2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題突破訓(xùn)練(二)化學(xué)工藝流程試題的突破方略魯科版

1、專(zhuān)題突破訓(xùn)練（二）化學(xué)工藝流程試題的突破方略1. （2016 全國(guó)川卷，T26節(jié)選）過(guò)氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉?wèn)題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160088】過(guò)氧化鈣的制備（1）步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液呈_性（填“酸”“堿”或“中”）。將溶液煮沸，趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是。（2）_ 步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _ ?該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是 _。（3）將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是（4）制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)

2、，過(guò)濾后可得至 y 過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是 _ ,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是_?！窘馕觥浚?）步驟中逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，該固體為CaCO,溶液中含有 CaCl2,由于溶解了生成的 CQ,溶液呈弱酸性。將溶液煮沸，可排出溶解的 CO, 防止與后續(xù)加入的氨水及生成的CaQ 反應(yīng)。（2）濾液中含有 CaCl2,加入氨水和雙氧水在冰浴條件下反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾得到白色晶體（CaQ），結(jié)合元素守恒推知步驟中反應(yīng)還生成NHCI和 HQ 化學(xué)方程式為CaCl2+ 2NH2。+ HzQ+ 6HQ=CaQ 8H2QJ + 2NHCI 或 CaCb +2NH H2C+ HO=CaQj + 2NHCI +

3、2HO。HO 不穩(wěn)定，受熱易分解生成 HO 和 Q,故該反應(yīng)vkA在冰浴條件下進(jìn)行，其目的是防止HO 受熱分解。（3）過(guò)氧化鈣微溶于水，能溶于酸，白色結(jié)晶（CaQ）可依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是去除結(jié)晶表面水分。（4）將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。與第一種方法相比， 其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、操作方便；產(chǎn)品的缺點(diǎn)是純度較低?！敬鸢浮?酸 除去溶液中的 CQCaCI2+ 2NH H2C+ H2Q+ 6fQ=CaQ 8H2QJ+ 2NHCI或 CaCl2+ 2NHH2O+ HQ=CaQj + 2NHCI + 2fO 溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解去除結(jié)晶表面水分（

4、4）工藝簡(jiǎn)單、操作方便 純度較低2.（2018 長(zhǎng)郡中學(xué)學(xué)生選拔考試）某工廠(chǎng)對(duì)工業(yè)污泥中的鉻元素回收與再利用的工藝 如圖CacO 希鹽酸、B 過(guò)濾濾液氨水和雙氧水冰浴過(guò)濾，白色結(jié)晶2（已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是少量的 Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg+）:3部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH 如表所示:陽(yáng)離子L1 2 3 4 56十FeFe7*2*Mg3*Al亠 3 十_Cr開(kāi)始沉淀時(shí)的 pH1.97一一沉淀完全時(shí)的 pH3.2911.189（9 溶解）X實(shí)驗(yàn)室用 98%(密度為 1.84 g cm j 的濃硫酸配制 200 mL4.8 molL的

5、硫酸溶液,(3)加入 HQ 的作用一方面是氧化+ 3 價(jià) Cr 使之轉(zhuǎn)變成+ 6 價(jià) Cr(CrO4或 020),以便于與雜質(zhì)離子分離；另一方面是 _。(用離子方程式表示)調(diào)節(jié)溶液的 pH= 8 除去的雜質(zhì)離子是 _。5鈉離子交換樹(shù)脂的原理為M+nNaR-TMR+nNa+，被交換的雜質(zhì)離子是。z xT16通 SQ 氣體時(shí)，還原過(guò)程發(fā)生以下反應(yīng)(填寫(xiě)缺項(xiàng)物質(zhì)并配平)：_ NazCrzQ+-_ SQ+ _ _=_ Cr(QH)(H2Q)5SQ+_N&SQ。*尸o【解析】巧(1)由于實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有 200 mL 的容量瓶，故配制 200 mL 4.8 molL一1的硫酸溶液時(shí)需要用250 mL

6、 的容量瓶，根據(jù)題中數(shù)據(jù)可求出濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為JL7第一次過(guò)濾后的濾液中含有的陽(yáng)離子有Zn2SNi2j等，加入鋅后可將 Ni 置換出來(lái)，故濾渣中還含有金屬鎳。mL(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù)vv(2)過(guò)濾操作時(shí)，需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，洗滌沉淀的方法是 _配制時(shí)需要量取 98%勺濃硫酸的體積為璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需),所用的玻41 1積為V貝y18.4 molL Xv= 4.8 molL X250 mL,解得 65.2 mL。(3)加入 HQ 不 僅能氧化 Cr3+，還能將 Fe2+氧化成 Fe3 2Fe2+ H2Q+ 2H+=2F(T + 2fQ (4)根據(jù)表格中3 亠3 亠數(shù)據(jù)可知

