2023届高考化学专项小练 工艺流程图.docx

1、工艺流程图1.2020益阳市高三(上)期末，23银由于其优良的性能和特性被广泛应用于照相、电子、电气等工业。废定影液中银主要以Na3Ag(S2O3)2形式存在，实验室用废定影液制备Ag的具体流程如图1所示：注：还原时由于Ag直接与N2H4H2O反应过于激烈，所以采用加入氨水，使 Ag与氨形成Ag(NH3)2，降低Ag的浓度，从而相应降低Ag的氧化能力，使反应能够平稳进行。回答下列问题：(1)“溶银”时产生的气体是_(填化学式)。(2)N2H4H2O(水合肼)为无色透明的油状发烟液体，具有强还原性，实验室制备原理为NaClO2NH3=N2H4H2ONaCl，可能用到的实验装置如图2所示：本实验中

2、用不到的装置是_。(填字母)，试剂x是_(填化学式，任写一种)。加入NaClO溶液时要慢慢滴加，目的是_。按气流从左到右的方向，整套装置的连接顺序为_(填仪器接口小写字母)。(3)AgNO3见光或受热易分解。将上述流程中AgNO3溶液蒸发浓缩可获得 AgNO3固体，实验装置如图3所示：使用真空泵的目的是_。测定AgNO3固体的纯度(杂质不参与反应)称取2.00 g制备的AgNO3固体，加水溶解，定容到100 mL；准确量取25.00 mL溶液，酸化后滴入几滴NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，再用0.100 0 molL1 NH4SCN标准溶液滴定，消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为 29.

3、00 mL，则固体中AgNO3的质量分数为_。解析废定影液中加入Na2S得到Ag2S沉淀，过滤后得到Ag2S，溶银时加入稀硝酸发生反应3Ag2S8HNO3=6AgNO32NO3S4H2O，所以得到的气体是NO，向溶液中加入Ag2CO3调节溶液的pH在45，然后过滤，得到AgNO3溶液，向滤液中加入氨水，得到Ag(NH3)2，然后加入肼发生氧化还原反应4Ag(NH3)2N2H4H2O=4AgN28NH3H2O4H，(1)硝酸具有强氧化性，Ag2S具有还原性，溶银时发生氧化还原反应生成NO同时还生成S，反应方程式为3Ag2S8HNO3=6AgNO32NO3S4H2O，所以得到的气体是NO；(2)实

4、验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，装置E起安全瓶的作用，装置A制取水合肼，B装置能防止倒吸，所以D装置不需要；B中x密度大于水且和氨气不反应，起缓冲作用而防止倒吸，则x可能是CCl4；NaClO具有强氧化性，水合肼具有强还原性，浓度过大时二者易发生氧化还原反应，为防止NaClO浓度过大将水合肼氧化，所以慢慢滴加NaClO溶液；实验仪器连接顺序为：制取氨气、收集氨气、制取水合肼、尾气处理，C装置制取氨气、E装置收集氨气且起安全瓶的作用、A装置制取水合肼、B装置尾气处理，所以其连接顺序是ehi(ih)abc(d)；(3)硝酸银易分解，真空泵可以形成负压，使水分在较低的温度下蒸发，同时可防止硝酸银

5、分解；设硝酸银溶液的浓度为x mol/L，根据题干信息得关系式AgNO3NH4SCN，则x mol/L25.00 mL103 L/mL0.100 0 mol/L29.00 mL103 L/mL，x0.116，则100 mL硝酸银溶液中n(AgNO3)0.116 mol/L0.1 L0.011 6 mol，m(AgNO3)0.011 6 mol170 g/mol1.972 g，其质量分数100%100%98.6%。答案(1)NO(2)DCCl4水合肼还原性很强，防止次氯酸浓度过大将其氧化ehi(ih)abc(d)(3)使体系形成负压，有利于水分在较低温度下蒸发，同时可防止硝酸银分解98.6%2.

