2023届高考化学专项小练 化工流程.docx

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1、化工流程专题训练1海水是巨大的化学资源宝库，利用海水可以提取很多物质。利用1：提溴工业用海水晒盐之后的盐卤可提取溴，提取流程如图：(1)吹出塔中热空气能将溴单质吹出的原因是_。蒸馏塔中通入水蒸气进行加热，需要控制温度在90 左右的原因是_。利用2：提镁工业从海水提取食盐和Br2之后的盐卤中除含有Mg2、Cl外，还含有少量Na、Fe2、Fe3、SO和CO(NH2)2等，还可以用来提取MgCl2、MgO、Mg(OH)2等物质，流程如图所示：(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，还有能参与大气循环的无毒物质，则该反应的化学方程式为_；加入NaClO的另一个作用是_。利用3：淡化

2、工业(3)海水淡化的方法主要有闪蒸法、离子交换法、电渗析法等。离子交换法淡化海水模拟过程如图所示。氢型阳离子交换原理可表示为：HRNa=NaRH；。羟型阴离子交换树脂填充部分存在的反应有：ROHCl=RClOH；_；_。(4)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示：图中的海水没有直接通入到阴极室中，其原因是_。淡化水在_室(填X、Y、Z、M或N)形成后流出。答案(1)溴单质的沸点低，溴单质易挥发温度过低不利于溴的蒸出，温度过高会蒸出较多水蒸气(2)3NaClOCO(NH2)2=3NaClCO2N22H2O将Fe2氧化为Fe3，并形成Fe(OH)3(3)2ROHSO=R2

3、SO42OHHOH=H2O(4)海水中含有较多的Mg2、Ca2等阳离子，阴极放电产生OH，容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞交换膜Y、M解析(1)吹出塔中热空气能将溴单质吹出的原因是由于液溴沸点低，易挥发。蒸馏塔中通入水蒸气进行加热，需要控制温度在90 左右是由于温度过低不利于溴的蒸出，而温度过高会蒸出较多水蒸气。(2)加入的NaClO具有强氧化性，尿素具有还原性，在NaClO除去尿素CO(NH2)2时，二者发生氧化还原反应，产生CO2、N2、H2O、NaCl，根据得失电子守恒、原子守恒，可得反应方程式为3NaClOCO(NH2)2=3NaClCO2N22H2O；

4、在提取盐后的盐卤水中含有还原性微粒Fe2，而NaClO具有强氧化性，能够将Fe2氧化产生Fe3，同时NaClO是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，Fe3与水解产生的OH结合形成Fe(OH)3沉淀，因此加入NaClO的另一个作用是将Fe2氧化为Fe3，并形成Fe(OH)3沉淀除去。(4)海水为混合物，其中含有大量的Mg2、Ca2等阳离子，而阴极在电解时水放电产生H2同时会产生OH，OH易与Mg2、Ca2反应生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附着在电极表面或堵塞交换膜，因此不能将海水直接通入到阴极室；X、Y、Z、M中均加入海水，根据电解装置可知左侧为电解池的阳极，右侧为阴极，溶液中的阳离子向阴极

5、移动，阴离子向阳极移动，由此可分析Y中的Cl会通过阴离子交换膜进入左侧X室，而其中的Na则通过阳离子交换膜进到右侧Z中；同理M中的阳离子Na会通过阳离子交换膜进到右侧阴极区N中，其中的阴离子Cl会通过阴离子交换膜进入Z中，而Z中的阴、阳离子都无法透过相应的交换膜，因此能得到淡水的是Y、M，而Z中的氯化钠浓度增大。2锆及其化合物作为新材料，具有相当重要的意义。氧氯化锆(ZrOCl2)是制备锆系列材料的一种重要中间产品，用锆英砂(主要成分ZrSiO4)制备水合氧氯化锆有多种方法，目前使用较多的是“一酸一碱法”，其主要流程如图：已知：Na2ZrO3在强碱性的介质中不溶解或水解；硅酸和原硅酸都具有吸附

6、性。回答下列问题：(1)“碱烧”过程中生成“碱熔料”的化学方程式为_。(2)“水洗压滤”工艺可以将30%70%的硅除去，如图表示的是各种工艺变化对水洗除硅率的影响，则为了提高除硅率应采取的措施是_(任意回答两条即可)。(3)硅的去除还有一部分是通过上述流程中的_工艺实现的，这一部分硅转化成的物质是_(填化学式)。(4)水洗压滤的主要目的是除硅，则转型压滤的主要目的是除去_，转型压滤过程中生成ZrO(OH)2的离子方程式为_。(5)操作M包括_、过滤、洗涤、干燥；上述工艺若不加改进，锆的损失会比较大，为了减少锆的损失，应该改进的措施是_。(6)称取3.220 g产品(水合氧氯化锆)，溶于盐酸配制

