《（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十六）題型研究 化學工藝流程綜合題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十六）題型研究 化學工藝流程綜合題（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（二十六）題型研究 化學工藝流程綜合題 1．醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料，制取醋酸鎳的工藝流程如圖： 相關離子生成氫氧化物的pH和相關物質的溶解性如下表： 金屬離子 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH 物質 20 ℃時溶解性(H2O) Fe3＋ 1.1 3.2 CaSO4 微溶 Fe2＋ 5.8 8.8 NiF2 可溶 Al3＋ 3.0 5.0 CaF2 難溶 Ni2＋ 6.7 9.5 N

2、iCO3 Ksp＝9.60×10－6 (1)調節(jié)pH步驟中，溶液pH的調節(jié)范圍是____________。 (2)濾渣1和濾渣3主要成分的化學式分別是________、________。 (3)寫出氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應的離子方程式：__________________________。 (4)酸浸過程中，1 mol NiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應的化學方程式：__________________________________________________________ ________________________________

3、________________________________________。 (5)保持其他條件不變，在不同溫度下對含鎳廢料進行酸浸，鎳浸出率隨時間變化如圖。酸浸的最佳溫度與時間分別為______ ℃、______ min。 解析：(1)～(3)制取醋酸鎳的工藝流程可解讀為將含鎳廢料粉碎后加入H2SO4和少量HNO3進行酸浸，過濾后得到主要含Ni2＋、Al3＋、Fe3＋(還可能含少量Fe2＋、Ca2＋)的溶液和主要含SiO2、CaSO4的濾渣，棄去濾渣，向濾液中加入H2O2將可能含有的Fe2＋氧化為Fe3＋，調節(jié)溶液pH為5.0≤pH＜6.7，使Al3＋、Fe3＋轉化為氫氧化物沉淀，

4、再通過過濾除去，向過濾所得的濾液1中加入NH4F除去濾液中的Ca2＋，過濾后向濾液2中加入Na2CO3使Ni2＋沉淀為NiCO3，過濾后向NiCO3中加入醋酸得到醋酸鎳，再進一步蒸發(fā)、結晶、洗滌得到醋酸鎳產品。(4)由題意知，酸浸時1 mol NiS失去6 mol電子，S2－被氧化為SO2，硝酸被還原為NO，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可寫出反應的化學方程式。 答案：(1)5.0≤pH＜6.7　(2)SiO2、CaSO4　CaF2　 (3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　 (4)NiS＋H2SO4＋2HNO3===NiSO4＋SO2↑＋2NO↑＋2H2O　(5)70

5、　120 2．電石廣泛應用于生產PVC、維尼綸等，電石與水反應所得殘渣——電石渣，主要含Ca(OH)2、CaCO3及少量其他雜質。某工業(yè)電石渣的幾種回收利用流程如下： 幾種物質在水中的溶解度曲線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： (1)常溫氯化 ①反應的化學方程式是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②為提高Cl2轉化為Ca(ClO)2的轉化率，可行的措施有________(填字母)

6、。 A．加熱升高溫度 B．適當減緩通入Cl2的速率 C．充分攪拌漿料 D．加水使Ca(OH)2完全溶解 ③電石渣中的有害雜質CN－與ClO－反應轉化為兩種無害的氣體，每轉化1 mol CN－至少需要消耗氧化劑ClO－________ mol。 (2)75 ℃氯化 ①生成氯酸鈣中氯的化合價為________，氯化完成后過濾，濾渣的主要成分為____________________________________________________________(填化學式)。 ②氯酸鈣能與KCl反應轉化為氯酸鉀的原因是_____________________________ __

7、______________________________________________________________________。 (3)有機反應 首先生成氯代乙醇，其結構簡式為____________，氯代乙醇再與Ca(OH)2反應生產環(huán)氧乙烷?？偡磻幕瘜W方程式是______________________________________________。 解析：(1)①常溫氯化，Cl2與Ca(OH)2發(fā)生反應得到漂白液。②加熱升高溫度，Ca(OH)2的溶解度降低，則Cl2的轉化率也降低，A項不符合題意；適當減緩通入Cl2的速率，等效于增大Ca(OH)2的濃度，Cl2的轉

