化学二轮专题冲刺 非选择题规范增分专练 - 化学工艺流程题

化学工艺流程题

1．(2013·成都模拟)工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al2(OH)nCl6－n]的流程如下：

(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________； 滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)。

(2)步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中的有色离子为_____ ________(填化学式)；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_________；步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是__________________________。 (3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，其目的：一是生成BAC；二是________ _______________________；已知BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是________________________；若Ca(OH)2溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式： _______________ ________________________________________________________________________。 (4)若0.1 mol AlCl3在某温度下溶于蒸馏水，当有5%水解生成Al(OH)3溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式：____________________________________。 解析：(1)粉碎煤矸石能增大反应物的接触面积，加快反应速率；SiO2不溶于盐酸和硫酸，滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2。(2)溶液中的Fe2＋为绿色；Fe2＋很容易被空气中的O2氧化成棕黄色的Fe3＋，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；煮沸装置上方的长导管有冷凝、回流的作用。(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH，使Fe3

＋生成

Fe(OH)3，从而除去Fe3＋；BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，属于胶体，

可以用丁达尔效应区别滤液Ⅰ与BAC两种液体；若Ca(OH)2溶液过量，部分Al3＋生成

3＋－－AlO－2，离子方程式为Al＋4OH===AlO2＋2H2O。

(4)根据题意：AlCl3 ～ ΔH 1 mol ΔH

0．1 mol×5% ＋a kJ·mol－1

1

1 mol×?＋a kJ·mol－1?

0.1 mol×5%

某温度

则ΔH＝3H2O(l)

＝＋200a kJ·smol－1，其热化学方程式为AlCl3(aq)＋

Al(OH)3(aq)＋3HCl(aq) ΔH＝＋200a kJ·mol－1。

＋

答案：(1)增大反应物接触面积，加快溶解速率(提高Al3的浸出率) SiO2

(2)Fe2 4Fe2＋O2＋4H===4Fe3＋2H2O 冷凝、回流 (3)除去Fe3 用一束光照射

＋

＋

＋

＋

＋

液体，观察是否有丁达尔效应 Al3＋4OH===AlO2＋2H2O

＋

－

－

(4)AlCl3(aq)＋3H2O(l)ΔH＝＋200a kJ·mol1

－

某温度

Al(OH)3(aq)＋3HCl(aq)

2．(2013·淮安模拟)近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：

(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)_________________ _____________________________________________。

(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为___________ _____________________________________________________________。

(3)第④步通入CO2可以使MnO2生成MnO4和MnO2。则K2MnO4完全反应4发生反应，

－

－

时，转化为KMnO4的百分率约为________(精确到0.1%)。

(4)第⑤步趁热过滤的目的是______________________________________。

(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、________、洗涤、干燥。干燥过程中，温度不宜过高，因为____________________________________。 解析：流程中先将MnO2转化为K2MnO4，K2MnO4发生自身氧化还原反应生成KMnO4。(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚是由于后者含有的SiO2在高温下会与KOH发生反应：SiO2＋2KOH===K2SiO3＋H2O。(2)KOH、KClO3和MnO2共熔时，MnO2被氧化为K2MnO4，KClO3被还原为KCl，化学方程式为6KOH＋KClO3＋3MnO2=====KCl＋

2－

3K2MnO4＋3H2O。(3)第④步通入CO2可以使MnO4发生反应，根据得失电子守恒可知

高温

生成MnO－4和MnO2的物质的量之比为2∶1，则K2MnO4完全反应时，转化为KMnO4的百分率约为66.7 %。(4)第⑤步趁热过滤的目的是防止降温过程中KMnO4析出而损耗。

2

(5)干燥过程中，温度不宜过高，否则KMnO4会分解。 答案：(1)SiO2＋2KOH===K2SiO3＋H2O

(2)6KOH＋KClO3＋3MnO2=====KCl＋3K2MnO4＋3H2O (3)66.7 %

(4)减少过滤时的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗) (5)过滤 温度过高KMnO4会分解

3．(2013·济南期末)化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物

及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，流程如 下：

高温

(1)将

过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填选项序号)。 a．品红溶液

b．紫色石蕊溶液 d．溴水

c．酸性KMnO4溶液

(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为______________________ _____________________________________________________________________。 (3)过程③中，需加入的物质是____________；反应的化学方程式为_____________ ________________________________________________________________________。 用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的________________溶液，观察溶液是否变为________色，以验证其中是否含有Fe3。

＋

(4)在实验室里，完成过程④中的____________(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有___________________________________________。 (5)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80℃，目的是______________________________ ________________________________________________________________________。 (6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验：①用分析天平称取2.700 g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥、称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n，则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)

解析：由题中信息可知，过程①向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化

3

亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶液X是硫酸铁溶液，过程②灼烧固体，其中的硫被氧化成二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋6H2O＋4S。(3)由产物绿矾逆推可知过程③是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4。验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3＋，可用含SCN－的溶液检验，若溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3＋，若溶液不变色，证明溶液中不含Fe3＋。(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发结晶的方法，需要使用酒精灯、三脚架、 …… 此处隐藏：4142字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……