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高一化学工艺流程题

高一化学工艺流程题1.工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。

a.浓H2SO4b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在____(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是_______(注明试剂、现象)。

(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_________。

(4)取一定量的泡铜,加入1 L 0.6 mol·L-1HNO3溶液恰好完全溶解,同时放出2240 mL NO 气体(标准状况),另取等量的泡铜,用足量的H2还原,得到的铜的质量为________g。

2.镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。

某兴趣小组以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。

实验过程如下:(1)滤渣的成分为________(填化学式),过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗,用化学方程式表示其清洗原理:_________。

(2)加入H2O2的目的是__________,一段时间后,溶液中有气泡出现并放热,则产生气泡的原因是________。

(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前须洗干净并_____。

萃取分液的目的是________(填序号)。

A.除去水溶液中的铁离子B.增加镁离子在水中的溶解性C.富集铁元素,可以回收利用(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作:边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,______,确定沉淀完全后,过滤、_________,得到MgCO3·3H2O。

3.KMnO4和MnO2都是重要的化学物质,在实验室可以作氧化剂和催化剂。

某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下:Ⅰ.MnO2的制备:该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2的实验,其工艺流程如下:请回答下列问题:(1)第①步操作中,生成CO2的化学方程式为______。

(2)第②步操作中,NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为______。

(3)第③步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的________(填序号)。

A.NaCl B.NaClO C.NaClO4 D.NaOH(4)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。

洗涤沉淀所用的玻璃仪器有_____,判断是否洗涤干净可选用的试剂是________(填化学式)。

(5)NaClO3和MnO2在一定条件下都可以氧化浓盐酸制取氯气,制取等量的氯气消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为_____。

(6)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该过程的阳极反应式为______。

Ⅱ.KMnO4的制备和性质:(7)实验室由二氧化锰制备高锰酸钾可分两步进行:第一步:MnO2与KOH共熔并通入氧气:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;第二步:通入CO2,可使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。

第二步完成反应时,转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率约为________(精确到0.1%)。

4.某工厂用一固体废渣(主要成分为Al2O3·Cr2O3,还含有FeO、SiO2)为主要原料回收利用,生产红矾钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O),同时制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。

其主要工艺流程如下:已知:NaBiO 3不溶于冷水,在碱性条件下能将Cr 3+氧化为CrO 42-。

(1)Ⅰ、Ⅱ的目的是____________。

(2)实验室中操作④的名称为_________。

(3)已知:K sp [Fe(OH)3]=3.0×10-39,K sp [Al(OH)3]=1×10-33。

当pH =5.6时Cr(OH)3开始沉淀。

室温下,Ⅱ中需调节溶液pH 范围为__________(杂质离子浓度小于1×10-6 mol·L-1视为沉淀完全)。

(4)写出Ⅲ中发生反应的离子方程式:________。

(5)Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化,理由是________(结合化学方程式回答)。

(6)写出溶液F 和硫酸溶液反应的离子方程式:__________,若用足量二氧化碳通入F 中,则生成的溶液中离子浓度关系为___________。

5.(2018届湖北联考)镁在工业、医疗等领域均有重要用途。

某化学小组利用硼砂工厂的固体废弃物(主要含有MgCO 3、MgSiO 3、Al 2O 3和Fe 2O 3等)设计了回收其中镁的工艺流程:(1)酸浸前,将固体废弃物研磨的目的是__________,为达到此目的,还可以采取的措施是________(任写一条)。

(2)酸浸时,生成滤渣1的离子方程式为_________。

(3)第一次调节pH 的目的是______。

当加入氨水使Al 3+开始沉淀时,溶液中为_______。

已知K sp [Fe(OH)3 ]=4×10-38,K sp [Al(OH)3 ]=1×10-33。

(4)设计简单方案分离滤渣2,简述实验过程:____________。

(5)滤液3中可回收利用的物质主要是________(填化学式),其阳离子的电子式为_______。

(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式:_________。

6.硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。

用锌白矿(主要成分为ZnO ,还含有Fe 2O 3、CuO 、SiO 2等杂质)制备ZnSO 4 ·7H 2O 的流程如下:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)如下表:(1)“滤渣1”的主要成分为_____(填化学式)。