8、化率增大，B項符合題意；充分攪拌漿料，能使反應完全，Cl2的轉化率增大，C項符合題意；加水使Ca(OH)2完全溶解，不能改變Cl2的轉化率，D項不符合題意。③根據(jù)題意，CN－與ClO－反應轉化為CO2和N2，CN－中C、N分別為＋2價、－3價，1 mol CN－失去5 mol電子，而ClO－轉化為Cl－，1 mol ClO－得到2 mol電子，根據(jù)得失電子守恒，則每轉化1 mol CN－至少需要消耗氧化劑ClO－ 2.5 mol。(2)①Ca(ClO3)2中Cl的化合價為＋5價。氯化完成后過濾，得到的濾渣的主要成分為CaCO3、Ca(OH)2。②根據(jù)題圖知，75 ℃時氯酸鉀的溶解度比氯酸鈣、氯

9、化鉀、氯化鈣都小得多，故氯酸鈣與KCl能發(fā)生反應：Ca(ClO3)2＋2KClCaCl2＋2KClO3↓。(3)氯代乙醇為氯原子取代乙醇分子中乙基上的氫原子，根據(jù)“氯代乙醇再與Ca(OH)2反應生產環(huán)氧乙烷”，則氯原子應取代甲基上的氫原子，故氯代乙醇的結構簡式為ClCH2CH2OH，總反應的化學方程式為CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2＋CaCl2＋H2O。 答案：(1)①2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O?、贐C?、?.5 (2)①＋5　CaCO3、Ca(OH)2?、?5 ℃時，氯酸鉀的溶解度比氯酸鈣、氯化鉀、氯化鈣都小得多 (3)ClCH2

10、CH2OH　CH2===CH2＋Cl2＋Ca(OH)2＋CaCl2＋H2O 3．氟化鋇可用于制造電機電刷、光學玻璃、光導纖維、激光發(fā)生器。以鋇礦粉(主要成分為BaCO3，含有SiO2、Fe2＋、Mg2＋等雜質)為原料制備氟化鋇的流程如下： 已知：常溫下Fe3＋、Mg2＋完全沉淀的pH分別是3.4、12.4。 (1)濾渣A的化學式為____________________。 (2)濾液1加H2O2氧化的過程中主要反應的離子方程式為____________________。 (3)加20%NaOH溶液調節(jié)pH＝12.5，得到濾渣C的主要成分是________________。 (4

11、)濾液3加入鹽酸酸化后再經______、冷卻結晶、______、洗滌、真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O。 (5)常溫下，用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol·L－1水溶液與等濃度的氟化銨溶液反應，可得到氟化鋇沉淀。請寫出該反應的離子方程式：________________________。 解析：(1)鋇礦粉中SiO2與鹽酸不反應，故濾渣A為SiO2。 (2)濾液1加H2O2的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (3)根據(jù)已知信息及流程圖可知，加H2O2、調pH，得到的濾渣B為Fe(OH)3，加

12、20%NaOH溶液調節(jié)pH＝12.5，得到的濾渣C為Mg(OH)2。(4)濾液3加鹽酸酸化后得到BaCl2和HCl的混合溶液，由該溶液得到BaCl2·2H2O的實驗操作為加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、真空干燥等。 答案：(1)SiO2　(2)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)Mg(OH)2　(4)加熱濃縮　過濾 (5)Ba2＋＋2F－===BaF2↓ 4．磷化氫(PH3)是一種劇毒氣體，是最常用的高效熏蒸殺蟲劑，也是一種電子工業(yè)原料。 (1)在密閉糧倉放置的磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，該反應的化學方程式為________________

13、________________________________________________________。 (2)利用反應PH3＋3HgCl2===P(HgCl)3＋3HCl，可準確測定微量的PH3。 ①HgCl2溶液幾乎不導電，說明HgCl2屬于____________(填“共價”或“離子”)化合物。 ②通過測定溶液________變化，可測定一定體積空氣中PH3的濃度。 (3)PH3的一種工業(yè)制法涉及的物質轉化關系如圖所示： ①亞磷酸屬于________元酸。 ②當反應Ⅰ生成的n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)＝3∶1時，參加反應的n(P4)∶n(NaOH)

14、＝____________________。 (4)一種用于處理PH3廢氣的吸收劑成分為次氯酸鈣80%、鋸木屑(疏松劑)15%、活性炭2.5%、滑石粉(防結塊)2.5%。 ①次氯酸鈣將PH3氧化為H3PO4的化學方程式為___________________________ ________________________________________________________________________。 ②空氣中的水蒸氣可加快PH3的氧化過程，其原因可能是 ________________________________________________________

