2018年高考化学二轮专题复习 专题15：无机化工流程题（备考）
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化工原料红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7?2H2O）主要是以铬铁矿（主要成份为 FeO?Cr2O3 ， 还含有Al2O3、SiO2 等杂质）为主要原料生产，其主要工艺流程如下（如图1）：  步骤①中主要反应的化学方程式为：4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 （1）杂质 Al2O3、SiO2在①中转化后经加水过滤进入滤液，写出A12O3在①中转化的化学反应方程式 ． （2）用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是 （用离子方程式结合文字说明） （3）⑤中酸化是使 CrO42-转化为 Cr2O72- ， 若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为 28.6g，CrO42?有  转化为 Cr2O72? ． ①酸化后所得溶液中 c（Cr2O72? ）= ②工业上也可设计图2示装置（两极均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取 Na2Cr2O7 ， 图2中右侧电极的电极反应式为 ． 若电解前两侧溶液的质量相等，则当电解过程中转移了1mol 电子时两侧溶液的质量差为 g． |
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钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨（VI） 酸盐的形式存在．有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4 ， 含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨流程如下：  已知： ①钨酸酸性很弱，难溶于水 ②完全沉淀离子的pH值：  为8，  为5③碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨 （1）74W在周期表的位置是第 周期． （2）CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是 ． （3）滤渣B的主要成分是（写化学式） ． 调节pH可选用的试剂是： （填写字母序号）． A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．碳酸钠溶液 （4）母液中加入盐酸的离子方程式为 ． 检验沉淀C是否洗涤干净的操作是 ． （5）为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨，不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是 ． （6）将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙，已知温度为T时Ksp（CaWO4）=1×10?10 ， Ksp[Ca（OH）2]=4×10?7 ， 当溶液中 恰好沉淀完全 （离子浓度等于10?5mol/L）时，溶液中  = ． |
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锰酸锂（LiMn2O4）可作为锂离子电池的正极材料．工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气（SO2 和O2）制备锰酸锂，生产流程如图1：  已知：①软锰矿主要成分为MnO2 ， 含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质． ②软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强． ③部分氢氧化物沉淀相关的溶液pH如表一：
下列措施可提高SO2吸收率的是 （填序号） |
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LiMnO4+C（x＜1） ①放电时，电池的正极反应式为 | 4. | 详细信息 |
锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌．某硫化锌精矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：  回答下列问题： （1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为 ． （2）焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的 操作． （3）浸出液“净化”过程中加入的主要物质为 ， 其作用是 ． （4）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb?Ag合金惰性电极，阳极逸出的气是 ． （5）改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为 ． （6）硫化锌精矿（ZnS）遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝（CuS）．请用简短的语言解释该反应发生的原理 ． （7）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌，明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，…，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…，冷淀，毁罐取出，…，即倭铅也．”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为 ． （注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌） |
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工业废水中含有流失的生产用料、中间产物和产品，以及生产过程中产生的污染物．随着工业的迅速发展，废水的排放量迅速增加，严重威胁人类的健康和安全，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要．图是含铬工业废水和含氰废水的处理流程：  请回答下列问题： （1）电镀废水中的铬主要以CrO42?形式存在，其中Cr元素的化合价为 ． （2）酸性条件下，CrO42?极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+ ． 图中“反应Ⅰ”的离子方程式为 ． （3）pH＞10时，“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子（CN?）氧化为无毒的两种物质，这两种物质是 、 （写化学式）；若pH＜8.5，则生成剧毒的CNCl气体（沸点13.1℃），写出该反应的离子方程式 ． （4）经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”将两种废水混合的目的是 ． （5）含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理． ①可采用惰性电极对含氰废水进行电解，氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质，该电解工艺中，阳极电极反应是 ． ②电解法处理酸性含铬废水（若铬元素以Cr2O72?形式存在）时，以铁板和石墨作电极，处理过程中存在反应Cr2O72?+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．则阳极的电极反应式为 ， 当有1mol Cr2O72?被还原时，电路中转移的电子为 mol． |
