2020届高三化学二轮每周大题必练 - -- 无机工业流程题

详细信息

一种以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2、Al2O3)和黄铁矿(FeS2、SiO2)为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示：

已知相关金属离子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH如下：

金属离子	Fe3＋	Mn2＋	Al3＋
开始沉淀的pH	2.7	8.3	3.2
沉淀完全的pH	3.7	9.8	5.0

回答下列问题：
(1)MnO2本身不能溶于硫酸，但是在Fe2＋的作用下却能溶解，写出该反应的离子方程式：____________________________。
(2)滤渣1的成分除了SiO2外，还有一种淡黄色的物质是_______________(填化学式)。
(3)除杂步骤中加入的MnCO3的作用是____________________________，该过程需调节溶液pH的范围是___________________________，若把pH调得过高，其后果是_________________________。
(4)用惰性电极进行电解，电解刚开始时阴极的电极反应式为____________________，电解后阳极的电解质溶液可返回_______________________(填“酸浸”“除杂”或“电解”)工序继续使用。

详细信息

硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4•5H2O）和副产物石膏（CaSO4•2H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见表。

温度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是___；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式___；
（3）操作I包括蒸发浓缩、__等操作，温度应该控制在__℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为__、___、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是__；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是___。
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：纸层析→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是__；
②指出你认为不合理方案存在的问题是__。

详细信息

从铝土矿

主要成分是

，含

、

、MgO等杂质

中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

固体A是______，沉淀F是______，沉淀I是______

写出有关的化学式

流程甲中加入过量烧碱得到滤液D的离子方程式为______

流程乙加入烧碱有关的化学方程式为______、______

流程乙中滤液H中加入氨水的有关离子方程式______

滤液E中溶质的主要成分是___

填化学式

，写出该溶质的一种用途______。

4. 综合题

详细信息

铅及其化合物在工业生产、生活中具有非常广泛的用途。
（1）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下：
①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) △H1＝akJ·mol-1
②PbS(s)2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) △H2＝b kJ·mol-1
③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) △H3＝c kJ·mol-1
反应3PbS(s)+6O2(g)=3PbSO4(s) △H＝____________kJ·mol-1（用含a、b、c的代数式表示）
（2）以含铅废料（主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4）为原料制备高纯PbO，其主要流程如下：

①“酸溶”时，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应成1 mol PbSO4时转移电子的物质的量为_________ mol。
②已知：PbO溶解在NaOH溶液中，存在化学平衡：PbO(s)+NaOH(aq)

NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图1所示：

结合上述信息，完成由粗品PbO（所含杂质不溶于NaOH溶液）得到高纯PbO的操作：将粗品PbO溶解在一定量________（填“35％”或“10％”）的NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，_______________（填 “趁热过滤”或“蒸发浓缩”），将滤液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。
（3）将粗品PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图2所示：

①阴极的电极反应式为______________________；
②当有4.14gPb生成时，通过质子交换膜的n(H+)=______________________。
（4）PbI2可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成t℃饱和溶液，准确移取25.00 mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+（发生反应：2RH++PbI2 =R2Pb+2H++2I-），用250ml洁净的锥形瓶接收流出液，后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液一并盛放到锥形瓶中（如图3）。加入酚酞指示剂，用0.0050mol·L-1NaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液10.00mL。可计算出t℃时Ksp(PbI2)为_________________。

详细信息

光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅（一种无机涂层）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑，其中还原剂为______，产物Si在周期表中位于______，该反应涉及的副反应可能有C+SiO2

Si+CO2↑（碳不足）和______（碳足量）。
（2）经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下：

组分名称				HCl
质量分数
沸点

图中“操作X”的名称为______；的电子式为______。
（3）反应Ⅳ的化学方程式为 3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl，若向2 L恒容密闭容器中投入1 mol 和1 mol ，6 min后反应完全，则 min内，HCl的平均反应速率为______ mol•L-l•min-l；反应Ⅲ的与Ⅳ产生的气体相同，则反应Ⅲ化学方程式为______。反应Ⅲ中的原料气和在碱性条件下可构成燃料电池，其正极反应的电极方程式为______。

6. 综合题

详细信息

铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。
(1)铝粉和铁的氧化物(FeO-Fe2O3)可配成铝热剂用于焊接钢轨，反应的化学方程式是____。
(2)以铝土矿(主要成分为Al2O3.含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料生产铝和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如下（已知:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(NaAlSiO4·nH2O)沉淀）。

①实验前，要将铝土矿粉粹的目的是_______。
②用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式________。
③步骤②涉及到的离子方程式是: _______。
④写出利用Al2O3制备金属Al的化学方程式: _______。
⑤若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1 : 1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为_______。

详细信息

钨是我国丰产元素。科研专家经过长期勘测评审，于2016年元月确认江西省浮梁县存在着世界上最大的钨矿。从而进一步确立了江西省“世界钨都”的地位。自然界中钨有部分是以钨（+6价）酸盐的形式存在。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO4、MnWO4），含有SiO2、Al2O3等杂质。现用黑钨矿制备金属钨的流程图如图：