7、當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH= 8 時(shí)，Al 和 Fe 均完全轉(zhuǎn)化成沉淀除去。(5)根據(jù)硫酸浸取液中含有 Cr3*、Fe2j Fe3：Al3+ CsT、及題給流程圖可知，被交換的雜質(zhì)離子應(yīng)為Ca2+和 Mg+o(6)根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)65.2250 mL 容量瓶、膠頭滴管(2)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水，至剛好浸沒(méi)沉淀物，等蒸餾水自然流盡后，再重復(fù)1 000X1.84X98%981molL =18.4 mol-L1,設(shè)配制該硫酸溶液時(shí)需要量取的濃硫酸的體5操作 23 次(3) 2Fe2+ H2Q + 2H+=2Fe+ 2H2O(4) Fe8 9 2 10 1

8、1十、Al3+(5) Ca2+、Mcj+(6) 13 11 H2O 2 13. (2013 全國(guó)n卷)氧化鋅為白色粉末， 可用于濕疹、 癬等皮膚病的治療。 純化工業(yè) 級(jí)氧化鋅 含有 Fe2j Mri 十、Ni2+等雜質(zhì)的流程如下：反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO xZn(OH)2。取干燥后的濾餅 11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品 8.1 g，貝 U x 等于_?！窘馕觥繌姆治稣麄€(gè)流程圖入手，明確每步發(fā)生的反應(yīng)，從而解決相關(guān)問(wèn)題。9在反應(yīng)中，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH,高錳酸鉀能將溶液中的Fe2+氧化為 Fe3+，將 Mri+氧化為 MnO 而除去；若開(kāi)始溶液的 pH 過(guò)低，F(xiàn)e2*、Mri+將很難生成沉淀

9、而除去。10 反應(yīng)生成的沉淀為 ZnCO,同時(shí)生成 NstSQ,若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應(yīng)含有SO和 Na，故只要對(duì)洗滌液中是否含有SO進(jìn)行檢驗(yàn)即可。工業(yè)ZnO酸浸出液調(diào)約為5 5浸出液適量高錳酸鉀溶液Zn過(guò)濾 濾液N NO過(guò)濾煅燒 ZnO6提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下， Ni2+不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnQ回答下列問(wèn)題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160089】(1)_ 反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是 ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi) ?在加高錳酸鉀溶液前，若pH 較低，對(duì)除雜的影響是 _(2) 反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi) ,過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有_ 。(3) 反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方

10、法是 _【答案】 (1)Fe2+和 M MnO+3Fe2+7HO=3Fe(OH3J+MnOJ+5H+,2MnO+3Mri+ 2HaO=5Mna + 4H+鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)(x+ 1)ZnO,可得嚴(yán)三竿11.2 g8.1 g故x= 1。7(2) 置換反應(yīng)鎳(3) 取少量水洗液于試管中， 滴入 12 滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(4)14合成氨是將空氣變成“面包”的反應(yīng)。某合成氨廠(chǎng)為了綜合利用另一生產(chǎn)過(guò)程中的 副產(chǎn)品CaSO,設(shè)計(jì)了以下制備(NFk)2SQ 的工藝流程：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160090】(1)煤的氣化是生產(chǎn)合成氨原

11、料氣的重要方法，若ag 焦炭與足量水蒸氣反應(yīng)，放出QkJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 _。Cj(2)合成氨反應(yīng)為 Nb(g) + 3 應(yīng)以2Mll3(g)轉(zhuǎn)化率而采取的措施是 _ (填序號(hào))。A.降低溫度B.升高溫度C.增大壓強(qiáng)D.減小壓強(qiáng)E.及時(shí)移出氨(3)_沉淀池中生成了碳酸鈣，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是 _(4)_提純?yōu)V液以獲得(NH4)2SQ晶體，必要的操作步驟是 _(填序號(hào))oA.萃取 B.蒸發(fā)濃縮C.冷卻結(jié)晶D.蒸餾/(5)該生產(chǎn)過(guò)程中可以循環(huán)使用的物質(zhì) X 是 (填化學(xué)式)【解析】(1)ag 焦炭與足量水蒸氣反應(yīng)，放出QkJ 的熱量，則 12 g 焦炭完全反應(yīng)12Q/ fjXl放

12、出的熱量是 kJ (Z(2) 提高氫氣的轉(zhuǎn)化率即要使平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，則增大壓強(qiáng)可以提高氫氣的轉(zhuǎn)化率，移去生成物也可以，但不能降低溫度，因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)中要考慮催化劑的催化效果。(3) NH3和 CQ 通入溶液中可以生成(NH4)2CQ,而 CaSQ 微溶，CaCQ 難溶，所以 CaSQ 可轉(zhuǎn)化為 CaCQ(4)(NHj2SQ 易溶于水，從其鹽溶液中分離出(NH02SQ 的方法是蒸發(fā)結(jié)晶。沉淀池中的 CaCQ 經(jīng)過(guò)高溫煅燒后得到生石灰和CQ, CQ 可循環(huán)使用。 H0o在實(shí)際生產(chǎn)中,55為了提高氫氣的濾械刷產(chǎn)品I捱Ifc產(chǎn)晶(NKihdl8【答案】(1)C(s) + H

