高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)工業(yè)流程圖專題訓(xùn)練

高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 工業(yè)流程圖專題訓(xùn)練1、工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅 (CuCl)，其工藝流程如下圖所示：試依據(jù)如圖轉(zhuǎn)化回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z(1)工業(yè)生產(chǎn) Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是 。(2)還原過程中的產(chǎn)物為 Na[CuCl2]，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。制備中當(dāng)氯化過程完成后必須經(jīng)還原過程再制得 CuCl，為什么不用一步法制得 CuCl？(已知 Cu2＋＋Cu＋－2Cl===2CuCl↓) 。還原過程中加入少量鹽酸的作用是 ，加入NaCl且過量的原因是(4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是 。(5)實(shí)驗(yàn)室中在 CuCl2熱溶液中通入 SO2氣體也可制備白色的 CuCl沉淀，試寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。答案 (1)石灰乳來源豐富，成本低，且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]CuCl沉淀沉積在 Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行(3)防止 Cu2＋水解增大NaCl的濃度有利于生成更多的 Na[CuCl2]，提高產(chǎn)率(4)使CuCl盡快干燥，防止被空氣氧化－ △ ＋ 2－(5)2Cu2＋2Cl＋SO2＋2H2O=====2CuCl↓＋ 4H＋SO24Ni2O3在工業(yè)上有重要的應(yīng)用。以鎳粉廢料為原料提取 Ni2O3的工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)加入雙氧水“氧化”的離子方程式為 TOC\o"1-5"\h\z濾渣A的主要成分是 (填化學(xué)式 )。(2)方法①中為了控制“氧化”效率，加入NaOH與NaClO的最佳物質(zhì)的量之比＝ 。(3)方法②用電解法制取 Ni2O3時(shí)，先用 NaOH調(diào)節(jié)酸溶后的溶液的 pH至7.5，再加入適量 Na2SO4用惰性電極進(jìn)行電解。電解過程中所產(chǎn)生的 Cl2大約有 40%在弱堿性條件下生成 ClO－，ClO－再把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。加入 Na2SO4的作用是 ；nmol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過電子的物質(zhì)的量為 。(4)工業(yè)上，鎳作陽極，電解 0.1mol·L－1NiCl2溶液與一定量 NH4Cl溶液組成的混合溶液，可得到高純度、當(dāng)其他條件一定時(shí)， NH4Cl溶液的濃度對(duì)陰極電流效率 (電極上實(shí)際沉積的物質(zhì)的量與理)及Ni的成粉效率的影響如圖所示。NH4Cl溶液的濃度最好控制為 g·LNH4Cl溶液的濃度大于 15g·L－1時(shí)，陰極有氣體生成，導(dǎo)致陰極電流效率降低，請(qǐng)結(jié)合平衡移動(dòng)原理 (1)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2OFe(OH)3(2)4∶1(3)增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性 2.5nmol(4)①10②隨著 NH4Cl溶液濃度增大， NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋水解平衡向右移動(dòng)， H＋濃度增大，(1)雙氧水可將亞鐵離子氧化；加入 Na2CO3調(diào)節(jié) pH可使鐵離子生成 Fe(OH)3沉淀。(2)步驟①中，Ni2＋氧化為 Ni2O3，離子方程式為 2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===Ni2O3↓＋2H2O＋Cl－，故加入NaOHNaClO的最佳物質(zhì)的量之比為 4∶1。(3)電解產(chǎn)生的 Cl2大約有 40%在弱堿性條件下生成 ClO－，ClO－ClO－～2Ni2＋。當(dāng)有nmol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，參加反應(yīng)ClO－的物質(zhì)的量為 0.5nmol，則電解生成的 n(Cl2)＝1.25nmol，電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為 2Cl－－2e－===Cl2↑，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量 n(e－)＝2.5nmol。