《2019年高考化学总复习 专题10化工流程大题考点专练》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年高考化学总复习 专题10化工流程大题考点专练(27页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题10 化工流程大题1我国是世界上最大的钨储藏国,金属钨可用于制造灯丝、合金钢和光学仪器,有“光明使者”的美誉;现以白钨矿(主要成分为CaWO4,还含有二氧化硅、氧化铁等杂质)为原料冶炼高纯度金属钨,工业流程如下:已知:钨酸酸性很弱,难溶于水;完全沉淀离子的pH值:SiO32-为8,WO42-为5;碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨。回答下列问题:(1)工业上生产纯碱常先制得碳酸氢钠,此法叫“联碱法”,为我国化工专家侯德榜创立,即向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,最终生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液,写出该化学反应方程式:_。(2)流程中白钨矿CaWO4和纯碱发生的化学反应方程式是:_。
2、(3)滤渣B的主要成分是(写化学式)_。调节pH可选用的试剂是:_(填选项)。A.氨水 B.盐酸 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液(4)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_。(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知某温度时,Ksp(CaWO4)=110-10,KspCa(OH)2=410-7,当溶液中WO42-恰好沉淀完全(离子浓度等于10-5mol/L)时,溶液中c(OH-)=_。【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+C
3、O2 H2SiO3 B 取最后一次的洗涤液少量于试管中,滴入12滴稀硝酸,再滴加12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净。 如果用碳做还原剂,过量的碳混杂在金属中难以除去,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,若用氢气作还原剂,就可避免该问题。 0.2mol/L 【解析】 (1)向饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,然后通入CO2气体,发生反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl,将两个反应方程式叠加,可得总反应方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl=N
4、aHCO3+NH4Cl;(2)CaWO4与纯碱在高温下反应生成Na2WO4、CaO与CO2,反应方程式为:CaWO4+Na2CO3Na2WO4+CaO+CO2;(3)滤渣B的主要成分为H2SiO3,调节溶液pH,溶液中的SiO32-与H+反应产生H2SiO3沉淀过滤除去,所以应加入盐酸,选项B合理; 3家用氯漂白剂的有效成分是NaClO,除用于漂白衣物、消除污渍外,在食品加工中也广泛应用。(1)常温下,一定浓度次氯酸钠水溶液的pH=a,则a_7(填、c(Na+)=c(SO42-)c(HClO)c(ClO-)c(OH-)Cc(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(ClO-)+c(OH-)D
5、c(H+)-c(OH-)=2c(ClO-)+c(HClO)取20.00g家用氯漂白剂溶液配制成100mL溶液,取出10mL,加入过量KI处理,用足量稀硫酸酸化,然后立即用0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2Na2S2O3+I2=2I+Na2S4O6),指示剂显示滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液30.00 mL;(1)用KI处理漂白剂生成I2的离子方程式为_。(2)该滴定过程选用的指示剂通常为_,判断滴定终点时的现象是_。(3)该漂白剂中“有效氯”的含量为_(结果保留一位小数)。若滴定结束时,发现滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果_(填“偏高”“偏低”“无影响”)。注:“
6、有效氯”指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。【答案】 ClO-H2OHClOOH- 次氯酸钠在水溶液发生水解,使溶液呈碱性 10a-14 BD ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O 淀粉溶液 溶液褪色,且半分钟内不恢复 5.3% 偏低 (1)漂白剂溶液中ClO-有强氧化性,能氧化I-生成I2,同时得到还原产物Cl-,发生反应的离子方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;(2)I2遇淀粉溶液显蓝色,则滴定过程可选择淀粉溶液作指示剂,滴加Na2S2O3溶液,将I2还原为I,随着滴加Na2S2O3溶液的量增大,溶液蓝色会逐渐变浅,最终会消失,当溶液褪色,
7、且半分钟内不恢复时为滴定终点;(3)由2Na2S2O3+I2=2I+Na2S4O6可知,滴定时消耗30.00 mL 0.1000mol/L Na2S2O3溶液,则溶液中I2的物质的量为0.03L 0.1000mol/L=0.0015mol,则20.00g家用氯漂白剂能氧化KI得到的I2为0.0015mol=0.015mol,则每克含氯消毒剂氧化KI生成的I2的物质的量为0.015mol20=0.00075mol,根据Cl2+2I-=I2+2Cl-可知氧化0.00075molI2需要的Cl2的物质的量为0.00075mol,质量为0.00075mol71g/mol=0.053g,故该漂白剂中“有
8、效氯”的含量为5.3%。 (5)向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量CH3COONH4晶体,充分振荡后溶液会变澄清,请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因_。【答案】a、c、d 2Fe2+ClO-+2H+=Cl-+2Fe3+H2O MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2 9.8 使Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去 ABCE Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq);CH3COONH4电离出的NH4+与OH-结合成弱电解质NH3H2O,降低了c(OH-),Mg(OH)2溶解平衡向右移动 (2)流程中加入次氯酸钠在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子,反应的离子
9、方程式为:2Fe2+ClO-+2H+=2Fe3+Cl-+H2O;加入的Z物质为纯碱,所以步骤生成的沉淀物是MgCO3,沉淀物MgCO3在煮沸的情况下发生水解,生成Mg(OH)2和CO2气体,反应的化学方程式为:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2;(3)步骤的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便通过过滤而除去,应加入NaOH,若加入纯碱,不能达到较高的pH,分析表1提供的数据:除去杂质离子合理的pH范围是3.7pH9.8,在此范围内,如果pH过高,就会有大量的Mg2+生成Mg(OH)2而进入沉淀中,从而导致生产成本的提高;为了兼顾产品质量和生产成本,选择pH=
10、9.8最合理,当然此时Mg2+也会部分生成Mg(OH)2沉淀,但由于卤块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,以此保证产品的纯度; 故答案为:FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2;避免温度过高碳酸氢铵分解,减少Fe2+的水解或氧化。6碱式硫酸铁Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.7
11、4.4请回答下列问题:(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH范围在_内,使溶液中的_沉淀(写离子符号),该反应的离子方程式为_ 。(2)反应中的离子方程式为_ 。(3)在实际生产中,反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为_。(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH)42+ 聚合离子,该水解反应的离子方程式为_。(5)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3。为检验所得产品中是否含有Fe2+
12、,应使用的试剂为_。A氯水 BKSCN溶液 CNaOH溶液 D酸性KMnO4溶液【答案】4.4-7.5 Al3+ Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Fe2+2H+NO2- = Fe3+ H2ONO 2mol 2Fe(OH)2+2H2OFe2(OH)42+2H+ D (2)亚硝酸盐具有氧化性,在酸性条件下能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式为2H+ + Fe2+ NO2- Fe3+ + NO+ H2O;因此,本题正确答案为:Fe2+2H+NO2- = Fe3+ H2ONO,(3)氧气的物质的量是11.2L22.4L/mol0.5mol,则得到电子0.5mol42mol,1mol
13、NaNO2被还原生成NO,化合价由+3价降低到+2价,得到1mol电子,则需要2molNaNO2;因此,本题正确答案为:2mol; 7LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4,同时得到的绿矾(FeSO47H2O)与磷酸和LiOH反应可制各 LiFePO4, LiFePO4的制备流程如下图所示:请回答下列问题:(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为_。(2)加铁屑还原的目的是_,过滤前需要检验还原是否完全,其实验操作可描述为_。(3)“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH,其加入顺序应为_,其理由是_。