13、2Q(g)=CQ(g) + H2(g)12QH=H=TTkJkJmo1mo1CE(3) 生成的 CaCO 溶解度小于 CaSO,有利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行(4) BC(5) CO25過(guò)氧化鈣(CaQ)難溶于水，常溫下穩(wěn)定，在潮濕空氣及水中緩慢分解放出氧氣，因而廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、 農(nóng)業(yè)、環(huán)保等許多方面。如圖所示是以大理石(主要雜質(zhì)是氧化鐵)為原 料制取過(guò)氧化鈣(CaQ)的流程。生成氫氧化物的 pH:難溶電解質(zhì)溶度積Ksp開(kāi)始沉淀時(shí) pH沉淀完全時(shí) pHFe(OH)21.30 x1033mol3L37.69.6Fe(OH)3394-42.64X10 molL1.53.2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95

14、160091】(1) 操作應(yīng)包括下列操作中的 _ (填字母)。A.溶解 B.過(guò)濾 C.蒸餾 D.分液E.蒸發(fā)結(jié)晶(2) 用氨水調(diào)節(jié) pH 至 89 的目的： _ 。(3) 若測(cè)得濾液 C 中c(C&)= 103mol L12,貝UCa2+_(填“是”或“否”)沉淀完全。已知Ca13 14* 10一5molLt 可視為沉淀完全；Ksp(CaCO) = 4.96x10一9mol2L2(4) 操作是在低溫下，往過(guò)氧化氫濃溶液中投入無(wú)水氯化鈣進(jìn)行反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的【解析】(1)操作加鹽酸溶解碳酸鈣，最后蒸發(fā)結(jié)晶得到純凈的CaCb 2H2O 晶體。13 在濾液 A 中加氨水，調(diào)節(jié) pH 至 89

15、 的目的是使 Fe3+全部轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀。14 根據(jù)碳酸鈣的溶度積表達(dá)式：KSp(CaCO) = Ca2+ CO2 , Ca2+云丄 =COs 4.96X10_9_6勺5!2+、亠人103molL= 4.96x10 molL MnO, Zn -Zn,同時(shí)生成 H。(4) M nOOH 與鹽酸反應(yīng)類(lèi)似 MnO 與鹽酸的反應(yīng)，配平即可。65 0.024x(5) 80 分鐘電路中通過(guò)的電子：80X60 x5x106mol = 0.024 mol，故x100%6=13% 故仍有 1 13%= 87%未參加反應(yīng)。【答案】(1)C (2)H2Cb3 62 +(3) Mn 2e + 2H2O=M

16、nO- 4H HSO木(4) 2MnOOH 6HCl=Cl2? + 2MnCb + 4fO(5)877鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe=LixG?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源嚴(yán)HiAniF-過(guò)址 _.1-1- 叭畤-葩*甲-畫(huà)喬rwL證瞅HiSg氐伽y衣機(jī)和冉生凰尉NHdiCChrflfift回答下列問(wèn)題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：95160092】(1) LiCoO2中，Co 元素的化合價(jià)為 _ 。(2) 寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 _(3)“

17、酸浸” 一般在 80C下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_ ;可用鹽酸代替SO 和 H2Q 的混合液，但缺點(diǎn)是_ 。(部分條件未給出)。13(4) 寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _14充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與 Li1-xCoO 之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有 _(填化學(xué)式)?！窘馕觥繌墓に嚵鞒倘胧?，結(jié)合元素化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)原理分析解答問(wèn)題。(1) LiCoO2中 Li 為+ 1 價(jià)，O 為2 價(jià)，故 Co 元素的化合價(jià)為+3 價(jià)。(2) 正極堿浸過(guò)程

18、中，導(dǎo)電劑中Al 箔與 NaOH 溶液反應(yīng)，離子方程式為2AI + 2OH +6H2O=2AI(OH)4+仁1(3) 由流程知：正極堿浸T過(guò)濾T濾渣，反應(yīng)物 LiCoO2加入 HSO、HO 后，產(chǎn)物有 Li2SQ、CoSO,分析該反應(yīng)知 Co 由+3T+2(COSO中 Co 顯+ 2 價(jià))，化合價(jià)降低，則只能是 HO2中O 元素化合價(jià)升高生成 Q。配平(電子守恒、原子守恒)該化學(xué)方程式得：2LiCoQ+ 3fSQ + * H2O=Li2SQ+ 2CoS(4)+Qf+4HzO,反應(yīng)溫度在 80C,HO 易發(fā)生分解反應(yīng) 2H2Cb=：2H2O+Qf;鹽酸既具有酸性又具有還原性，鹽酸中的CI被氧化生成氯氣，氯氣有毒，能污染空氣。(4)由流程知“沉鈷”反應(yīng)物為 CoSO和NHHCO,產(chǎn)物有 CoCO, CoCO 中 cO來(lái)自