15、________________。 (5)從(4)中的吸收殘留物中回收磷酸氫鈣(CaHPO4)的方法如下： 試劑X為________(填化學式)。 解析：(1)磷化鋁(AlP)遇水蒸氣放出PH3氣體，結合原子守恒推知還生成Al(OH)3，反應的化學方程式為AlP＋3H2O===Al(OH)3＋PH3↑。(2)①HgCl2溶液幾乎不導電，說明溶液中離子濃度較小，HgCl2難發(fā)生電離，故HgCl2為共價化合物。②PH3與HgCl2反應生成P(HgCl)3和HCl，溶液的導電性和酸性均增強，故可通過測定溶液中電導率或pH的變化來測定一定體積空氣中PH3的濃度。(3)①亞磷酸鈉的化學式為Na

16、2HPO3，據(jù)此推測亞磷酸(H3PO3)屬于二元弱酸。②反應Ⅰ中黃磷(P4)與NaOH溶液發(fā)生歧化反應生成NaH2PO2、Na2HPO3和PH3，其中PH3是還原產物，NaH2PO2和Na2HPO3是氧化產物，若產物中n(NaH2PO2)∶n(Na2HPO3)＝3∶1，設n(Na2HPO3)＝a mol，則有n(NaH2PO2)＝3a mol，反應中得電子的物質的量為3a mol＋3a mol＝6a mol；根據(jù)得失電子守恒可知，反應中生成PH3的物質的量為2a mol；根據(jù)P、Na原子守恒可知，n(P4)＝1.5a mol、n(NaOH)＝5a mol，故參加反應的n(P4)∶n(NaOH)

17、＝1.5a mol∶5a mol＝3∶10。(4)①次氯酸鈣將PH3氧化為H3PO4，而本身被還原為CaCl2，化學方程式為2Ca(ClO)2＋PH3===H3PO4＋2CaCl2。②Ca(ClO)2屬于強堿弱酸鹽，與水蒸氣接觸后水解生成HClO，而HClO的氧化能力強于Ca(ClO)2，故空氣中的水蒸氣可加快PH3的氧化過程。(5)殘留物中含有H3PO4，加入試劑X調節(jié)pH，過濾得到Ca3(PO4)2沉淀，顯然該過程的目的是中和H3PO4電離產生的H＋，為防止引入新雜質，試劑X應選擇CaO或Ca(OH)2。 答案：(1)AlP＋3H2O===Al(OH)3＋PH3↑ (2)①共價?、陔妼?/p>

18、率(或pH) (3)①二?、?∶10 (4)①2Ca(ClO)2＋PH3===H3PO4＋2CaCl2 ②次氯酸鈣與水蒸氣接觸，水解得到氧化能力更強的HClO (5)Ca(OH)2(或CaO) 5．黃銅灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生產硝酸銅溶液的流程如下： (1)寫出酸浸時Fe2O3和稀硫酸反應的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (2)反應Ⅰ中所加Zn粉不能過量的原因是______________________

19、__________ ________________________________________________________________________。 (3)濾液Ⅱ中含有的金屬陽離子主要有___________________________________。 (4)寫出反應Ⅱ的離子方程式：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 反應Ⅱ應控制溫度不能過高也不能過低的原因是_____

20、__________________ ________________________________________________________________________。 (5)已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度隨溫度的變化如圖所示。則由A點對應的溶液獲取Cu(NO3)2·3H2O的方法是_______________________________________________ ____________________________________________。 解析：(2)酸浸后的溶液中含有Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋

21、、H＋等陽離子，加入Zn的目的是將Cu2＋置換生成Cu，若鋅過量，則在過濾Ⅱ所得的濾渣中含有Fe和過量的Zn，加入HNO3發(fā)生反應Ⅱ后得到的溶液中可能含有Fe(NO3)2、Fe(NO3)3和Zn(NO3)2雜質。(3)加入鋅粉后，由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，故Zn先將Fe3＋還原為Fe2＋，后將Cu2＋置換，故濾液Ⅱ中主要含有Zn2＋和Fe2＋兩種金屬陽離子。(5)由圖示可看出，A點溶液為不飽和溶液，故應將溶液蒸發(fā)濃縮，由于Cu(NO3)2水解生成易揮發(fā)的HNO3，故在蒸發(fā)的過程中滴加HNO3來抑制水解，結合溶解度曲線，要得到Cu(NO3)2·3H2O，需將濃縮后的溶液降溫至高于30 ℃時過

