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(广东专用)2022高考化学二轮复习 考前三个月 考前专项冲刺集训 第32题 化工流程题

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第32题 化工流程题1.无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下:(1)氯化炉中通入O2的目的是__________________。(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是__________________。(3)氯化炉中导出的气体,通常用亚硫酸钠溶液来吸收,请写出用Na2SO3溶液处理尾气时发生反应的离子方程式_________________________________________________________。(4)在升华器中加入铝粉的目的是________________________________________________________________________。(5)用氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)在HCl气中加热也能进行无水氯化铝的制备。但若实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)的40%,则可推算n的值为________。(6)镀铝电解池中,金属铝为阳极,熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl形式存在,则阳极的电极反应式为______________。答案 (1)与C反应,提供反应所需的热量(2)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO(3)SO+Cl2+H2O===SO+2H++2Cl-(4)将FeCl3杂质还原成Fe除去 (5)4(6)Al-3e-+4Cl-===AlCl2.欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe2+7.09.0Fe3+1.93.2Cr3+6.08.0(1)某含铬废水处理的主要流程如下图所示:5\n①初沉池中加入明矾作沉降剂,其作用的原理是______________________________(用离子方程式表示)。②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式:________Cr2O+________HSO+______===Cr3++______SO+______H2O。③根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生的主要反应的离子方程式是:H++OH-===H2O和______________。证明Cr3+沉淀完全的方法是______________。(2)工业可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O的废水,阳极反应是Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式是2H++2e-===H2↑。①Fe2+与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是_______________________________。②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从其对水的电离平衡角度解释其原因________________。③若溶液中含有0.01molCr2O,则阳离子全部生成沉淀的物质的量是________mol。答案 (1)①Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+②__1__Cr2O+__3__HSO+5H+===__2__Cr3++__3__SO+__4__H2O③Cr3++3OH-===Cr(OH)3↓ 取沉淀后的上层清液测定其pH,若pH≥8,则沉淀完全(2)①Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O ②水中的H+在阴极区放电,H+浓度减小促使水的电离平衡H2OH++OH-向右移动,阴极区OH-浓度增大与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全 ③0.083.ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。某课题组设计由含锌工业废料(含Fe、Cu、Mn等杂质)生产ZnO的工艺流程如下:5\n已知:黄钠铁矾在pH为1.5,温度为90℃时完全沉淀,且易于过滤。(1)步骤①的浸取液里除含有Zn2+、Mn2+以外,还含有的金属离子有________、________,所加试剂X为Na2SO4和________的混合液。(2)步骤②可进一步氧化除铁,还氧化除去了Mn2+,试写出相应的除去Mn2+的离子方程式______________,步骤③加入的试剂是__________,整个工艺流程中可以循环使用的试剂是____________。(3)步骤⑤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是__________________。(4)步骤④碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌[ZnCO3·xZn(OH)2·yH2O],取该样品6.82g,充分灼烧后测得残留物质量为4.86g,将所得气体通入足量澄清石灰水中,得到2.00g沉淀,则此碱式碳酸锌的化学式是____________。答案 (1)Fe3+ Cu2+ H2SO4(2)Mn2++H2O2+H2O===MnO(OH)2↓+2H+ Zn Na2SO4(3)取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净(答案合理即可)(4)ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O[或Zn3(OH)4CO3·H2O]4.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种流程如下:请回答下列问题:(1)给滤液E中通入过量的NH3,其反应的离子方程式是____________________________。(2)流程Ⅱ中加入烧碱溶液后,生成SiO的离子方程式是___________________________。(3)验证滤液A中含Fe3+,可取少量滤液并加入__________________(填写试剂名称)。(4)滤液C中溶质的主要成分是________________(填化学式),写出该溶质的一种用途_______5\n_________________________________________________________________。(5)滤液F中离子电荷守恒的关系式为____________________________________________。(6)滤液C和滤液F共同的溶质为G,用惰性电极电解500mL0.1mol·L-1的G溶液,若阳极得到56mL气体(标准状况),则所得溶液在常温下的pH为____________(忽略电解前后溶液体积的变化)。(7)已知25℃时Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=1.8×10-11。取适量的滤液A,加入一定量的烧碱溶液至达到沉淀溶解平衡,测得该溶液的pH=13.00,则25℃时残留在溶液中的c(Mg2+)=________mol·L-1。答案 (1)H++NH3·H2O===NH+H2O、Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH(2)SiO2+2OH-===SiO+H2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚等)(4)NaHCO3、NaCl 制纯碱(或作发酵粉、食用盐等)(5)c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)(6)12(7)1.8×10-9解析 (1)滤液E为NaCl、AlCl3和HCl的混合溶液,通入过量NH3,离子反应有:H++NH3·H2O===NH+H2O、Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。(2)生成SiO的离子反应为SiO2+2OH-===SiO+H2O。(3)滤液A为FeCl3、MgCl2、AlCl3和HCl的混合溶液,可以利用KSCN溶液或苯酚溶液检验Fe3+的存在。(5)滤液F为NaCl、NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液,其中电荷守恒关系式为c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。(6)G为NaCl,根据2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,阳极得到标准状况下的56mLCl2时,电解质溶液中n(OH-)=×2=0.005mol,c(OH-)==0.01mol·L-1,常温下溶液的pH=12。(7)pH=13,则c(OH-)=0.1mol·L-1,c(Mg2+)==1.8×10-9mol·L-1。5.硫酸铁铵[aFe2(SO4)3·b(NH4)2SO4·cH2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料,设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。5\n请回答下列问题:(1)硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是____________________________________。(2)下列物质中最适合的氧化剂B是________;反应的离子方程式__________。a.NaClOb.H2O2c.KMnO4d.K2Cr2O7(3)操作甲、乙的名称分别是:甲________,乙________。操作甲时,当出现下列现象________时,停止加热。(填字母)A.蒸发皿液面上出现极薄晶膜B.蒸发皿底部刚出现细小晶粒C.蒸发皿底部出现大量的晶体D.蒸发皿中溶液全部蒸干(4)上述流程中,氧化之后和加热蒸发之前,需取少量检验Fe2+是否已全部被氧化,所加试剂为________(写名称),________(填“能”或“不能”)用酸性的KMnO4溶液。(如果能,下问忽略)理由是:______________。(可用语言或方程式说明)(5)称取14.00g样品,将其溶于水配制成100mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14g沉淀;向另一份溶液中加入0.05molBa(NO3)2溶液,恰好完全反应。下列有关用移液管移取50.00mL溶液的正确操作是______________。该硫酸铁铵的化学式为____________。答案 (1)增大溶液中SO浓度,将Ca2+转化为沉淀(同时抑制Fe2+水解或抑制Fe2+、Fe3+水解)(2)b H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O(3)冷却结晶 常温晾干或用干净的滤纸吸干 A(4)铁氰化钾溶液 不能 因为H2O2和Fe2+均能使酸性KMnO4溶液褪色。(5)AD Fe2(SO4)3·2(NH4)2SO4·2H2O5

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发布时间:2022-08-25 22:39:05 页数:5
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文章作者:U-336598

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