(4)①為獲得高純度的球形超細(xì)鎳粉，由題圖可看出NH4Cl溶液的濃度最好控制為 10g L·－ 1。②NH 4Cl 溶液的濃度大于 15g L·－ 1時(shí)，隨著 NH4Cl 溶液濃度的增NH＋4＋H2O NH3·H2O＋H＋水解平衡向右移動(dòng)， H＋濃度增大，導(dǎo)致陰極放出氫氣，陰極上生成 Ni砷俗稱“砒”，砷是制備除草劑等農(nóng)藥的元素。 某廢水中砷元素主要以亞砷酸 (H3AsO3)形式存在， 可以(1)砷與磷位于同一主族，砷原子比磷原子多一個(gè)電子層。砷的原子序數(shù)為 ；下列事實(shí)能說明磷的

非金屬性比砷強(qiáng)的是 (填字母 )。A．酸性： H3PO3>H3AsO3B．穩(wěn)定性： PH3>AsH3C．沸點(diǎn)： AsH3>PH3(2)Ca3(AsO4)2中砷元素化合價(jià)為 。(3)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作 A時(shí)需要的玻璃儀器名稱是 “二級(jí)降砷”中雙氧水與亞砷酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為(5)“二級(jí)降砷”中，可以用次氯酸鈉替代雙氧水，已知一定條件下，砷存在形式如表所示。pH<22～77～1111～14存在形式H3AsO4－H2AsO42－HAsO24－－HAsO42、AsO34pH＝10時(shí)，次氯酸鈉與亞砷酸反應(yīng)的離子方程式為 答案(1)33B(2)＋5(3)漏斗、燒杯、玻璃棒(4)H3AsO3＋H2O2===H3AsO4＋H2O－ －－ ＋(5)H3AsO3＋ClO===HAsO4＋Cl＋2H(ZnS，含有 SiO(ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子 [c0(Mn＋)＝0.1molL·－1]形成氫氧化物沉淀的 pH范圍如下：金屬離子Fe3＋2＋Fe2＋Zn2＋Cd2開始沉淀的 pH1.56.36.27.4沉淀完全的 pH2.88.38.29.4回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2)濾渣1的主要成分除 SiO2外還有 ；氧化除雜工序中 ZnO的作用是 ，若不通入氧氣，其后果是 。(3)溶液中的 Cd2＋可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為 ；沉積鋅后的電解液可返回 工序繼續(xù)使用。焙燒答案(1)2ZnS＋3O2=====2ZnO＋2SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的 pH無法除去雜質(zhì) Fe2＋(3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋(4)Zn2＋＋2e－===Zn溶浸焙燒解析(1)閃鋅礦的主要成分是 ZnS，所以高溫焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2ZnS＋3O2=====2ZnO＋2SO2。(2)閃鋅礦焙燒后的主要成分變?yōu)?ZnO，還存在少量 SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀 H2SO4后，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)： ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O、CdO＋H2SO4===CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4===PbSO4＋H2O。其中 SiO2和PbSO4不溶于水， 以沉淀的形式沉降下來，所以濾渣 1的主要成分是 SiO2和PbSO4。氧化除雜工序中 ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的 pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀；通入 O2的目的是使溶液中的 Fe2＋轉(zhuǎn)化為 Fe3＋，有利于除雜，若不通入 O2，無法除去溶液中的雜質(zhì) Fe2＋。(3)溶液中的 Cd2＋與加入的 Zn粉反應(yīng)而被除去，反應(yīng)的離子方程式為 Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd。(4)電解 ZnSO4溶液制備單質(zhì) Zn時(shí)，陰極放電的是 Zn2＋和H＋。因?yàn)槿芤褐械?Zn2＋濃度較大，所以陰極電極反應(yīng)式應(yīng)該是 Zn2＋ ＋ 2e－ ===Zn，陽極放電的是 OH－，電極反應(yīng)式是 4OH－－ 4e－ ===2H2O＋ O2↑ 。沉積鋅后的溶液應(yīng)該是 ZnSO4和稀 H2SO4，可返回到溶浸工序循環(huán)使用。