22、濾。 答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (2)加入過量的Zn粉會使最終所得的Cu(NO3)2溶液中含有雜質 (3)Zn2＋、Fe2＋ (4)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　溫度過高硝酸會揮發(fā)及分解，溫度過低則反應速率較慢 (5)向溶液中加入適量硝酸，將溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻到30 ℃以上，過濾 6．以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α-氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質SiO2、FeO、Fe2O3)，其制備流程如下： (1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應的化學方程式為_________

23、______________________ ________________________________________________________________________。 (2)圖中“濾渣”的主要成分為________(填化學式)。 (3)加30%的H2O2溶液發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________。 (4)煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應為4[NH4Al(SO4)2·12H2O]2Al2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5SO3↑＋3SO2↑＋53H2O，將產生的氣體通過下圖所示的裝置。 ①集氣瓶中收集到的氣體是_____

24、___(填化學式)。 ②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質除大部分H2O(g)外還有________(填化學式)。 ③KMnO4溶液褪色(MnO還原為Mn2＋)，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 解析：(1)氧化鋁與H2SO4反應生成硫酸鋁和水，反應的化學方程式為Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。(2)在鋁灰的成分中只有SiO2不能與H2SO4反應，故濾渣的主要成分是SiO2。(3)加入H2O2的目的是使溶液中的Fe2＋氧化成F

25、e3＋，反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(4)根據(jù)晶體分解的方程式可知，通入NaHSO3溶液(顯酸性)中的氣體有NH3、N2、SO3、SO2、H2O(g)，由于NH3極易溶于水且能與NaHSO3反應而被吸收，SO3溶于水后生成的H2SO4與NaHSO3反應生成SO2，N2不溶于水也不能被吸收，故從飽和NaHSO3溶液中出來的氣體主要有N2、SO2和少量的H2O(g)，SO2具有強還原性，能被KMnO4吸收，反應的離子方程式為5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋，故集氣瓶中收集到的氣體為N2。 答案：(1)Al2O3＋3H2SO

26、4===Al2(SO4)3＋3H2O (2)SiO2 (3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (4)①N2?、赟O3、NH3 ③2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋ 7．硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下所示： 回答下列問題： (1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式：__________________________。 為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，

27、還可采取的措施有____________________(寫出兩條)。 (2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是________(寫化學式)。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是______________。然后再調節(jié)溶液的pH約為5，目的是___________________________________________________________________ ________________________。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質是________(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，

28、它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為________。 (6)單質硼可用于生產具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程______________________________________________。 解析：(1)鹽跟酸反應生成新鹽和新酸，據(jù)此可寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42MgSO4＋2H3BO3?？刹扇∩邷囟?、將礦石粉碎增大接觸面積或攪拌等措施，以提高浸出速率。(2)Fe3O4具有磁性?！敖敝谐現(xiàn)e3O4外，還含有與H2SO4不反應的SiO2，以及CaO與H2SO

29、4反應生成的微溶物CaSO4。(3)硫酸浸出后的濾液中，含有的主要物質有MgSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、H3BO3等，H2O2具有氧化性，因此加入H2O2溶液可將其中的Fe2＋氧化為Fe3＋。由工藝流程圖可知，最后過濾得到含鎂鹽母液，因此調節(jié)溶液的pH約為5，可使Fe3＋轉化為Fe(OH)3沉淀、Al3＋轉化為Al(OH)3沉淀。(4)由(3)分析及最后過濾得到含鎂鹽母液，可知粗硼酸中的主要雜質應為硫酸鎂。(5)NaBH4是一種離子化合物，由Na＋與[BH4]－構成，其電子式為。(6)以H3BO3與Mg為原料可制備單質B，根據(jù)反應物的性質結合質量守恒定律可知，其制備過程中反應的化學方程式為2H3BO3B2O3＋3H2O，B2O3＋3Mg3MgO＋2B。 答案：(1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO42H3BO3＋2MgSO4　提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 (2)Fe3O4　SiO2和CaSO4 (3)將Fe2＋氧化成Fe3＋　使Fe3＋與Al3＋形成氫氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸鎂 (5) (6)2H3BO3B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg2B＋3MgO