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（12分）铝是应用广泛的金属．以铝土矿（主要成分为Al2O3 ， 含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀． （1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 ． （2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH （填“增大”、“不变”或“减小”）． （3）“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3 ， 电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 ． （4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示．  阳极的电极反应式为 ， 阴极产生的物质A的化学式为 ． （5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN．在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 ． |
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七铝十二钙 （12CaO?7Al2O3）是一种新型的超导材料和发光材料，它是用一定量的CaCO3溶解于酸性AlCl3溶液，再用氨水沉淀，然后煅烧沉淀制备。工业上制备七铝十二钙的流程如下图： （1）轻烧后产生的AlCl3蒸气易凝华，为防止堵塞导气管可采取的措施为 。 （2）吸收时用稀盐酸溶解的原因是 。 （3）AlCl3溶液溶解CaCO3时，要控制碳酸钙和AlCl3的量，要求n（CaCO3）∶n（AlCl3）＞ 12∶14，其原因是 。但若加入CaCO3过多，会产生的后果是 。 （4）沉淀、过滤后的滤液主要成分是 。 （5）以工业碳酸钙（含有少量Al2O3、Fe3O4杂质）生产二水合氯化钙（CaCl2?2H2O）的方法为：将工业碳酸钙溶于盐酸，加入双氧水， ， 冰水洗涤，干燥，得到CaCl2?2H2O（实验中需用到的试剂和仪器有：盐酸，双氧水，氢氧化钙，冰水，pH计）。 已知：几种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1.0mol/L计算）：
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某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子，有人设计了图中的工艺流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜（图中标号处只利用工业生产中的常用的酸、碱和废铁屑）．  （1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ； （2）写出①处所有可能发生的离子方程式 （3）写出③处发生反应的化学方程式 ； （4）铁红的化学式为 ；写出铁红在工业上的一种主要用途 ． |
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以磷石膏(只要成分CaSO4 ， 杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3 （1）
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二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻 璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质）。某课题小组以此粉末为原料，设计资源回收的工艺流程如下：  （1）写出第①步反应的离子方程式 。 （2）洗涤滤渣B的目的是为了除去 （填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是 。 （3）写出第③步反应的化学方程式 。 （4）制备绿矾(FeSO4?7H2O)时，向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得到FeSO4溶液，再经 、 、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾。 （5）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品(质量分数为86%)1.000g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/L FeSO4溶液滴定至终点（铈被还原成Ce3+），则需准确滴加标准溶液的体积为 mL。 |
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钛被称为“二十一世纪金属”，工业上用钛铁矿制备金属钛的工艺流程如下：  已知：钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4 ， TiOSO4遇水会水解． 请回答下列问题： （1）操作1用到的玻璃仪器除烧杯外还有 ， 操作2是 、过滤，副产品主要成分的化学式为 （2）请结合化学用语解释将TiO2+转化为H2TiO3的原理 （3）已知钛的还原性介于铝和锌之间，估计钛能耐腐蚀的原因之一是 ， 如果可从Za、Zn、Fe三种金属中选一种金属代替流程中的镁，那么该金属跟四氯化钛反应的化学方程式是 （4）电解TiO2来获得Ti是以TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaO为电解质，用碳块作电解槽，其阴极反应的电极反应式为 （5）为测定溶液中TiOSO4的含量，首先取待测钛液10mL用水稀释至100mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2++Al+6H+?3Ti3++AlO3++3H2O，过过滤后，取出滤液20.00mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用 （填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol?L?1FeCl3溶液，发生Ti3++Fe3+?Ti4++Fe2+ ， 当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mLFeCl3溶液，待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是 ． |
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废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO4?5H2O）及副产物ZnO．制备流程图如下：  已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2?下表列出了几种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1.0mol?L?1计算）．
请回答下列问题： |
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