6、2020厦门市高中毕业班线上质检(一)，27利用菱锰矿(主要成分是MnCO3，含少量Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等)为原料制备MnO2的工艺流程如下：已知：25 时，Ksp(MnF2)5.3103；Ksp(CaF2)1.51010；Ksp(MgF2)7.41011相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀pH范围如下：金属离子Al3Fe3Fe2Ca2Mn2Mg2开始沉淀时的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全时的pH5.22.88.312.610.811.6(1)“除杂1”中加入适量MnO2的作用是_，应调节溶液pH不小于_。(2)“除杂2”的主

7、要目的将Ca2、Mg2转化为相应的氟化物沉淀而除去，除去Ca2的离子方程式为_，该反应的平衡常数为_。(3)“沉锰”中生成Mn(OH)2MnCO3沉淀的离子方程式为_，“母液”经加热等系列操作后可返回“_”工序循环使用。(4)以MnSO4(NH4)2SO4为电解质溶液，利用下图装置可同时制备金属锰和MnO2。离子交换膜a为_，阳极电极反应式为_。解析(1)二氧化锰具有氧化性，“除杂1”中加入适量MnO2的作用是把Fe2氧化为Fe3，为使Al3、Fe3沉淀完全，应调节溶液pH不小于5.2。(2)“除杂2”的主要目的将Ca2、Mg2转化为相应的氟化物沉淀而除去，除去Ca2的离子方程式为MnF2(s

8、)Ca2(aq) Mn2(aq)CaF2(s)，该反应的平衡常数K3.53107。(3)“沉锰”是MnCl2与碳酸铵反应生成Mn(OH)2MnCO3，根据电荷守恒、质量守恒，反应的离子方程式为2Mn23CO2H2O=Mn(OH)2MnCO32HCO，“母液”含有氯化铵，经加热等系列操作后可返回“焙烧”工序循环使用。(4)以MnSO4(NH4)2SO4为电解质溶液制备金属锰和MnO2。根据图示，离子透过交换膜向阳极移动，离子交换膜a为阴离子交换膜，阳极锰离子失电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应式为Mn22e2H2O=MnO24H。答案(1)把Fe2氧化为Fe35.2(2)MnF2(s)Ca2

9、(aq) Mn2(aq)CaF2(s)3.53107(3)2Mn23CO2H2O=Mn(OH)2MnCO32HCO焙烧(4)阴离子交换膜Mn22e2H2O=MnO24H3.(2020河南省天一大联考一模，26)钽是一种过渡金属，钽酸锂(LiTaO3)可用于制作滤波器。一种制备钽酸锂的流程如图：回答下列问题：(1)LiTaO3中钽的化合价为_。(2)固体A呈红色，其主要成分是_(写化学式)，常见用途有_(填一种即可)。(3)操作2的名称是_，用来检验溶液B中阴离子的常用试剂是_。(4)HTaO3是_(填字母)。a.难溶的强酸 b.可溶的弱酸c.可溶的强酸 d.难溶的弱酸(5)烧渣与NaOH溶液转

10、化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为_。(6)上述废料中含Ta2O5的质量分数为44.2%，杂质不含Ta元素。现有100 kg该废料，按上述流程最多可制备_ kg LiTaO3。解析(1)LiTaO3中Li为1价、O为2价，则Ta为5价；(2)A呈红色，其主要成分是Fe2O3，可用作涂料；(3)操作2用于分离固体和液体，为过滤操作，B为氯化钠溶液，用来检验溶液B中阴离子的常用试剂是稀硝酸和硝酸银溶液，可生成不溶于稀硝酸的氯化银沉淀；(4)加入盐酸，生成HTaO3沉淀，可知HTaO3是难溶的弱酸；(5)烧渣与NaOH溶液转化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为Ta2O52OH=2TaO

11、H2O；(6)100 kg该废料，含Ta2O5的质量为100 kg44.2%44.2 kg，最多可制备LiTaO3的质量为2236 kg47.2 kg。答案(1)5(2)Fe2O3用作涂料(3)过滤稀硝酸和硝酸银溶液(4)d(5)Ta2O52OH=2TaOH2O(6)47.24.(2020江西省名师联盟一模，19)过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：已知2CrO2HCr2OH2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在。回答下列问题：(1