5、某混合物漿液含 Al(OH)3、MnO2和少量 Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使 Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用?；卮稷裰械膯栴}。固體混合物分離利用的流程圖TOC\o"1-5"\h\zⅠ.固體混合物的分離和利用 (流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明 )(1)反應(yīng)①所加試劑 NaOH的電子式為 ，B→C的反應(yīng)條件為 ，C→Al的制備方法稱為 。(2)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。 D與濃鹽酸混合，不加熱，無變化；加熱有 Cl2生成，當(dāng)反應(yīng)停止后，固體有剩余，此時(shí)滴加硫酸，又產(chǎn)生 Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有 (填序號(hào)) 。a.溫度 b.Cl－的濃度 c.溶液的酸度答案(1) 加熱 (或煅燒 )電解法(2)ac解析 (1)由題給流程圖知，溶液 A中含有的溶質(zhì)為偏鋁酸鈉、鉻酸鈉和 NaOH，通入CO2得到的沉淀 B為Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解可得到固體 C(Al2O3)，電解熔融的 Al2O3可得到 Al；固體D為MnO2，MnO2可與濃鹽酸在加熱的條件下生成 Cl2。NaOH的電子式為 。B→C的反應(yīng)條件為加熱 (或煅燒 )，C→Al的制備方法稱為電解法。(2)由題意“反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合，不加熱，無變化，加熱有 Cl2生成”說明溫度對(duì)反應(yīng)有

影響；當(dāng)反應(yīng)停止后，滴加硫酸，提供 H＋，故反應(yīng)又開始產(chǎn)生 Cl2；由此判斷 H＋對(duì)反應(yīng)有影響。綜上所TOC\o"1-5"\h\z述，故選 ac。(化學(xué)式為6、磷酸二氫鉀 (KH2PO4)(化學(xué)式為Ca5P3FO12)制備磷酸二氫鉀的工藝流程如圖所示 (部分流程步驟已省略 )：其中，萃取是因?yàn)?KCl和H3PO4產(chǎn)生的 HCl易溶于有機(jī)萃取劑。請(qǐng)回答下列問題：(1)氟磷灰石 (Ca5P3FO12)中磷元素的化合價(jià)是 。(2)用化學(xué)反應(yīng)原理解釋KCl和 H3PO4生成 KH2PO4的原因(3)若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作Ⅰ和Ⅱ， 則需要相同的玻璃儀器是 ；沸騰槽不能采用陶瓷材質(zhì)的原因是(用化學(xué)方程式表示 )。副產(chǎn)品N的化學(xué)式是 ；在得到N的流程中“??” 的操作步驟是 、洗滌、干燥。(5)在萃取過程中， 影響萃取率的因素復(fù)雜， 下圖是投料比 n(KCl)對(duì)萃取率的影響曲線， 在實(shí)際操作中，n(H3PO4)應(yīng)選擇投料比 n(KCl)的范圍是 (填序號(hào) )。n(H3PO4)BB．0.4～0.6D．0.8～1.0A． 0.2～ 0.4C．0.6～0.8E．1.0～1.2

(6)電解法制備 KH2PO4是用石墨作電極， 將電解槽分為 a區(qū)和 b區(qū)，中間用陽離子交換膜隔離， a區(qū)為 3mol·LH3PO4，b區(qū)為3mol·L－1KCl。陽極區(qū)為 (填“a”或 “b”)區(qū)，其電極反應(yīng)式是答案 (1)＋5(2)該反應(yīng)是 KCl＋H3PO4 KH2PO4＋HCl，加入有機(jī)萃取劑后， HCl被萃取到有機(jī)層中，水溶液中c(HCl)減小，使得平衡向生成 KH2PO4的方向移動(dòng)(3)燒杯 4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4(4)NH4Cl(減壓 )蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(5)E(6)b2Cl－－2e－===Cl2↑7、焦亞硫酸鈉 (Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題：生產(chǎn) Na2S2O5，通常是由 NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式(2)利用煙道氣中的 SO2生產(chǎn) Na2S2O5的工藝為：①pH＝4.1時(shí)，Ⅰ中為 溶液(寫化學(xué)式 )。②工藝中加入 Na2CO3固體、并再次充入 SO2的目的是 (3)制備 Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中 SO2堿吸收液中含有 NaHSO3和Na2SO3。 Na2S2ONa2S2O5。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。 在測(cè)定某葡萄酒中 Na2S2O5殘留量時(shí)， 取50.00mL葡萄酒樣品， 用0.01