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專題專項訓(xùn)練(一) 無機(jī)化工流程題

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專題專項訓(xùn)練(一) 無機(jī)化工流程題

專題專項訓(xùn)練(一)無機(jī)化工流程題1(2014·江蘇高考)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁Al2(SO4)x(OH)62x溶液,并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式)。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)62x。濾渣的主要成分為_(填化學(xué)式);若溶液的pH偏高,將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是_(用離子方程式表示)。(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是_;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。2(2015·武漢模擬)“低碳”在工業(yè)生產(chǎn)中意義重大,充分利用原材料,不排放或減少排放“三廢”,不同工廠聯(lián)合生產(chǎn)等都是很好的“低碳”生產(chǎn)方式。下面是幾家工廠利用廢氣、廢液、廢渣聯(lián)合生產(chǎn)化肥硫酸銨的工藝:請回答下列問題:(1)操作為_。(2)工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為_。(3)沉淀池中生成硫酸銨的化學(xué)方程式為_。(4)在實驗室中檢驗氨氣的方法是_。(5)副產(chǎn)品的化學(xué)式為_。該聯(lián)合生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_。3工業(yè)上常用含少量SiO2、Al2O3的鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶煉鉻,簡要流程如下:(1)完成下列化學(xué)方程式(在橫線上填寫物質(zhì)的化學(xué)式及計量數(shù)):2FeO·Cr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2)操作包括過濾與洗滌,在實驗室中進(jìn)行洗滌沉淀的操作是_;操作可選用的裝置(部分夾持裝置略去)是_(填序號)。(3)寫出能夠完成操作的相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(4)化學(xué)需氧量(COD)可度量水遭受有機(jī)物污染的程度。在強(qiáng)酸并加熱的條件下,用K2Cr2O7作強(qiáng)氧化劑處理水樣,并測定消耗的K2Cr2O7的量,然后換算成相當(dāng)于O2的含量稱為化學(xué)需氧量(以mg·L1計)?;瘜W(xué)興趣小組測定某水樣的化學(xué)需氧量(COD)過程如下:.取a mL水樣置于錐形瓶中,加入10.00 mL 0.250 0 mol·L1的K2Cr2O7溶液。.加指示劑,用c mol·L1的硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,終點時消耗b mL(此步驟的目的是用Fe2把多余的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的儀器是_。計算該水樣的化學(xué)需氧量時需用到下列關(guān)系:要除去1 mol Cr2O需消耗_ mol Fe2,1 mol Cr2O相當(dāng)于_mol O2。4(2012·大綱卷)氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作?;卮鹣铝袉栴}:(1)起始濾液的pH_7(填“大小”“小于”或“等于”),其原因是_;(2)試劑的化學(xué)式為_,中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_;(3)試劑的化學(xué)式為_,中加入試劑的目的是_;(4)試劑的名稱是_,中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_;(5)某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)品0.775 9 g,溶解后定容在100 mL容量瓶中,每次取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.62 mL,該產(chǎn)品的純度為_(列式并計算結(jié)果)。5(2015·合肥模擬)高錳酸鉀在飲用水和工業(yè)污水處理領(lǐng)域的消費增長較快。實驗室可用軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料制備高錳酸鉀。其部分流程如下:已知:流程中所加軟錳礦中含50 g MnO2;生成墨綠色浸出液的反應(yīng)為:KClO33MnO26KOH=3K2MnO4KCl3H2O?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中采用鐵坩堝而不是瓷坩堝的原因是_。(2)通入CO2,可使MnO2發(fā)生反應(yīng),生成MnO及MnO2,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_;若通入CO2太多,則在加熱濃縮時,會有_晶體和KMnO4晶體一起析出。(3)在加熱、濃縮、烘干的過程中溫度不宜過高,其原因是_;趁熱過濾的目的是_;加熱時用玻璃棒不斷攪拌溶液的目的是_;洗滌KMnO4晶體用冷水洗滌較好的原因是_。(4)計算12.25 g KClO3固體經(jīng)過上述轉(zhuǎn)化,最多可制得KMnO4的質(zhì)量為_(結(jié)果保留一位小數(shù))。