“酸浸”过程中,提高锌元素浸出率的措施有:适当提高酸的浓度、________(填一种)。

(2)“置换”过程中,加入适量的锌粉,除与溶液中的Fe3+、H+反应外,另一主要反应的化学方程式为___________。

(3)“氧化”一步中,发生反应的离子方程式为_________。

溶液pH控制在[3.2,6.4)之间的目的是_________。

(4)“母液”中含有的盐类物质有______ (填化学式)。

7.常用于印染工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧,工业制备流程如下:请回答下列问题:(1)保险粉应如何保存?_______(填一个注意事项)。

(2)由锌块制备锌粉的目的是________;向锌液中鼓入M 气体,使液态锌雾化,冷却得到粒度约为180 μm(1 m=106 μm)的锌粉。

鼓入的气体M 为常见的双原子单质分子,则M 的化学式为________;分散系A 为________(填“溶液”“胶体”或“悬浊液”)。

(3)流程②的化学方程式为____________。

(4)流程③的分离方法步骤为________、洗涤、干燥,其中洗涤所用试剂是________;实验室加入NaCl 固体的作用是________。

(5)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr 2O 72-被转化为Cr 3+,S 2O 42-被转化为SO 42-),这是目前除去酸性废水中重铬酸根离子的有效方法之一,写出该反应的离子方程式:________。

(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。

其化学方程式为①2Na 2S 2O 4+O 2+H 2O===4NaHSO 3或②Na 2S 2O 4+O 2+H 2O===NaHSO 3+NaHSO 4。

若在此条件下NaHSO 3不会被氧化,请设计实验证明氧化时发生的反应是②:________。

参考答案解析1.(1)cd(2)Fe 3+取少量溶液,滴加2滴KMnO 4溶液,KMnO 4溶液紫色褪去(3)3Cu 2O +2AlAl 2O 3+6Cu(4)16解析:(1)由流程图转化关系可知,气体A 中的大气污染物主要是二氧化硫,故应选择能吸收二氧化硫,且不产生新污染气体的试剂。

浓H 2SO 4不能吸收二氧化硫,故a 错误;稀HNO 3可以吸收二氧化硫,但生成NO 污染大气,故b 错误; NaOH 溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故c 正确;氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,故d 正确。

(2)用稀H 2SO 4浸泡熔渣B ,取少量所得溶液,滴加KSCN 溶液后呈红色,说明含有Fe 3+;Fe 2+具有还原性,可以利用KMnO 4溶液检验,取少量溶液,滴加2滴(或少量)KMnO 4溶液,KMnO 4溶液紫色褪去。

(3)由流程图转化可知,Cu 2O 与Al 反应置换反应生成Al 2O 3与Cu ,反应方程式为3Cu 2O +2AlAl 2O 3+6Cu 。

(4)取一定量的泡铜,加入1 L 0.6 mol·L -1HNO 3溶液恰好完全溶解,同时放出2240 mL NO 气体(标准状况)即0.1 mol ,所得溶液的溶质为Cu(NO 3)2,根据氮元素守恒可知,溶液中NO 3-的物质的量为0.6 mol -0.1 mol =0.5 mol ,所以溶液中Cu 2+的质量为g =16 g ,所以另取等量的泡铜,用足量的H 2还原,得到的铜的质量也应为16 g 。

2.(1)H 2SiO 3 H 2SiO 3+2NaOH===Na 2SiO 3+2H 2O(2)将Fe 2+氧化成Fe 3+ Fe 3+催化H 2O 2分解(3)检漏 AC(4)向上层清液中滴加Na 2CO 3溶液,若无沉淀生成 用水洗涤固体2~3次 低温干燥 解析:由题意及流程图可知,向废渣中加入40%H 2SO 4进行酸溶,MgCO 3和少量Fe 的氧化物溶解,MgSiO 3与硫酸反应生成H 2SiO 3沉淀;过滤后向所得溶液中加30%H 2O 2,Fe 2+被氧化为Fe 3+,然后加入有机萃取剂将Fe 3+分离出去;最后溶液经过一系列处理,得到MgCO 3·3H 2O 。

3.(1)MnCO 3+H 2SO 4===MnSO 4+H 2O +CO 2↑(2)2ClO 3-+5Mn 2++4H 2O===Cl 2↑+5MnO 2↓+8H +(3)AD(4)烧杯、漏斗、玻璃棒 BaCl 2溶液(5)1∶3(6)Mn 2+-2e -+2H 2O===MnO 2+4H +(7)66.7%解析:(3)第③步操作中氯气与氢氧化钠反应生成氯酸钠、氯化钠和水,又因为氢氧化钠过量,则最终得到的固体除NaClO 3外,还一定含有氯化钠和氢氧化钠。

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