验时首先打开活塞3,关闭活塞2,其目的是排出装置中的空气,防止+2价铁被氧化;然后关闭活塞3,打开活塞2,其目的是使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(3)除去过量的铁粉可直接加入适量的乳酸,反应方程式为2CH3CH(OH)COOH+FeCH3CH(OH)COO2Fe+H2。(4)在75 下搅拌,充分反应制得乳酸亚铁,从热溶液中获得乳酸亚铁晶体,应经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作。(5)乳酸根离子中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗酸性高锰酸钾溶液的量增多,故乳酸亚铁晶体的质量分数总是
14、大于100%;由Ce4+Fe2+ Ce3+Fe3+可得,20.00 mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.100 0 molL-10.019 7 L=0.001 97 mol,故100 mL溶液中含有n(Fe2+)=0.001 97 mol100 mL20.00 mL=0.009 85 mol,故产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为0.009 85mol288 gmol-12.88 g100%=98.5%。题组二以化工流程为载体的综合题专练1.答案(1)粉碎磷石膏钙渣,增大盐酸浓度,适当升高温度,延长酸溶时间等(答任写两条)(2)4.0 molL-1(填4.0 molL-1左右均可)(3)Fe3+、Al3+(4)NH3CaCl2+H2O+2NH3+CO2 CaCO3+2NH4Cl(5)能由Ksp(CaSO3)Ksp(CaCO3)=50可知,当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO32-)50c(CO32-)时,