7、成1 000 mL溶液，取25 mL于锥形瓶中，加热至90 以上，并滴入2滴二甲酚橙指示剂，趁热用0.012 5 molL1EDTA标准溶液滴定，当溶液由红色变为黄色且半分钟不褪色时，消耗EDTA溶液20 mL。计算水合氧氯化锆的化学式为_(EDTA与ZrO2在上述条件下以11比例反应；锆的相对原子质量为91)。答案(1)ZrSiO44NaOHNa2SiO3Na2ZrO32H2O(或ZrSiO46NaOHNa4SiO4Na2ZrO33H2O)(2)水料比在3141之间均可；混合后立即搅拌；搅拌时间3060 min均可(3)“转型压滤”和“酸化压滤”H2SiO3(或H4SiO4)(4)钠(或Na

8、或氯化钠)Na2ZrO32H=2NaZrO(OH)2(5)蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣洗涤，并将洗涤液并入母液中，重复操作M(6)ZrOCl28H2O解析(6)根据题意，25 mL产品溶液消耗EDTA标准溶液的物质的量为0.02 L0.012 5 molL10.000 25 mol，由于EDTA与ZrO2在上述条件下以11比例反应，则ZrO2的物质的量为0.000 25 mol，则3.220 g产品(水合氧氯化锆)中水合氧氯化锆的物质的量为0.000 25 mol0.01 mol，氧氯化锆的物质的量也为0.01 mol，因此所含结晶水的质量为3.22 g0.01 mol178 gmol11.44

9、g，则水的物质的量为0.08 mol，则氧氯化锆与水的物质的量之比为0.01 mol0.08 mol18，则水合氧氯化锆的化学式为ZrOCl28H2O。3Ni(OH)2作为合成镍钴锰三元电极材料的原料，工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2)制备，工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)“滤渣1”的成分为_(写化学式)。(2)“除铁”中，加入NaClO的目的是_，为了证明加入NaClO已足量，可选择的试剂是_ (填字母)。aKSCN溶液、氯水bK3Fe(CN)6 溶液cNaOH溶液 (3)已知“滤渣2”的成分为黄钠铁矾，其化学式为NaFe3(SO4)2(OH)

10、6，则“除铁”中“Na2CO3/”条件下生成滤渣2的离子方程式为_。(4)“除镁”中，若溶液pH过小，Mg2沉淀不完全，原因是_。(5)“沉镍”的离子方程式为_。(6)以镍钴锰三元材料(可简写为Li1nMO2)为一极电极材料的新型锂电池工作原理如图所示，放电时总反应为Li1nMO2LinC6 LiMO26C，则充电时b极的电极反应式为_。答案(1)SiO2(2)将Fe2氧化成Fe3b(3)Na3Fe32SO3H2O3CO=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2(4)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动(5)Ni22HCO=NiCO3CO2H2O(6)LiMO2ne=Li

11、1nMO2nLi解析(2)加入NaClO可以将Fe2氧化成Fe3，便于除去；当NaClO足量时，溶液Fe元素以Fe3的形式存在，不含Fe2，所以只要证明溶液中没有Fe2就可以说明NaClO足量；由于溶液中存在Fe3，所以滴加KSCN溶液溶液会显红色，再加氯水没有明显变化，无法检验Fe2，故不选a；Fe2可以和K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀，故b合适；加NaOH溶液会产生Fe(OH)3沉淀，即便有Fe2，产生的Fe(OH)2沉淀也会被迅速氧化，而且Fe(OH)3沉淀的颜色会覆盖掉Fe(OH)2的颜色，所以无法通过NaOH溶液判断是否有Fe2，故不选c。(3)反应物有Fe3、Na2CO3、SO

12、等，产物有NaFe3(SO4)2(OH)6，产物中的OH说明该反应过程有Fe3与CO的相互促进水解，所以产物应该还有CO2，根据元素守恒可得离子方程式为Na3Fe32SO3H2O3CO=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2。(4)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动，导致镁离子沉淀不完全。(5)沉镍时反应有Ni2、NH4HCO3，产物有NiCO3说明不是相互促进水解，而是Ni2与HCO电离出的CO结合生成NiCO3沉淀，促进HCO的电离，同时产生大量的氢离子，而氢离子又和HCO反应生成二氧化碳和水，所以离子方程式为Ni22HCO=NiCO3CO2H2O。4钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是MoS2，含少量PbS等)制备钼酸钠的途径如图所示：(1)Na2MoO42H2O中钼元素的化合价是_。(2)焙烧过程发生的主要反应为MoS2O2MoO3SO2(未配平)，该反应的氧化产物是_(填化学式)。(3)碱浸时生成Na2MoO4和一种气体A，该气体的电子式为_；沉淀时加入Na2S溶液的目的是_。(4)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉，图1为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。第6层焙烧炉中所得MoO3与MoO2的物质的量之比为_。(5)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合