大田一中高三化学化工生产流程专题训练

1大田一中化工生产流程专题练习1．（12分）辉钼矿（MoS2）是钼最重要的矿物。图26一l是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1,2,3，…是炉层编号。580,600,610，…是各炉层的温度（℃）。图26一2给出了各炉层的固体物料的摩尔百分组成。已知：MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热为△H1＝一1011KJ／mol,MoO2氧化生成lmolMoO3的反应热为△H2＝一154KJ/mol。试回答：(l）辉铝矿焙烧生成MoO3的反应中被氧化的元素是：（填元素符号）；指出辉钼矿焙烧生成的尾气对环境的一种危害：(2）第6炉层存在的固体物质分别是：它们的物质的量之比是：（3）辉钼矿焙烧生成MoO3的热化学反应方程式是：（4）图26一2表明，中间炉层（4一6）可能存在一种“固体＋固体、固体＋…”的反应，请写出该反应的化学方程式：(5）通过（3）和（4）你能解释为什么中间炉层（4一6）的炉温比上下炉层的炉温低吗？2．（17分）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的流程如下：请回答下列问题：（1）废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为。（2）高温煅烧时CuS发生的反应为：CuS+NaCl+O2——→CuCl2+Na2SO4，配平该反应方程式。（3）调pH后铁元素生成滤渣的离子方程式为。（4）试剂A最好选用下列三种物质中的（填序号）：废渣粉碎NaCl高温空气酸浸调pH升高至3～4滤渣过滤CuCl2·2H2O……废气4mol/L盐酸试剂A滤液B高温2a.NaClOb.Cl2c.浓硫酸理由是。（5）分析右图溶解度曲线回答：①为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩、_________、滤液冷却结晶、过滤得到产品。②“冷却结晶”过程中，析出CuCl2·2H2O晶体的合适温度或温度范围是。3．[浙江省名校新高考研究联盟2012届第一次联考]硫酸亚铁铵(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O是一种重要化学试剂，实验室用除去锌镀层的铁片来制取硫酸亚铁铵，流程如下：请回答下列问题：（1）确定锌镀层被除去的标志是；计算上述铁片锌镀层的厚度，不需要的数据是（填编号）。a．锌的密度ρ（g/cm3）b．镀锌铁片质量m1（g）c．纯铁片质量m2（g）d．镀锌铁片面积S（cm2）e．镀锌铁片厚度h（cm）（2）上述流程中：操作Ⅰ是取出铁片、、、称量。（3）A物质可以为（填编号）。a．CuCl2b．CuOc．Cu(NO3)2d．CuSO4（4）用无水乙醇洗涤潮湿的硫酸亚铁铵晶体是为了除去晶体表面残留的水分，不用加热烘干的原因是。（5）鉴定所得晶体中含有Fe2＋、NH4＋、SO42－离子的实验方法正确的是（填编号）。a．取少量样品于试管，加水溶解，通入适量Cl2，再加KSCN溶液，观察现象b．取少量样品于试管，加水溶解，加入NaOH溶液，露置于空气中，观察现象c．取少量样品于试管，加水溶解，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察试纸颜色的变化d．取少量样品于试管，加水溶解，加入盐酸后再加入BaCl2溶液，观察现象4．（12分）PM2.5（可入肺颗粒物）污染跟冬季燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的SO23和NOx。旋转喷雾干燥法是去除燃煤烟气中二氧化硫的方法之一，工艺流程如下图所示：（1）写出高速旋转雾化器中发生反应的化学方程式：。（2）在一定条件下，SO2气体可被氧气氧化，每生成8gSO3气体，放出9．83kJ的热量。写出该反应的热化学方程式。（3）500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2molSO2和lmolO2置于恒压容器I和恒容容器Ⅱ中（两容器起始容积相同），充分反应，二者均达到平衡后：①两容器中SO3的体积分数关系是IⅡ（填“”、“”或“=”）。若测得容器Ⅱ中的压强减小了30%，则该容器中SO2的转化率为。②t1时刻分别向两容器的平衡体系中加入2molSO3，则两容器中SO3的体积分数随时间变化曲线图正确的是（填序号）。（4）NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO4溶液能将NO—3还原为NO，NO能与多余的FeSO4溶液生成棕色物质，检验NO—3的特征反应。写出该过程中产生NO反应的离子方程式。5．（15分）FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域。（1）下面是以工业废铁屑为原料生产FeSO4·7H2O的流程图。4请填写下列空白。①加适量碳酸钠溶液的目的是______________，反应I需要加热数分钟，其原因是___________。②判断反应Ⅱ完成的现象是__________。反应Ⅱ需要100mL1mol／L的稀硫酸，用98．3％，ρ＝1．84g／cm3的浓硫酸配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________.③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2＋含量的方法是用KMnO4溶液滴定法（5Fe2＋＋4MnO＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O），步骤为：Ⅰ．称取2．8500gFeSO4·7H2O产品，配制成250mL溶液；Ⅱ．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；Ⅲ．用硫酸酸化的0．01000moL／LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20．00mL。某同学设计如右图所示的滴定方式中，最合理的是____________（夹持部分略去）（填字母序号）；判断此滴定实验达到终点的方法是____________；计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为________（用小数表示，保留三位小数）；若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有_____________；______________。（2）已知FeSO4·7H2O晶体在加热条件下发生如下反应：2FeSO4·7H2O高温Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑。利用下图装置可检验该反应的气体产物。