12、)Na2CrO4中Cr元素的化合价为_。(2)Ksp(CaCrO4)_(填“”或“Ksp(CaSO4)；(3)已知2CrO2HCr2OH2O，pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质X为：Na2Cr2O7，(4)步骤中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为：2Na2CrO42CO2H2O=Na2Cr2O72NaHCO3；(5)步骤是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染；(6)步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是：减小过碳酸钠的溶解度，提高产率；(

13、7)滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫红色且半分钟不变，证明反应达到反应终点，准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c molL1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL，反应为：5H2O23H2SO42KMnO4=K2SO42MnSO48H2O5O2，n(H2O2)mol2.5103cV mol，2H2O2=2H2OO2，分解生成氧气质量2.5103cV mol32 g/mol0.04cV g，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比100%。答案(1)6(2)(3)Na2Cr2O7(4)2Na2CrO42CO2H

14、2O=Na2Cr2O72NaHCO3(5)六价铬有毒，易造成环境污染(6)减小过碳酸钠的溶解度，提高产率(7)浅红色5.(2020湖南省名师联盟一模，19)工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7)和铁红的流程如图：已知：.2CrO2HCr2OH2O.常见离子开始生成沉淀和沉淀完全的pH如表所示：Fe3Al3Mg2SiOAlO开始沉淀的pH1.94.28.19.510.2沉淀完全的pH3.25.39.48.08.5(1)铬铁矿反应前需要进行粉碎，目的是_。(2)熔融Na2CO3条件下主要反应：2FeO

15、Cr2O34Na2CO37NaNO3=4Na2CrO4Fe2O34CO27NaNO2。该反应中的氧化产物为_、_。该条件下还可以得到的副产物为NaAlO2和Na2SiO3，写出生成Na2SiO3的化学方程式为_。(3)滤渣2的主要成分为_；滤渣4的主要成分为_。(4)调节pH3的合适试剂为_；调节pH3的范围为_。(5)用醋酸调节pH25的目的为_。(6)检验滤液4中Fe3是否沉淀完全的方法是_。解析(1)铬铁矿反应前需要进行粉碎，目的是增大接触面积，提高反应速率；(2)熔融Na2CO3条件下主要反应：2FeOCr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO27NaNO2。

16、在该反应中，Fe、Cr元素化合价升高，失去电子，被氧化，反应产生的氧化产物为Fe2O3、Na2CrO4，该条件下Al2O3与Na2CO3反应产生NaAlO2，杂质SiO2与Na2CO3反应产生Na2SiO3，生成Na2SiO3的化学方程式为SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2；(3)根据上述分析可知滤渣2的主要成分为Al(OH)3、H2SiO3；滤渣4的主要成分为Fe(OH)3；(4)调节pH使Fe3形成Fe(OH)3沉淀，而Mg2仍然以离子形式存在于溶液中，所以合适试剂为MgO、Mg(OH)2或MgCO3，由表中数据可知调节pH3的范围为3.2pH8.1；(5)用醋酸调节pH25的目的为

17、使CrO转化为Cr2O；(6)检验滤液4中Fe3是否沉淀完全的方法是取少量溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液未变为红色，即证明Fe3沉淀完全，反之未沉淀完全。答案(1)增大接触面积，加快反应速率(2)Fe2O3Na2CrO4SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2(3)Al(OH)3、H2SiO3Fe(OH)3(4)MgO或Mg(OH)2或MgCO33.2pH8.1(5)使CrO转化为Cr2O(6)取少量溶液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液未变为红色，即证明Fe3沉淀完全，反之未沉淀完全6.(2020榆林市第一中学上学期期中，17)铁、铝是重要的金属材料，铁、铝及其化合物有非

