1、题型十八化学工艺流程题通关演练(建议完成时间：30分钟)1 (2013汕头二模，26)铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁 Fe2(OH)n(SO4)3n/2m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾(其中铁的化合价为6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：请回答下列问题：(1)若A为H2O(g)，可以得到Fe3O4，写出H2O的电子式：_。(2)若B为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe2的离子方程式(还原产物为Cl)_。(3)若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式，并配平：(4)为测定溶液中铁元素的总含量，实验操作如下
2、：准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1 000 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00 mL。已知：2Fe32I=2Fe2I2I22S2O=2IS4O。写出滴定选用的指示剂_，滴定终点观察到的现象_。溶液中铁元素的总含量为_gL1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(5)设计实验方案，检验溶液中的Fe2_。解析(4)若滴定前溶液中H2O2没有除尽，过量的H2O2氧化KI得到I2，根据关系式2Fe3I2，I2的量增大
3、使所测定的铁元素的含量偏高。(5)可利用Fe2的还原性，让其与高锰酸钾反应来检验；也可以利用铁氰化钾溶液与Fe2反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀检验，离子方程式为：3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62。答案(1)HH(2)6Fe2ClO6H=6Fe3Cl3H2O(3)1342K2FeO432H2O(4)淀粉溶液由蓝色变无色且保持半分钟不变色5.6偏高(5)取溶液少量于试管中，加入硫酸酸化，再加入高锰酸钾溶液，溶液颜色从深紫色变成黄色或变浅，则含有Fe2(或取溶液少量于试管中，加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，则含有Fe2)2氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制
4、备氢溴酸粗产品并精制的流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合中发生反应的离子方程式为_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般适用于分离_混合物。(填序号)a固体和液体 b固体和固体c互不相溶的液体 d互溶的液体(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3，则用于证明该假设所用的试剂为_，若假设成立可观察到的现象为_；乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有_，其用于证明该假设所用的试剂为_。解析SO2与Br2
5、在水中发生氧化还原反应，反应放热，为防止溴蒸发，用冰水降温。操作、均是蒸馏，操作是过滤。混合中加入Na2SO3的目的是除去粗产品中未反应完的溴。检验Fe3常用KSCN溶液；工业氢溴酸中可能含有溴而呈淡黄色，可用四氯化碳萃取而证明。答案(1)SO2Br22H2O=4H2BrSO(2)降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全(3)d(4)除去粗产品中未反应完的溴(5)KSCN溶液溶液变成红色Br2CCl4(其他合理答案也可)3(2013佛山模拟)钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素，实验过程如下：(1)碱浸泡过程中，铝被
6、溶解的离子方程式为_。(2)滤液A中加入草酸铵溶液，使Co元素以CoC2O42H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O42H2O的热分解失重数据见下表，请补充完整表中的热分解方程式。序号温度范围/热分解方程式固体失重率12022019.67%28031056.10%(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_。(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂，试结合离子方程式解释其净水原理_。解析CoC2O42H2O在空气中加热首先想到是失去结晶水，根据固体失重率数据可判断120220 时结晶水全部失去。温度再升高，根据失重率可
7、求得剩余固体为Co3O4，钴元素的价态发生变化，起氧化作用的应该是空气中的O2，由此可得化学方程式。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)CoC2O42H2OCoC2O42H2O3CoC2O42O2Co3O46CO2(3)玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案亦可)(4)Fe3发生水解：Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H2O，水解生成的Fe(OH)3具有吸附悬浮杂质的功能4(2013广东汕头一模，32)为了提高资源利用率，减少环境污染，化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链，如图所示。请填写下列空白：(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采
8、取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理，请从原理上解释粉碎的作用：_；已知氯化炉中反应氯气和焦炭的理论用料物质的量比为76，则氯化炉中的还原剂化学式是_。(2)已知：Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJmol12Mg(s)TiCl4(s)=2MgCl2(s)Ti(s)H512 kJmol1则Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H_。(3)Ar气通入还原炉中并不参与反应，通入Ar气的作用是_。(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH3O24OH=2CO6H2O，该电池中正极上的电极反应式为_。工作一段时间后，
9、测得溶液的pH_(填“减小”、“增大”或“不变”)。解析(1)粉碎反应物，可以增大其表面积，从而增大反应物之间的接触面积，提高反应速率；氯化炉中发生的反应为6C7Cl22FeTiO3=6CO2TiCl42FeCl3，由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律，由2得：Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H770 kJmol1。(3)Ar气为惰性气体，可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知，反应过程中不断消耗OH，则该电池工作一段时间后，溶液的pH将减小。答案(1)增大反应物间接触面积，提高反应速率C、FeTiO3(2)770 kJmol1(
10、3)Mg和Ti都有强还原性，在Ar气氛围中可防止被氧化(4)O22H2O4e=4OH(或3O26H2O12e=12OH)减小5利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr()的处理工艺流程如下。其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3，其次是Fe3、Al3、Ca2和Mg2。(1)实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的H2SO4溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需_。(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有_(答出两点)。(3)H2O2的作用是将滤液中的Cr3转化为Cr2O，写出此反应的离子方程式：_。
11、(4)常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：阳离子Fe3Mg2Al3Cr3开始沉淀时的pH2.7沉淀完全时的pH3.711.189(9溶解)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O转化为CrO。滤液中阳离子主要有_；但溶液的pH不能超过8，其理由是_。(5)钠离子交换树脂的反应原理为MnnNaRMRnnNa，利用钠离子交换树脂除去的滤液中的金属阳离子是_。(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：_。解析(1)结合一定物质的量浓度的溶液的配制步骤即可写出缺少的玻璃仪器，注意容量瓶必须注明规格。(4)加入NaOH溶液调节pH8，Fe3、Al3以Fe(OH)3、Al
12、(OH)3形式沉淀下来，溶液中还有Mg2、Ca2及加入的Na。(5)运用钠离子交换树脂的目的是除去滤液中的Mg2、Ca2。答案(1)250 mL容量瓶、胶头滴管(2)升高反应温度、增大固体颗粒的表面积、加快搅拌速度等(答两点即可)(3)2Cr33H2O2H2O=Cr2O8H(4)Na、Mg2、Ca2pH超过8会使部分Al(OH)3溶解生成AlO，最终影响Cr()的回收与再利用(5)Ca2、Mg2(6)3SO22Na2CrO412H2O=2CrOH(H2O)5SO4Na2SO42NaOH化学驿站工业生产流程题，先看原料和目的；最终产物很重要，对应工艺找信息；生产过程就两类，分离转化相交融；解决问题用基础，完成生产看能力。