5请填写下列空白。①仪器的连接顺序为a接________、__________接_________、________接__________、__________接_____________。②装置C中的X为______________；该装置中冷水的作用是_________________。6．（15分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得：Na2SO3+SNa2S2O3，常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3·5H2O。Na2S2·5H2O于40℃—45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如右图所示。I．现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O：将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按下图安装好装置。（1）仪器2的名称为，装置6中可放入。A．BaC12溶液B．浓H2SO4C．酸性KMnO4溶液D．NaOH溶液（2）打开分液漏斗活塞，注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，反应原理为：6随着二氧化硫气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通二氧化硫气体，反应约半小时。当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热。溶液PH要控制不小于7理由是（用离子方程式表示）。Ⅱ．分离Na2S2O3·5H2O并标定溶液的浓度：（1）为减少产品的损失，操作①为，操作②是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作是用（填试剂）作洗涤剂。（2）蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，蒸发时为什么要控制温度不宜过高（3）称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7（摩尔质量294g／m01）0．5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：。，滴定终点的现象为，三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20．00mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为mol／L。。7(15分)工业上以锂辉石（Li2O·A12O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：7已知：①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓（1）从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是▲。（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3，写出生成滤渣2反应的离子方程式：。（3）向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是。（4）工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解。阳极的电极反应式是。②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是。8.(15分)现有A、B、C、D、E、X前四周期常见的六种元素，原子序数依次递增。其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为22，B、C、D分别位于相邻的三个主族，E原子是短周期主族元素中原子半径最大的元素。请回答：⑴元素C在元素周期表中的位于位置是___，写出B和D元素形成的化合物BD2的化学式。⑵由A、C、E三种元素形成的某化合物M其摩尔质量为39g/mol，化合物M所含的化学键，写出物质M投入足量稀盐酸的化学方程式：。⑶X是日常生活中应用最广泛的金属，现有废铜（杂质为不溶于酸的物质及少量的X单质）来制备胆矾，同时得到副产物X的氧化物。有人设计了如下流程：请根据上述流程回答下列问题：①写出滤液Ⅰ中加入H2O2的离子方程式。②试剂a可选用的是（填字母）。T/℃20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.78A.氨水B.Cu2(OH)2CO3C.CaCO3D.Cu(OH)2③常温下Ksp[X(OH)3]＝2.6×10－39，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ⅱ中加入试剂a调节溶液pH＝4，列式计算说明能否将杂质X离子除尽（一般离子浓度小于10－5mol/L可视作除尽）。④设计实验检验滤液Ⅰ中可能存在的X离子。9、（2011丰台26．）（14分）工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用。（1）某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。①测得该废水溶液pH=12，用离子方程式解释溶液呈碱性的原因。②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。已知1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)，已知该反应的平衡常数K1000℃＜K1400℃，则该反应的△H______0（填“”“=”或“”）。（2）含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3，回收废水中的硫化物，以减少资源的浪费，可采用以下方法：①中和含酸废水工业常用的试剂x是。②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式。③铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式：。④已知：2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=—632.8kJ/molSO2(g)=S(s)+O2(g)△H=+269.8kJ/molH2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为。9参考答案：1．（12分）(1)Mo和S；形成酸雨（合理即得分）。（每空各l分）反应③是吸热反应，因其发生在中间层，故炉温降低。