18、常重要的用途。(1)下列说法正确的是_(填序号)。配制氯化铁溶液，先将FeCl3固体溶于较浓盐酸，再用蒸馏水稀释到所需的浓度FeCl2只能通过置换反应生成，FeCl3只能通过化合反应生成利用氯水和KSCN溶液可以检验含Fe3溶液中有无Fe2加热蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3固体含a mol AlCl3的溶液和含1.5a mol NaOH的溶液，无论正滴和反滴，生成Al(OH)3的质量相等由于金属铝性质稳定，所以Al在空气中能稳定存在(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为_。(3)以铝土矿(主要成分为Al2O3和Fe2O3、SiO2)为原料制备铝的

19、一种工艺流程如下：滤渣主要成分为_。在实验室灼烧操作应选择的实验仪器为_。反应中，加入NaHCO3一段时间才有沉淀生成，写出加入少量NaHCO3时发生反应的离子方程式_。(4)已知25 时KspCu(OH)22.21020，KspFe(OH)34.01038，KspAl(OH)31.11033。在25 下，向浓度均为0.1 molL1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)。溶液中某离子物质的量浓度低于1.0105 molL1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3完全沉淀时，测定c(Al3)0.2 molL1

20、。此时所得沉淀中_(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。解析(1)配制氯化铁溶液，先将FeCl3固体溶于较浓盐酸，防止三价铁离子水解，再用蒸馏水稀释到所需的浓度，故正确；FeCl2可以通过置换反应生成，也可以通过化合反应生成，如铁与FeCl3反应生成FeCl2，FeCl3可通过化合反应生成，硫酸铁与氯化钡发生复分解反应也可生成氯化铁，故错误；Fe3能使KSCN溶液变为红色，所以不能利用氯水和KSCN溶液检验Fe3中有无Fe2，故错误；Fe2(SO4)3水解得到硫酸不挥发(硫酸沸点比水高)，就算能生成H2SO4，也会和Fe(OH)3反应，所以能得到原固体，故正确；a mol AlCl3 1

21、.5a mol NaOH的物质的量之比为23，AlCl3过量，所以无论正滴和反滴，生成Al(OH)3的质量相等，故正确；金属铝的性质比较活泼，Al在空气中能稳定存在是因为铝与空气中氧气反应生成一层致密的氧化物保护膜，故错误。(2)K2FeO4中6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO被还原成Fe3，Fe3水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用；(3)铝土矿(主要成分为Al2O3和Fe2O3、SiO2)中Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液，所以滤渣主要成分为Fe2O3；灼烧操作应选择的实验仪器是坩埚；在溶解铝土矿时加入了过量的氢氧化钠溶液，所以加入NaHCO3先与未反应的氢

22、氧根反应，离子方程式为HCOOH=H2OCO；(4)根据25 时，氢氧化铜与氢氧化铝的溶度积常数KspCu(OH)22.21020，KspAl(OH)31.11033，向浓度均为0.1 molL1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，通过比较Al(OH)3沉淀需c(OH)和Cu(OH)2沉淀需c(OH)的大小即可判断沉淀顺序，即，滴加相同浓度的氨水，Al(OH)3先析出；Fe3完全沉淀时，c3(OH)KspFe(OH)3/c(Fe3)4.01038(1.0105)4.01033，则c(Al3)c3(OH)0.24.0103381034KspAl(OH)31.11033，所以没有生成A

23、l(OH)3沉淀。答案(1)(2)K2FeO4中6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO 被还原成Fe3，Fe3水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用(3)Fe2O3坩埚HCOOH=H2OCO(4)Al(OH)3不含有7.(2020江苏化学，16)吸收工厂烟气中的SO2，能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化，可得到硫酸盐。已知：室温下，ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水；溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2，主要反应的离子方程式为_；

24、当通入SO2至溶液pH6时，溶液中浓度最大的阴离子是_(填化学式)。(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2，在开始吸收的40 min内，SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是_(填化学式)；SO2吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为_。(3)O2催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO2得到溶液的pH在4.56.5范围内，pH越低，SO生成速率越大，其主要原因是_；随着氧化的进行，溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)向氨水中通入少量SO2，反应的离子方程式为2NH3H2OSO2

