备考2018年高考化学二轮专题复习专题15：无机化工流程题-在线组卷题库

1. 化工原料红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O）主要是以铬铁矿（主要成分为 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Al₂O₃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 CrO₄^2-转化为 Cr₂O₇^2- ，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为 28.6g，CrO₄²^﹣有

\frac{10}{11}

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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2. 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： $S i O_{3}^{2 -}$ 为8， $W O_{4}^{2 -}$ 为5

③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K_sp（CaWO₄）=1×10^﹣10 ， K_sp[Ca（OH）₂]=4×10^﹣7 ，当溶液中

W O_{4}^{2 -}

恰好沉淀完全（离子浓度等于10^﹣5mol/L）时，溶液中

\frac{c (W O_{4}^{2 -})}{c (O H^{-})}

= ．

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3. 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：

沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Al（OH）₃	Mn（OH）₂
开始沉淀	2.7	7.6	3.4	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	4.7	9.8

(1)、已知：（图2）表二

表二

实验序号	SO₂浓度（g•m^﹣³）	烟气流速（mL•min^﹣¹）
①	4.1	55
②	4.1	96

下列措施可提高SO₂吸收率的是（填序号）

a．降低通入含硫烟气的温度 b．升高通入含硫烟气的温度

c．减少软锰矿浆的进入量 d．减小通入含硫烟气的流速

(2)、加入试剂X能提高产品纯度，则X可以是（填化学式）

(3)、加氨水调溶液pH在5～6之间，目的是．

(4)、锰酸锂可充电电池（图3）的总反应式为：Li₁_﹣_xMnO₄+Li_xC

\overset{充 电}{\underset{放 电}{⇌}}

LiMnO₄+C（x＜1）

①放电时，电池的正极反应式为

②充电时，若转移1mole^﹣ ，则石墨电极将增重g．

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4. 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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5. 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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6. 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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7.

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）：

	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Al³⁺	3.5	4.7

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8. 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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9.

以磷石膏(只要成分CaSO₄ ，杂质SiO₂、Al₂O₃等)为原料可制备轻质CaCO₃

(1)、

匀速向浆料中通入CO₂ ，浆料清液的pH和c(SO₄²^－)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO₄转化的离子方程式；能提高其转化速率的措施有 (填序号)
A．搅拌浆料 B．加热浆料至100℃
C．增大氨水浓度 D．减小CO₂通入速率

(2)、当清液pH接近6.5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为和 (填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是。

(3)、在敞口容器中，用NH₄Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca²^＋)增大的原因。

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10.

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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11. 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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12. 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）．

	Fe³⁺	Fe²⁺	Zn²⁺
开始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

请回答下列问题：

(1)、加入ZnO调节pH=a的目的是， a的范围是．

(2)、由不溶物E生成溶液D的化学方程式为．

(3)、滤液A中加入H₂O₂反应的离子方程式为．

(4)、由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是．

(5)、下列试剂可作为Y试剂的是．

A．ZnO B．NaOH C．Na₂CO₃D．ZnSO₄

若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是．

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备考2018年高考化学二轮专题复习 专题15：无机化工流程题

一、综合题

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