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(3)

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(3)2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe (4)11

(5)①bc ②将浓硫酸用蒸馏水稀释，将称得的样品与足量稀硫酸充分反应

6．(2013·青岛质检)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备

高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

高温

试回答下列问题：

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(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。 (2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。 A．稀硫酸

B．氨水

D．高锰酸钾溶液

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C．氢氧化钠溶液

(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2，检验Fe2的方法是_____ ________________________________________________________________________。 (4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是

________________________________________________________________________。 (5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为

________________________________________________________________________。 解析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。(2)步骤Ⅲ要把pH调高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，故使用氨水。若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。(4)NH4HCO3受热易分解，高温会促进Fe2＋水解。 答案：(1)Fe2、Fe3 (2)B

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(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色 (4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2水解

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(5)4FeCO3＋O2=====2Fe2O3＋4CO2

7．(2013·海滨模拟)工业上以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿的

主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中一部分铁元素在风化过程中会转化为＋3价。

高温

已知：TiOSO4遇水会水解。

(1)步骤②中，用铁粉将Fe3转化为Fe2的离子方程式为_______________________

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________________________________________________________________________。 (2)步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的________(填字母序号)。

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a．熔、沸点差异 b．溶解性差异 c．氧化性、还原性差异 (3)步骤②、③、④中，均需要进行的操作是________(填操作名称)。

(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2转化为H2TiO3的原理：

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________________________________________________________________________。 (5)利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应可生产硫酸锰(MnSO4，易溶于水)，该反应的离子方程式为_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)研究发现，用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置可获得金属钙，并可以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。

① 写出阳极的电极反应式：_________________________ _________________________________________。

② 在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是_________________________ ___________________________________________________ (请结合化学用语解释)。

解析：(1)步骤②中，用铁粉将Fe3＋转化为Fe2＋的反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2

＋。(2)步骤③中，冷却结晶是利用物质在不同温度下的溶解性差异来实现混合物的分离的。

(3)分析流程图可知，步骤②、③、④中均需进行的操作是过滤。(4)步骤③所得溶液中存在平衡：TiO2＋＋2H2O

H2TiO3＋2H＋，当加入热水稀释、升温后，平衡正向移动，生成

H2TiO3。(5)废液中主要含有硫酸和硫酸亚铁，与软锰矿反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。(6)①电解槽的阳极发生氧化反应：2O2－－4e－===O2↑(或C＋2O2－－4e－===CO2↑)。②制备金属钛时，发生反应：2CaO=====2Ca＋O2↑，2Ca＋ TiO2―――→Ti＋2CaO由此可见，CaO的总量不变。

答案：(1)2Fe3＋Fe===3Fe2 (2)b (3)过滤

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电解

一定条件

(4)溶液中存在平衡：TiO2＋2H2O

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H2TiO3＋2H，当加入热水稀释、升温后，平衡

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正向移动，生成H2TiO3 (5)MnO2＋2Fe2＋4H===Mn2＋2Fe3＋2H2O (6)①2O2－4e===O2↑(或C＋2O2－4e===CO2↑) ②制备Ti时，发生反应：2CaO=====2Ca＋

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电解

O2↑，2Ca＋TiO2―――→Ti＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变(或制备Ti时，阴极发生反应；2Ca2＋4e===2Ca，阳极发生反应：2O2－4e===O2↑，2Ca＋TiO2――→Ti

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一定条件

一定条件

＋2CaO，由此可见，CaO的总量不变)

8．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐。最

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近的研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：

(1)原料Fe(NO3)n中n＝________，投入原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为________。

(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________； 步骤三中洗涤干净的标准是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为： MnFe2O4――→MnFe2O4－x＋O2↑； MnFe2O4－x＋xH2O―→MnFe2O4＋xH2↑ 请认真分析上述两个反应并回答下列问题：

①若MnFe2O4－x中x＝0.8，则MnFe2O4－x中Fe2占全部铁元素的百分率为________。

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1 000 K

②该热化学循环制氢法的优点有___________________________________________ ____________________________________________________ (答两点即可)。 ③ 该热化学循环法制氢尚有不足之处，进一步改进的研究方向是______________ ________________________________________________________________________。驾驶员之家 科目一考试 安全文明驾驶2016科目四

解析：(1)分析MnFe2O4中各元素的化合价，Mn为＋2价，Fe为＋3价，则Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的反应不是氧化还原反应，因此Fe(NO3)n中n＝3。根据元素守恒，原料Fe(NO3)n和Mn(NO3)2的物质的量之比应为2∶1。

(2)步骤二中“连续搅拌”可使Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的混合溶液在碱性条件下充分反应，沉淀完全。

步骤三中沉淀是否洗涤干净可通过检验洗涤液的酸碱性，当洗涤液呈中性时，说明沉淀已经洗涤干净。

(3)①MnFe2O4－x中x＝0.8，则化学式为MnFe2O3.2，Fe的平均化合价为＋2.2。

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设在该化合物中含有1 mol Fe时，其中Fe2＋的物质的量为a mol，则Fe3＋的物质的量为(1－a)mol。因此×100%＝80%。

③分析该热化学循环过程，MnFe2O4的 …… 此处隐藏：2339字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……