说明：a：反应①是在高温熔融下进行的，烧结物成分为：Fe2O3、Mn2O4、NaAlO2、Na2SiO3、Na2WO4
b：生成Fe2O3的反应为：4FeWO4+4Na2CO3+O2=4Na2WO4+4CO2+2Fe2O3
c：在pH值3.0～4.4的热溶液中，用盐酸沉淀出钨酸与杂质分离，灼烧后即为三氧化钨
回答下列问题：
（1）写出烧结物中生成Na2SiO3的化学反应方程式：__，生成Mn2O4与生成Fe2O3所发生的反应原理相同，请写出生成Mn3O4的化学反应方程式：___。
（2）操作3需要用到玻璃仪器的有：__。
（3）通入足量CO2时发生的离子反应方程式为：___、___。
（4）上述流程最后步骤中钨的制备属于工业冶炼金属的何种方法___。
（5）我国钨化学研究的奠基人顾翼东先生采用另外的反应制得了一种黄色的、非整比的钨的氧化物WO（3-x），这种蓝色氧化钨具有比表面大、易还原得优点。一般认为，蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在正五价和正六价两种状态的钨，若x的值为0.1，则蓝色氧化钨中这两种价态的钨原子数之比为___。

8. 综合题

详细信息

是燃烧和代谢的最终产物，也是造成温室效应的废气，但

作为一种资源，开发和利用的前景十分诱人．
I、利用太阳能，以

为原料制取炭黑的流程如图所示．过程2的化学方程式为______．

II、近年科学家提出“绿色自由”构想．把含有大量

的空气吹入

溶液中，再把

从溶液中提取出来，并使之与

反应生成．其工艺流程如图所示：

由吸收池导入分解池中的主要物质的化学式是______．

上述流程中______

填化学式

可循环使用，体现了该流程的“绿色”．

不同温度下，在1L恒容密闭容器中充入2mol

和5mol

，相同时间内测得

的转化率随温度变化如图所示：

合成塔中发生的化学反应方程式为______．

时a点ʋ（正）______ ʋ（逆）（填“

”，“

”）；

计算温度为

时b的平衡常数为______．

为检验吸收池中饱和

溶液是否充足，量取100mL吸收液用

盐酸滴定，生成的

标准状况下

随

盐酸

变化关系如图所示：

则该100mL吸收液还可吸收标准状况下______

．
Ⅲ

以稀硫酸为电解质溶液，惰性材料为电极，利用太阳能将

转化为低碳烯烃，工作原理如图所示．

的移动方向是______

填从左至右或从右至左

产生乙烯的电极反应式为______．

9. 综合题

详细信息

水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康，请回答下列问题：
（1）某贫困山区，为了寻找合适的饮用水，对山上的泉水进行了分析化验，结果显示，水中主要含Ca2+、Mg2+、Cl﹣和SO42﹣。则该硬水属于_____(填“暂时”或“永久”)硬度，若要除去Ca2+、Mg2+，可以往水中加入石灰和纯碱，试剂加入时先加______后加___________。
（2）我国规定饮用水的硬度不能超过25度，硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其折算成CaO的质量，通常把1升水中含有10mg CaO称为1度，某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。
实验中涉及的部分反应：
M2+(金属离子)+EBT﹣(铬黑T)═MEBT+
蓝色酒红色
M2+(金属离子)+Y4﹣(EDTA)═MY2﹣
MEBT++Y4﹣(EDTA)═MY2﹣+EBT﹣(铬黑T )
实验过程：
①取地下水样品25.00mL进行预处理，写出由Mg2+引起的暂时硬度的水用加热方法处理时所发生反应的化学方程式：_______________。
②预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几分钟，煮沸的目的是______________。
③将处理后的水样转移到250mL的锥形瓶中，加入氨水﹣氯化铵缓冲溶液调节pH为10，滴加几滴铬黑T溶液，用0.010 00mol•L﹣1的EDTA标准溶液进行滴定，滴定终点时共消耗EDTA溶液15.00mL，则该地下水的硬度为________________。
（3）某工业废水中含有CN﹣和Cr2O72﹣等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：
①流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为______________________。
②含Cr3+废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：________________________。

10.

详细信息

由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下：

⑴ 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用________________________。
⑵ 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是________(写试剂名称)。
⑶ 通入SO2的目的是将I2还原为I－，该反应的离子方程式为______________________。
⑷ 工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制________”。
⑸ “制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw＝1.0×10－13，Ksp[Fe(OH)2]＝9.0×10－15。
为避免0.9 mol·L－1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于______。
⑹ “制KIO3溶液”反应的离子方程式为__________________。

⑺ KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_____________________。

11. 实验题

详细信息

兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。以红土镍矿（主要成分为NiS、FeS和SiO2等）为原料制备兰尼镍的工艺流程如下图所示：

（1）在形成Ni（CO）4的过程中，碳元素的化合价没有变化，则Ni（CO）4中的Ni的化合价为___________；
（2）已知红土镍矿煅烧后生成Ni2O3，而加压酸浸后浸出液A中含有Ni2+，写出有关镍元素的加压酸浸的化学反应方程式______________________；
（3）向浸出液A中通入H2S气体，反应的离子方程式是____________________；
（4）“高温熔融”时能否将通入氩气换为CO并说明原因_____________________；
（5）“碱浸”的目的是使镍铝合金产生多孔结构，从而增强对氢气的强吸附性，此过程
中发生反应的离子方程式为___________________。浸出反应所用的NaOH溶液的浓度要大，若NaOH溶液较稀时，则会产生少量的Al（OH）3沉淀而阻止浸出反应的持续进行，请用化学反应原理加以解释：________________________。
（6）浸出液B可以回收，重新生成铝以便循环利用。请设计简单的回收流程：
浸出液B→________________________。（示例：CuOCu2+Cu）

12.

详细信息

某化学兴趣小组利用硫铁矿烧渣(主要成分为