2017新课标高考化学工业流程题专题

1操作ⅠKMnO4K2CO3操作Ⅱ母液KMnO4粗晶体干燥KMnO4晶体石灰苛化KOH粉碎MnO2熔融KMnO4K2CO3MnO2KOHH2OK2MnO4CO2空气2017新课标高考化学工艺流程题突破技巧窍门练习：1、工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是____（填代号）。a、84消毒液（NaClO溶液）b、双氧水c、二氧化硫d、75%酒精（2）高锰酸钾保存在棕色试剂瓶，下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_____（填代号）。a、浓硝酸b、硝酸银c、氯水d、烧碱（3）上述流程中可以循环使用的物质有、（写化学式）。（4）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得molKMnO4。（5）该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2，所需试剂最好选择（选填代号）。a、石灰石b、稀HClc、稀H2SO4d、纯碱（6）操作Ⅰ的名称是；操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在（填性质）上的差异，采用（填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。2、实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。回答下列问题：（1）为了加速固体溶解，可采取的措施是：。（2）实验室进行蒸发浓缩操作时，将蒸发皿置于铁圈上，用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用（填仪器的名称）为了防止液滴飞溅，进行的操作是。（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式）。（4）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，目的是。（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是。3．（16分）铝广泛应用于化学工业和日常生活中。工业上由铝土矿（Al2O3∙3H2O的含量约为85%，其余主要为SiO2、Fe2O3等）冶炼金属铝的流程如下。氯化钾硝酸钠混合溶解蒸发浓缩趁热过滤滤渣冷却结晶过滤滤液洗涤干燥KNO3产品水滤液滤渣020406080100温度/℃溶解度/g200100KNO3NaNO3KClNaCl2已知拜耳法生产Al2O3∙3H2O的基本原理为：Al2O3∙3H2O+2NaOH（aq）2NaAlO2（aq）+4H2O，[Al2O3∙3H2O也可表示为2Al(OH)3]（1）操作I的名称为，赤泥中除含有铝硅酸盐外，还含有的主要物质有（2）为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为（任写三点）（3）用化学平衡理论解释稀释溶液I有利于Al2O3∙3H2O结晶的原因____________（4）为了析出Al2O3∙3H2O，也可向溶液I中通入过量CO2气体，写出生成Al2O3∙3H2O的离子方程式：（5）为了回收赤泥附着液带走的有用成分，工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I的稀释剂，请指出流程图中另一处类似的做法4．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。A．稀硫酸B．氨水C．氢氧化钠溶液D．高锰酸钾溶液(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是__________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是________________________________________________________________________。(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为________________________________________________________________________。5．（2015全国卷1）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：⑴写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。⑵利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。⑶“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_____。⑷“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。溶出结晶3⑸以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。⑹单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。答案Ⅳ、答案：正极：O2+4e-=2O2-负极：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5H2OⅤ、答案：Na2CO3、CO21、答案解析：MnO2与KOH混合并在空气中共熔，便可制得墨绿色的锰酸钾熔体：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O锰酸钾在酸性或中性的环境下，MnO42-会发生反应，生成MnO4-和MnO2：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3；过滤除去不溶于水的MnO2，利用溶解度的不同，采取浓缩结晶的方法使KMnO4从溶液中析出而分离出来。答案：（1）ab（2）d（3）MnO2；KOH（4）2／3（5）cd（6）过滤；溶解度，浓缩结晶。2、答案：解析：（1）搅拌、加热；（2）用玻璃棒不断搅拌滤液坩埚钳；（3）NaCl；（4）稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品的纯度；（5）重结晶3、（1）过滤Fe2O3（共4分，各2分）（2）将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOH的浓度（任答三点即得满分）（3分）（3）稀释降低了NaOH的浓度，有利于NaAlO2或NaAl(OH)4的水解，使平衡向结晶方向移动（或向左移动）（3分）（4）CO2（过量）+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-或2CO2（过量）+2AlO2-+4H2O=Al2O3∙3H2O↓+2HCO3-（3分）（5）将溶液III循环使用溶解铝土矿（3分）4、解析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。(2)步骤Ⅲ要把pH调高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，故使用氨水。若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。(4)NH4HCO3受热易分解，高温会促进Fe2＋水解。答案：(1)Fe2＋、Fe3＋(2)B(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋水解(5)4FeCO3＋O2=====高温2Fe2O3＋4CO25、【答案】⑴Mg2B2O5·H2O+2H2SO4===2MgSO4+2H3BO3；减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。⑵Fe3O4；SiO2和CaSO4；⑶将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。⑷（七水）硫酸镁⑸⑹2H3BO3===B2O3+3HOB2O3+3Mg===3MgO+2B热点1非氧化还原反应方程式的书写1．钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，成分可表示为FeTiO3(Ti为+4价)。钛白粉（TiO2）涂料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途，制备流程如下：专题一无机流程综4（1）写出操作III中TiOSO4水解的化学方程式：_________________________。2．碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：（1）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为_______________。3．铜在自然界存在于多种矿石中。（Ⅰ）以硅孔雀石（主要成分为CuSiO3•2H2O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质）为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：已知：Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7．（1）“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式。5（1）5．金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”。以下是测定矿石中钒的含量的两个反应：（1）用稀硫酸溶解五氧化二钒，得到(VO2)2SO4溶液。写出该反应的化学方程式_____________；热点2氧化还原反应方程式的书写1．氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-）生产CuCl的流程：根据以上信息回答下列问题：（1）写出产生CuCl的化学方程式________________________。2．钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。如下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。请填写下列空白：（1）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程：______________。氯化电解合成钛铁矿FeTiO3FeCl3TiCl4焦炭Cl2烧碱食盐水甲醇COTiMg、Ar800Co63．一种将废水（含Ca2+、Mg2+、CN﹣及悬浮物）通过净化、杀菌消毒生产自来水的流程示意图如下：（1）向滤液2中通人Cl2的作用有两种：其中之一是将CN﹣氧化成无毒气体，从而消除CN﹣的毒性，若参加反应的C12与CN﹣的物质的量之比为5：2，则该反应的离子方程式是。4．辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员综合利用这两种资源，开发出同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：已知：①MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3+：1.5~3.2Mn2+：8.3~9.8Cu2+：4.4~6.4（1）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式。5．近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：（1）KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为。综合一无机流程综合推断1.氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：7（1）该流程中可以循环的物质是。（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式、，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是。（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是，E电极的名称是极。电解总反应的离子方程式为。（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为。（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解