专题专项训练(一) 无机化工流程题

专题专项训练(一)无机化工流程题1(2014江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是_(用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是_；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。2(2015武汉模拟)“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂联合生产等都是很好的“低碳”生产方式。下面是几家工厂利用废气、废液、废渣联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：(1)操作为_。(2)工业合成氨的化学方程式为_。(3)沉淀池中生成硫酸铵的化学方程式为_。(4)在实验室中检验氨气的方法是_。(5)副产品的化学式为_。该联合生产工艺中可以循环使用的物质是_。3工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬，简要流程如下：(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数)：2FeOCr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2)操作包括过滤与洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是_；操作可选用的装置(部分夹持装置略去)是_(填序号)。(3)写出能够完成操作的相关反应的化学方程式：_。(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mgL1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下：.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 molL1的K2Cr2O7溶液。.加指示剂，用c molL1的硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2把多余的Cr2O转化为Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_。计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗_ mol Fe2，1 mol Cr2O相当于_mol O2。4(2012大纲卷)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：(1)起始滤液的pH_7(填“大小”“小于”或“等于”)，其原因是_；(2)试剂的化学式为_，中发生反应的离子方程式为_；(3)试剂的化学式为_，中加入试剂的目的是_；(4)试剂的名称是_，中发生反应的离子方程式为_；(5)某同学称取提纯的产品0.775 9 g，溶解后定容在100 mL容量瓶中，每次取25.00 mL溶液，用0.100 0 molL1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL，该产品的纯度为_(列式并计算结果)。5(2015合肥模拟)高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：已知：流程中所加软锰矿中含50 g MnO2；生成墨绿色浸出液的反应为：KClO33MnO26KOH=3K2MnO4KCl3H2O。回答下列问题：(1)实验中采用铁坩埚而不是瓷坩埚的原因是_。(2)通入CO2，可使MnO2发生反应，生成MnO及MnO2，写出该反应的离子方程式：_；若通入CO2太多，则在加热浓缩时，会有_晶体和KMnO4晶体一起析出。(3)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高，其原因是_；趁热过滤的目的是_；加热时用玻璃棒不断搅拌溶液的目的是_；洗涤KMnO4晶体用冷水洗涤较好的原因是_。(4)计算12.25 g KClO3固体经过上述转化，最多可制得KMnO4的质量为_(结果保留一位小数)。6实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，主要工艺流程如下。(1)将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_。A品红溶液B紫色石蕊试液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2)过程中，FeS、O2和H2SO4反应的化学方程式为_。(3)过程中需加入的物质是_。(4)过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要_。(5)过程调节pH可选用下列试剂中的_(填序号)。A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)过程中，将溶液Z加热到7080 ，目的是_。(7)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。用分析天平称取2.700 0 g样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)(SO4)n，则该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)。答 案1解析：(1)粉煤灰中Al2O3与硫酸反应，而SiO2不与硫酸反应，则酸浸时发生Al2O3与硫酸的反应，滤渣为SiO2。(2)加CaCO3调节溶液pH时，Ca2与溶液中的SO形成CaSO4沉淀。若溶液pH偏高，则溶液中Al3形成Al(OH)3沉淀，从而导致溶液中铝元素含量降低。答案：(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO减小2解析：(3)沉淀池中反应物为CaSO4、CO2、NH3、H2O，发生的反应为CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4。答案：(1)过滤(2)N23H22NH3(3)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4(4)用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则说明含有NH3(或用玻璃棒蘸取浓盐酸检验，若产生白烟，则含有NH3)(其他合理答案也可)(5)CaOCO2(若有NH3，也可)3解析：(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO2”。(4)K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。Fe2与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3和Cr3，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2；根据 Cr2O2Cr3转移6e，O22H2O转移4e可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。答案：(1)7NaNO2(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作23次D(3) 2Cr2O34Cr3O2或2AlCr2O32CrAl2O3(其他答案合理也可)(4)酸式滴定管或移液管61.54解析：(5)氯化钾的纯度为100%98.40%。答案：(1)大于弱酸强碱盐K2CO3发生水解使体系呈碱性(2)BaCl2Ba2CO=BaCO3、Ba2SO=BaSO4(3)K2CO3除去A中的Ba2(4)盐酸CO2H=H2OCO2(5)100%98.40%5解析：(4)根据关系式KClO33K2MnO4,3MnO2MnO，可得：KClO32KMnO4，则最多可制得KMnO4的质量为2158 g/mol31.6 g。答案：(1)在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生化学反应(或SiO22KOH高温,K2SiO3H2O)(2)3MnO22CO2=2MnOMnO22CO2KHCO3(3)高温会导致高锰酸钾分解防止高锰酸钾结晶析出受热均匀利于蒸发溶剂减少高锰酸钾的溶解(4)31.6 g6解析：由聚铁的化学式可知：n(Fe3)n(SO)n(BaSO4)0.015 mol，所以聚铁样品中铁元素的质量分数100%31.1%。答案：(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)铁粉(4)蒸发皿、玻璃棒(5)C(6)促进Fe3的水解(7)31.1%