高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破二无机化工流程题的突破方法专题训练.doc

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1、1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考化学三轮冲刺最后精选高考化学三轮冲刺最后 3030 天之考前天之考前争分系列热点突破二无机化工流程题的突破方法专题训练争分系列热点突破二无机化工流程题的突破方法专题训练专题训练12017四川绵阳二诊采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO47H2O)，某学习小组设计了如下流程：下列说法错误的是( )A酸浸时选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉B滤渣 a 主要含 SiO2，滤渣 b 主要含 Al(OH)3C从滤液 B 得到绿矾产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解D试剂 X 若为过

2、量 NaOH 溶液，得到的沉淀用硫酸溶解，再结晶分离也可得绿矾答案 D解析 硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)中加入足量硫酸，Fe2O3、Al2O3 与酸反应生成硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，滤渣 a 为二氧化硅；在滤液 A 中加入铁粉将 Fe3还原为Fe2，调节 pH 使 Al3完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣 b 为氢氧化铝，滤液 B 为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体。由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 为铁粉，A 正确；根据以上分析可知滤渣 a 主要含 SiO2，滤渣 b 主要含 Al(OH)3，

3、B 正确；Fe2易被空气中的氧气氧化，而且绿矾受热易失去结晶水，所以从滤液 B 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，必须控制条件防止其氧化和分解，C 正确；试剂 X 若为过量 NaOH 溶液，得到的沉淀是氢氧化铁，用硫酸溶解得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，D 错误。22017江西第三次联考如图是工业利用菱镁矿 MgCO3(含杂2 / 7质 Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_(填化学式)，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属

4、镁，选用的方法是_(填序号)。A电解法 B氧气还原法C碳还原法 D分解法答案 (1)提高酸浸速率(2)Fe2(或 FeCl2) 会产生污染性气体 NOx 会引入杂质离子NO 3(3)Al(OH)3 Fe(OH)3 (4)A解析 (1)粉碎菱镁矿，增大固相反应物的接触面积，提高酸浸速率。(2)通入 Cl2 是为了将 Fe2(或 FeCl2)氧化为 Fe3(或 FeCl3)，工业上不用 HNO3 是因为会产生污染性气体 NOx，也会引入杂质离子NO。(3)氧化池中存在 Al3、Fe3、H，所以加入 MgO 后与 H反应使溶液碱性增强，Al3和 Fe3转化为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3，故沉

5、淀池中的沉淀为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3。(4)金属镁比较活泼，一般采用电解熔融 MgCl2 的方法进行冶炼。32017湖南十三校联考近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲3 / 7线图(如图乙戊所示)。回答下列问题：(1)火法炼铜的主要反应：2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO(炉渣)；2Cu2S3O22Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S6CuSO2。则在反应、中被氧化的元素为_(填元

6、素符号)；若生成的 SO2 在标准状况下的体积为 4.48 L，则反应中转移的电子数目为_NA；由 a mol CuFeS2 生成 a mol Cu，共消耗_ mol O2。(2)写出反应 1 的化学方程式：_。经查，硫黄、FeSO47H2O 均可入药，用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是_。(3)从溶液中得到 FeSO47H2O 晶体的操作是_。(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为_(填序号)。选项反应温度/固液比c(Cl)/(molL1)反应时间/hA95150.87B10015.50.77C110160.98 答案 (1)S 1.2 2.5a(2)2Cu

7、SO22H2SO42CuSO42H2O2S 污染小，同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (4)A解析 (1)整个过程中化合价升高的元素即被氧化的元素只有硫；4 / 7每个硫原子失 6 个电子，故生成 4.48 L(即 0.2 mol) SO2 电子转移数为 1.2NA；CuFeS2 反应后的最终产物为 SO2、FeO、Cu，根据原子守恒即得消耗 O2 的物质的量。(2)根据流程图得出 CuS 的氧化产物为 S，H2SO4 提供酸性环境，从而得出反应 1 的化学方程式；湿法炼铜没有 SO2 生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫

8、黄。(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)根据图乙戊可知，A 项为最佳工艺条件，95 时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。4以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收 V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时 V2O5 转化为 VO，反应的离子方程式为_，同时 V2O4 转化成 VO2。 “废渣 1”