6實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),主要工藝流程如下。(1)將過程產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是_。A品紅溶液B紫色石蕊試液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2)過程中,F(xiàn)eS、O2和H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)過程中需加入的物質(zhì)是_。(4)過程中,蒸發(fā)結(jié)晶時需使用的儀器除酒精燈、三腳架外,還需要_。(5)過程調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的_(填序號)。A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)過程中,將溶液Z加熱到7080 ,目的是_。(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行下列實驗。用分析天平稱取2.700 0 g樣品;將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過量的BaCl2溶液;過濾、洗滌、干燥,稱量得固體質(zhì)量為3.495 0 g。若該聚鐵的主要成分為Fe(OH)(SO4)n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(假設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)。答 案1解析:(1)粉煤灰中Al2O3與硫酸反應(yīng),而SiO2不與硫酸反應(yīng),則酸浸時發(fā)生Al2O3與硫酸的反應(yīng),濾渣為SiO2。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液pH時,Ca2與溶液中的SO形成CaSO4沉淀。若溶液pH偏高,則溶液中Al3形成Al(OH)3沉淀,從而導(dǎo)致溶液中鋁元素含量降低。答案:(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2OSiO2(2)CaSO43CaCO32Al33SO3H2O=2Al(OH)33CaSO43CO2(3)溶液中的部分SO被氧化成SO減小2解析:(3)沉淀池中反應(yīng)物為CaSO4、CO2、NH3、H2O,發(fā)生的反應(yīng)為CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4。答案:(1)過濾(2)N23H22NH3(3)CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4(4)用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,若試紙變藍(lán),則說明含有NH3(或用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗,若產(chǎn)生白煙,則含有NH3)(其他合理答案也可)(5)CaOCO2(若有NH3,也可)3解析:(1)根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒和原子個數(shù)守恒可知需要補(bǔ)充“7NaNO2”。(4)K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性,故選用酸式滴定管或移液管。Fe2與Cr2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3和Cr3,根據(jù)得失電子守恒可知,1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2;根據(jù) Cr2O2Cr3轉(zhuǎn)移6e,O22H2O轉(zhuǎn)移4e可知,1 mol Cr2O相當(dāng)于1.5 mol O2。答案:(1)7NaNO2(2)向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀,待液體流下,重復(fù)操作23次D(3) 2Cr2O34Cr3O2或2AlCr2O32CrAl2O3(其他答案合理也可)(4)酸式滴定管或移液管61.54解析:(5)氯化鉀的純度為×100%98.40%。答案:(1)大于弱酸強(qiáng)堿鹽K2CO3發(fā)生水解使體系呈堿性(2)BaCl2Ba2CO=BaCO3、Ba2SO=BaSO4(3)K2CO3除去A中的Ba2(4)鹽酸CO2H=H2OCO2(5)×100%98.40%5解析:(4)根據(jù)關(guān)系式KClO33K2MnO4,3MnO2MnO,可得:KClO32KMnO4,則最多可制得KMnO4的質(zhì)量為×2×158 g/mol31.6 g。答案:(1)在高溫下,瓷坩堝可以和KOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(或SiO22KOH高溫,K2SiO3H2O)(2)3MnO22CO2=2MnOMnO22CO2KHCO3(3)高溫會導(dǎo)致高錳酸鉀分解防止高錳酸鉀結(jié)晶析出受熱均勻利于蒸發(fā)溶劑減少高錳酸鉀的溶解(4)31.6 g6解析:由聚鐵的化學(xué)式可知:n(Fe3)n(SO)n(BaSO4)0.015 mol,所以聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%31.1%。答案:(1)ACD(2)4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S(3)鐵粉(4)蒸發(fā)皿、玻璃棒(5)C(6)促進(jìn)Fe3的水解(7)31.1%

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