2018高考理綜化學(xué)大題訓(xùn)練一工藝流程題

1、工藝流程1【2017新課標1卷】（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：回答下列問題：（1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為_。（2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_。（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示：溫度/3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%9295979388分析40 時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最

2、高的原因_。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為_。（5）若“濾液”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式計算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。（6）寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式。2【2017新課標】水泥是重要的建筑材料水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：回答下列問題：（1）在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是，還

3、可使用代替硝酸。（2）沉淀A的主要成分是，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）加氨水過程中加熱的目的是。沉淀B的主要成分為（填化學(xué)式）。（4）草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后，用KMnO4標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：MnO4+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O實驗中稱取0.400g水泥樣品，滴定時消耗了0.0500molL1的KMnO4溶液36.00mL，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分數(shù)為。3【2017新課標3卷】（15分）重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制

4、備流程如圖所示：回答下列問題：（1）步驟的主要反應(yīng)為：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_。（2）濾渣1中含量最多的金屬元素是_，濾渣2的主要成分是_及含硅雜質(zhì)。（3）步驟調(diào)濾液2的pH使之變_（填“大”或“小”），原因是_（用離子方程式表示）。（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到_（填標號）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a80b60c40d1

5、0步驟的反應(yīng)類型是_。（5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品 m2 kg，產(chǎn)率為_。4【2017北京卷】（13分）TiCl4是由鈦精礦（主要成分為TiO2）制備鈦（Ti）的重要中間產(chǎn)物，制備純TiCl4的流程示意圖如下：資料：TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/58136181（升華）3161412熔點/6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶難溶（1）氯化過程：TiO2與Cl2難以直接反應(yīng)，加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)=

6、 TiCl4(g)+ O2(g) H1=+175.4 kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-220.9 kJ·mol-1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學(xué)方程式：_。氯化過程中CO和CO2可以相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)如圖判斷：CO2生成CO反應(yīng)的H_0（填“”“”或“=”），判斷依據(jù)：_。氯化反應(yīng)的尾氣須處理后排放，尾氣中的HCl和Cl2經(jīng)吸收可得粗鹽酸、FeCl3溶液，則尾氣的吸收液依次是_。氯化產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過濾得到粗TiCl4混合液，則濾渣中含有_。（2）精制過程：粗TiCl4經(jīng)兩步蒸餾得純TiCl4。示意圖如下：物質(zhì)a是_，T

7、2應(yīng)控制在_。5【2017江蘇卷】(12分)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。（1）“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_。 （2）向“過濾”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_ (填“增大”、“不變”或“減小”)。（3）“電解”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是_。 （4）“電解”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為_。（5）鋁粉在1000時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4C

8、l固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_。 6【2017江蘇卷】(15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低，對實驗的影響可忽略)。已知：NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解，如：3NaClO2NaCl+NaClO3AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3·H2OAg(NH3) 2+ Cl +2H2O常溫時N2H4·H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+：4Ag(NH3) 2+N2H4·H2O4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O（1）“氧化”階段需在80條件下進行，適宜的加熱方式為_。（2）

9、NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 HNO3也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點是_。（3）為提高Ag的回收率，需對“過濾”的濾渣進行洗滌，并_。（4）若省略“過濾”，直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水，則需要增加氨水的用量，除因過量NaClO與NH3·H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應(yīng))，還因為_。（5）請設(shè)計從“過濾”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案：_(實驗中須使用的試劑有：2 mol·L1水合肼溶液，1 mol·L1H2SO4)。7【2016新

10、課標1卷】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問題：（1）NaClO2中Cl的化合價為_。（2）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_。（3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_、_?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_。（4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_。（5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_。(

11、計算結(jié)果保留兩位小數(shù))8【2016新課標3卷】以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分數(shù)/%2.22.92.83.122286065121以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：（1）“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為_，同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+。“廢渣1”的主要成分是_。（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為_mol。（3）“中和”作用之一是使釩以V4O

12、124形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有_。（4）“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+ V4O124R4V4O12+4OH（ROH為強堿性陰離子交換樹脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_性（填“酸”、“堿”或“中”）。（5）“流出液”中陽離子最多的是_。（6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。9【2016北京卷】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：（1）過程中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是_。（2

13、）過程中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：i：2Fe2+ PbO2+4H+SO422Fe3+PbSO4+2H2Oii: 寫出ii的離子方程式：_。下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。b._。（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲線如圖所示。過程的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程中重復(fù)使用，其目的是_(選填序號)。A減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B重復(fù)利用氫氧化鈉，提高原料的利用率C增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率過濾的目

14、的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡述過程的操作_。10【2016海南卷】KAl(SO4)2·12H2O（明礬）是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑應(yīng)選用_（填標號）。aHCl溶液bH2SO4溶液c氨水dNaOH溶液（2）易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（3）沉淀B的化學(xué)式為_；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。（4）已知：Kw=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H+H2OK=2.0×10-13。Al(OH

15、)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_。11【2016江蘇卷】以電石渣為原料制備KClO3的流程如下：（1）氯化過程控制電石渣過量，在75左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng)，Ca(ClO)2進一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為。提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有（填序號）。A適當減緩?fù)ㄈ隒l2速率 B充分攪拌漿料 C加水使Ca(OH)2完全溶解（2）氯化過程中Cl2 轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應(yīng)方程式為6Ca(OH)2+6Cl2Ca(ClO3)2+5CaC

16、l2+6H2O氯化完成后過濾。濾渣的主要成分為（填化學(xué)式）。濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比nn15（填“”、“”或“=”）。（3）向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3，若溶液中KClO3的含量為100gL-1，從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是。 12【2016江蘇卷】實驗室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO3·3H2O。實驗過程如下：（1）酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) H=50.4kJ·mol1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) H=225.4kJ·mol1酸溶需加