化学工艺流程题类型及其解题策略(4)

请回答：

（1）步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是 。 （2）溶液A中的离子主要有 ；试剂X是 。

（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如下图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是 （用离子方程式表示）；为了避免固体C减少，改进的措施是 。

（4）从环境保护角度考虑，用固体F制备CuSO4溶液的化学方程式是

。 3．现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，以下是以硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（软磁α—Fe2O3）的生产流程示意图。

（1）步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是 。

（2）步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是 。 （3）步骤Ⅲ中可选用 调节溶液的pH。

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A．稀硝酸 B．双氧水 C．氨水 D．高锰酸钾溶液 （4）写出在空气中煅烧FeCO3，制备高纯氧化铁的化学方程式：

。

（5）从滤液C中回收的主要物质的一种用途是 。 4．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是 。 （2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

Fe(OH)2＋ ________＋ ________=== Fe(OH)3＋ Cl

（3）针铁矿的组成元素是Fe、O和H，化学式式量为89，化学式是 。 （4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为 。

－

开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 开始溶解的pH Ksp Mg(OH)2 10.4 12.4 — 5.6×10－12Zn(OH)2 6.4 8.0 10.5 — MgCO3 — — — 6.8×106 －CaCO3 — — — 2.8×109 －（5）工业上从“滤液3”制取MgO的过程中，合适的反应物是 (选填序号)。

a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。 （7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于 。

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5．某工厂对制革工业污泥中的Cr(Ⅲ)的回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2、Mg2）。

＋

＋

＋

＋

＋

部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。 氢氧化物 pH Fe(OH)3 3.7 Mg(OH)2 11.1 Al(OH)3 8 Cr(OH)3 9(＞9溶液) （1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施为 （至少写一条）。

（2）调pH＝8是为了除去 （填Fe3、Al3、Ca2、Mg2，下同）。

＋

＋

＋

＋

（3）钠离子交换树脂的原理为Mn＋nNaR—→MRn＋nNa，被交换的杂质离子

＋

＋

是 。

（4）试配平反应方程式：

Na2Cr2O7＋ SO2＋ H2O=== Cr(OH)(H2O)5SO4＋ Na2SO4 生成1 mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为 。

6．（2014·江苏单科化学卷·T16）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

（1）酸浸时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 （填化学式）。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用

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离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

7．（2014·海南单科化学卷·T16）锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：

（1）外电路的电流方向是由 极流向 极。（填字母） （2）电池正极反应式为 。

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ （填“是”或“否”）原因是 。 （4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为 。 8．（2014·福建理综化学卷·T24）铁及其化合物与生产、生活关系密切。

（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为 。

②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。

（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

＋

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。 ②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。

③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。 （3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)

Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。

①t℃时，反应达到平衡时n(CO)︰n(CO2)＝ 。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝ 。

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化学工艺流程题专项训练参考答案

1．（1）将Fe2氧化为Fe3 6Fe2＋3ClO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋4Fe3＋3Cl（或

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＋

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＋

－

2Fe2＋ClO＋2H===2Fe3＋Cl＋H2O） 促进Al3、Fe3的水解

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＋

＋

（2）烧杯、漏斗、玻璃棒 （3）Fe3＋3SCN===Fe(SCN)3

＋

－

（4）CaSO4·2H2O或CaSO4 防止MgSO4在温度降低时结晶析出 2．（1）过滤 （2）Na、AlO2、OH 稀硫酸

（3）Al(OH)3＋3H===Al3＋3H2O 在装置Ⅰ、Ⅱ之间增加一个盛有饱和NaHCO3

＋

＋＋

－

－

溶液的洗气瓶（答案合理即可）

△

（4）2Cu＋O2＋2H2SO4=====2CuSO4＋2H2O

3．（1）SiO2 （2）将Fe3还原为Fe2 （3）C

高温

（4）4FeCO3＋O2=====2Fe2O3＋4CO2 （5）作氮肥

＋

＋

4．（1）增大反应物接触面积，加快化学反应速率

（2）2Fe(OH)2＋1ClO＋1H2O===2Fe(OH)3＋1Cl （3）FeO(OH) （4）8.0≤pH＜10.4 （5）bd （6）蒸发浓缩 冷却结晶

125m2（7）（或其他合理答案）

81m1

5．（1）① 升高温度， ② 搅拌， ③ 过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），

④ 适当延长浸取时间（只要答出任意一点即可，其他合理答案也可） （2）Fe3和Al3 （3）Mg2、Ca2

＋

＋

＋

＋

－－

（4）1 3 11 2 1 1.5 mol

6．（1）Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O SiO2

（2）CaSO4 3CaCO3＋2Al3＋3SO42＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑

＋

－

（3）溶液中的部分亚硫酸根被氧化成硫酸根，减小 7．（1）b a

（2）MnO2＋e＋Li===LiMnO2

（3）否 电极Li是活泼金属，能与水反应 （4）3MnO2＋KClO3＋6KOH8．（1）① 吸氧腐蚀 ② B

（2）① 4HNO3

4NO2↑＋O2↑＋2H2O

2K2MnO4＋KCl＋3H2O 2︰1

－

＋

② 4Fe＋10HNO3===4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O ③ 氮氧化物排放少（或其他合理答案） （3）① 4︰1 ② 0.05

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