25、=2NHSO或2NH3H2OSO2=2NHSOH2O。当通入SO2至溶液pH6时，溶液呈酸性，根据含硫微粒的物质的量分数与pH的分布图可知，溶液中浓度最大的阴离子为HSO。(2)根据图2，溶液pH几乎不变阶段的pH约为7，根据图1，此时溶液中HSO和SO浓度基本相同，又因室温下ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水，因此主要产物为ZnSO3；SO2吸收率迅速降低阶段，溶液中pH也迅速降低，pH约在46范围内，根据图1，此时溶液中含硫微粒主要以HSO形式存在，说明生成酸式盐，则主要反应的离子方程式为ZnSO3SO2H2O=Zn22HSO或ZnO2SO2H2O=Zn22HSO。(3)根据图

26、1，pH在4.56.5范围内，pH越低，HSO的浓度越大，因此生成SO的速率越大，随着氧化的进行，根据催化氧化反应2HSOO2=2SO2H可知，溶液的pH将减小。答案(1)2NH3H2OSO2=2NHSO或2NH3H2OSO2=2NHSOH2OHSO(2)ZnSO3ZnSO3SO2H2O=Zn22HSO或ZnO2SO2H2O=Zn22HSO(3)随着pH降低，HSO浓度增大减小8.(2020河北省上学期第一次大联考，26)以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如下：请按要求回答下列问题：(1)需将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是_。(2)酸溶及后续过程中均需

27、保持盐酸过量，其目的是_、_。(3)尾气主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O(g)，测定尾气中SO2含量的方案如下：【方案甲】将标准状况下的2.24 L尾气缓慢通过如下装置A中：C仪器的名称是_，装置C的作用是_。实验时先通入尾气，再通入一定量氮气，通过B装置的增重来测量SO2的体积分数，请写出该方案合理与否的理由_。【方案乙】将标准状况下的2.24 L尾气缓慢通过如下装置D中，充分与足量试剂M反应后，再滴入过量试剂N，经过滤、洗涤、干燥、用电子天平称得沉淀质量为0.233 g。若试剂M、N分别是碘水、BaCl2溶液，写出D中总反应的离子方程式：_。尾气中SO2的体积分数为_。若试剂

28、M是Ba(NO3)2溶液，不再滴加试剂N，观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色.写出SO2和Ba(NO3)2溶液反应的离子方程式：_。解析(1)将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是：增大反应物的接触面积，加快反应速率；(2)加入过量的酸，提高铁元素的浸出率，抑制Fe3水解；(3)仪器C为干燥管，吸收空气中的水蒸气、CO2，防止被B装置吸收，避免影响二氧化硫测定；尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收，致使所测气体即二氧化硫的体积分数偏大，该实验方案不合理；若试剂M、N分别是碘水、BaCl2溶液，碘与二氧化硫在溶液中反应生成硫酸与HI，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡与HCl，反应离子方程式为：SO2I

29、22H2O=SO2I4H、Ba2SO=BaSO4，根据硫元素守恒：n(SO2)n(BaSO4)0.001 mol标况时：V(SO2)0.022 4 L，尾气中SO2的体积分数为100%1.00%，若试剂M是Ba(NO3)2溶液，不再滴加试剂N，二氧化硫溶于水呈酸性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，将亚硫酸氧化为硫酸，硫酸反应生成硫酸钡沉淀，硝酸根被还原为NO，反应中离子方程式为：3SO23Ba22NO2H2O=3BaSO42NO4H。答案(1)增大反应物与空气的接触面积，加快反应速率(2)提高铁元素的浸出率；抑制Fe3水解(3)球形干燥管防止空气中的水蒸气、CO2进入B装置该方案不合理，因为尾气中的CO2也能被B装置中的碱石灰吸收，导致所测SO2气体的体积分数偏大SO2I22H2OBa2=BaSO42I4H1.00%3SO23Ba22NO2H2O=3BaSO42NO4H