9、的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2变为 VO，则需要氧化剂KClO3 至少为_mol。(3)“中和”作用之一是使钒以 V4O 形式存在于溶液中。 “废渣2”中含有_。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROHV4OR4V4O124OH(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_性(填“酸” “碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是_。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生5 / 7反应的化学方程式_。答案 (1)V2O52H=2VOH2O SiO2(2)0.5(3)Fe(OH)3 和 Al(OH)3

10、(4)碱(5)K(6)2NH4VO3V2O52NH3H2O解析 (1)V2O5 及 VO 中的 V 均为5 价， “酸浸”时，发生非氧化还原反应，根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式；“酸浸”时，V2O5 转化成 VO，V2O4 转化成 VO2，K2SO4 可溶于水，Fe2O3及 Al2O3 分别转化成 Fe3和 Al3，所以“废渣 1”的主要成分是SiO2。(2)欲使 3 mol VO2变为 VO 需转移 3 mol e，1 mol KClO3作氧化剂生成 Cl转移 6 mol e，所以需 KClO3 至少 0.5 mol。(3)“中和”时加入 KOH 溶液，钒以 V4O 形式存在于溶液

11、中，K2SO4 可溶，Fe3和 Al3分别转化成 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀进入“废渣 2” 。(4)该反应的逆反应为洗脱过程，增大 c(OH)，有利于平衡向左移动，所以淋洗液应呈碱性。(5)由流程图可以看出，H在酸浸时损耗，钒转化为 V4O(阴离子)，Fe3及 Al3转化为沉淀，所以“流出液”中阳离子最多的是K。(6)“煅烧”时肯定得到 V2O5，其他物质自然写出。52017安徽师大附中段考用铝土矿(含 30% SiO2、40.8% Al2O3 和少量 Fe2O3 等)制取铝硅合金材料有湿法、干法等方法，其中干法制备的工艺流程如下：(1)若湿法处理铝土矿，用强酸浸取时，所得溶液

12、中阳离子有_。(2)焙烧除铁的反应为 4(NH4)2SO4Fe2O32NH4Fe(SO4)6 / 723H2O6NH3(Al2O3 部分发生类似反应)。氧化物转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图，最适宜的焙烧温度为_。(3)操作包括加水溶解、_。(4)用焦炭还原 SiO2、Al2O3 会产生中间体 SiC、Al4C3。写出高温下 Al4C3 与 Al2O3 反应生成铝单质的化学方程式：_。(5)不计损失，投入 1 t 铝土矿，当加入 54 kg 纯铝后，铝硅合金中 mn_。答案 (1)Al3、Fe3、H(2)300 (3)过滤(4)Al4C3Al2O36Al3CO(5)21解析 铝土矿(含 3

13、0% SiO2、40.8% Al2O3 和少量 Fe2O3 等)加(NH4)2SO4 焙烧，Fe2O3 转化为 NH4Fe(SO4)2，同时生成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为 SiO2 和 Al2O3，用焦炭在高温条件下还原 SiO2、Al2O3 得到铝硅熔体，再加纯铝搅拌，得到铝硅合金。(1)铝土矿中的氧化铝和氧化铁能溶于强酸生成 Al3、Fe3，另外还有剩余的 H，所以溶液中的阳离子有 Al3、Fe3、H。(2)焙烧除铁时尽可能使氧化铁的转化率升高，并使氧化铝的转化率降低，由图可知在 300 时，氧化铁转化为硫酸盐的转化率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的转化率最低，所以最适宜的焙烧温度为300 。(3)由流程分析可知，操作包括加水溶解、过滤。(4)在高温条件下，Al4C3 与 Al2O3 反应生成 Al 和 CO，其反应的化学方程式为 Al4C3Al2O36Al3CO。(5)已知铝土矿中含 30% SiO2、40.8% Al2O3，不考虑损失，投入 1 t 铝土矿，加入 54 kg 纯铝，则得到的铝硅合金中 Al 元素的总质量7 / 7为 1000 kg40.8%54 kg270 kg，Si 元素的总质量为 1000 kg30%140 kg，则铝硅合金中 mn21。