高考化学二轮复习 考前三个月 考前专项冲刺集训 第32题 化工流程题

第32题化工流程题1无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下：(1)氯化炉中通入O2的目的是_。 (2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是_。 (3)氯化炉中导出的气体，通常用亚硫酸钠溶液来吸收，请写出用Na2SO3溶液处理尾气时发生反应的离子方程式_。 (4)在升华器中加入铝粉的目的是_。(5)用氯化铝晶体(AlCl36H2O)在HCl气中加热也能进行无水氯化铝的制备。但若实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铝化学式为Al2(OH)nCl(6n)，且质量是原氯化铝晶体(AlCl36H2O)的40%，则可推算n的值为_。(6)镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl形式存在，则阳极的电极反应式为_。答案(1)与C反应，提供反应所需的热量 (2)Al2O33Cl23C2AlCl33CO(3)SOCl2H2O=SO2H2Cl(4)将FeCl3杂质还原成Fe除去 (5)4(6)Al3e4Cl= AlCl2欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe27.09.0Fe31.93.2Cr36.08.0(1)某含铬废水处理的主要流程如下图所示：初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是_(用离子方程式表示)。请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：_Cr2O_HSO_=Cr3_SO_H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生的主要反应的离子方程式是：HOH=H2O和_。证明Cr3沉淀完全的方法是_。(2)工业可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图装置模拟处理含Cr2O的废水，阳极反应是Fe2e=Fe2，阴极反应式是2H2e=H2。Fe2与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是_。上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因_。若溶液中含有0.01 mol Cr2O，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_mol。答案(1)Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H_1_Cr2O_3_HSO5H=_2_Cr3_3_SO_4_H2O Cr33OH=Cr(OH)3 取沉淀后的上层清液测定其pH，若pH8，则沉淀完全(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O 水中的H在阴极区放电，H浓度减小促使水的电离平衡H2OHOH向右移动，阴极区OH浓度增大与金属阳离子在阴极区结合而沉淀完全0.083ZnO是电镀、涂料、有机合成等化学工业的重要原料。某课题组设计由含锌工业废料(含Fe、Cu、Mn等杂质)生产ZnO的工艺流程如下： 已知：黄钠铁矾在pH为1.5，温度为90 时完全沉淀，且易于过滤。(1)步骤的浸取液里除含有Zn2、Mn2以外，还含有的金属离子有_、_，所加试剂X为Na2SO4和_的混合液。(2)步骤可进一步氧化除铁，还氧化除去了Mn2，试写出相应的除去Mn2的离子方程式_，步骤加入的试剂是_，整个工艺流程中可以循环使用的试剂是_。(3)步骤中检验沉淀是否洗涤干净的操作方法是_。 (4)步骤碳化实际得到的是一种碱式碳酸锌ZnCO3xZn(OH)2yH2O，取该样品6.82 g，充分灼烧后测得残留物质量为4.86 g，将所得气体通入足量澄清石灰水中，得到2.00 g沉淀，则此碱式碳酸锌的化学式是_。答案(1)Fe3Cu2H2SO4(2)Mn2H2O2H2O=MnO(OH)22HZnNa2SO4(3)取最后一次洗涤滤液12 mL于试管中，向其中滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净(答案合理即可)(4)ZnCO32Zn(OH)2H2O或Zn3(OH)4CO3H2O4从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种流程如下：请回答下列问题：(1)给滤液E中通入过量的NH3，其反应的离子方程式是_。(2)流程中加入烧碱溶液后，生成SiO的离子方程式是_。(3)验证滤液A中含Fe3，可取少量滤液并加入_(填写试剂名称)。(4)滤液C中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶质的一种用途_。(5)滤液F中离子电荷守恒的关系式为_。(6)滤液C和滤液F共同的溶质为G，用惰性电极电解500 mL 0.1 molL1的G溶液，若阳极得到56 mL气体(标准状况)，则所得溶液在常温下的pH为_(忽略电解前后溶液体积的变化)。(7)已知25 时Mg(OH)2的溶度积常数Ksp1.81011。取适量的滤液A，加入一定量的烧碱溶液至达到沉淀溶解平衡，测得该溶液的pH13.00，则25 时残留在溶液中的c(Mg2)_ molL1。答案(1)HNH3H2O=NHH2O、Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2)SiO22OH=SiOH2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚等)(4)NaHCO3、NaCl制纯碱(或作发酵粉、食用盐等)(5)c(NH)c(Na)c(H)c(Cl)c(OH)(6)12(7)1.8109解析(1)滤液E为NaCl、AlCl3和HCl的混合溶液，通入过量NH3，离子反应有：HNH3H2O=NHH2O、Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。(2)生成SiO的离子反应为SiO22OH=SiOH2O。(3)滤液A为FeCl3、MgCl2、AlCl3和HCl的混合溶液，可以利用KSCN溶液或苯酚溶液检验Fe3的存在。(5)滤液F为NaCl、NH4Cl和NH3H2O的混合溶液，其中电荷守恒关系式为c(Na)c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)。(6)G为NaCl，根据2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，阳极得到标准状况下的56 mL Cl2时，电解质溶液中n(OH)20.005 mol，c(OH)0.01 molL1，常温下溶液的pH12。(7)pH13，则c(OH)0.1 molL1，c(Mg2)1.8109 molL1。5硫酸铁铵aFe2(SO4)3b(NH4)2SO4cH2O广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁(含少量硝酸钙)和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。请回答下列问题：(1)硫酸亚铁溶液加H2SO4酸化的主要目的是_。(2)下列物质中最适合的氧化剂B是_；反应的离子方程式_。aNaClO bH2O2cKMnO4 dK2Cr2O7(3)操作甲、乙的名称分别是：甲_，乙_。操作甲时，当出现下列现象_时，停止加热。(填字母)A蒸发皿液面上出现极薄晶膜B蒸发皿底部刚出现细小晶粒C蒸发皿底部出现大量的晶体D蒸发皿中溶液全部蒸干(4)上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量检验Fe2是否已全部被氧化，所加试剂为_(写名称)，_(填“能”或“不能”)用酸性的KMnO4溶液。(如果能，下问忽略)理由是：_。(可用语言或方程式说明)(5)称取14.00 g样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3)2 溶液，恰好完全反应。下列有关用移液管移取50.00 mL溶液的正确操作是_。该硫酸铁铵的化学式为_。答案(1)增大溶液中SO浓度，将Ca2转化为沉淀(同时抑制Fe2水解或抑制Fe2、Fe3水解)(2)bH2O22Fe22H=2Fe32H2O(3)冷却结晶常温晾干或用干净的滤纸吸干 A(4)铁氰化钾溶液不能因为H2O2和Fe2均能使酸性KMnO4溶液褪色。(5)ADFe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O