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1专题二化学工艺流程题型研究题型研究1.试题命题背景材料：(1)以工艺流程(或实验过程)为命题背景材料；(2)以元素及其化合物转化为命题背景材料；(3)以离子检验为命题背景材料；(4)以元素周期表及其推断为命题背景材料。2.主要考查的考点：(1)推断物质(或离子)，化学键及其化学用语；(2)实验过程中的实验条件控制的目的；(3)化学方程式(或电极反应式、离子方程式、热化学方程式)的书写；(4)化学基本计算。【集中突破】集中突破1.(2016·湖北黄冈月考)金属钛的密度小，强度大，外观像钢，性质像铝，被誉为太空金属和未来钢铁。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，同时含有少量的Fe2O3、FeO等)为原料制TiO2，再由TiO2制金属Ti的工艺流程如下：(1)在溶液中加入铁屑发生的主要反应的离子方程式为。(2)晶体A为，浊液需要冷却的原因为。(3)TiOSO4水解方程式为TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4，根据平衡移动原理可采用、等措施，以利于该反应顺利进行。(4)TiO2可与焦炭、氯气在1000~1100K温度下反应，该反应氧化剂与还原剂的物质的量相等，则反应的化学方程式为。2(5)工业上常用金属镁在1070K的高温和氩气氛围中还原TiCl4的方法制备Ti，需要在氩气氛围中进行的理由为。2.(2016·江西十校联考)重铬酸钾是一种重要的氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3、SiO2、Al2O3)为原料生产。实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾(K2Cr2O7)的主要工艺如下：试回答下列问题：(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有；铁在周期表中的位置是。(2)操作Ⅱ的名称是。(3)固体X的主要成分是，沉淀Y的主要成分是。(4)流程中①酸化所用的酸和②钾盐Z最合适的是(填字母)。A.盐酸和氯化钾B.硫酸和氯化钾C.硫酸和硫酸钾D.次氯酸和次氯酸钾酸化反应的离子方程式为。(5)FeO·Cr2O3与氯酸钾、氢氧化钠高温反应的化学方程式为。3.(2016·山东淄博三模)ZnSe是一种光电性能优异的半导体材料，某研究小组用如下方法制备了ZnSe。(1)SeO2溶于水生成H2SeO3，下列物质与水反应，跟此反应类型相同的是(填字母)。a.NO2b.SO2c.CaOd.Na2O2e.F23(2)硒酸(H2SeO4)的水溶液按下式发生一级和二级电离：H2SeO4H++HSe-4O；HSe-4OH++Se2-4O，K2=1.0×1-20(298K)①NaHSeO4溶液显(填“酸性”、“中性”、“碱性”)。②向H2SeO4溶液中滴加少量氨水，该反应的离子方程式为。③已知H2CO3的两级电离常数分别为K1=4.2×1-70，K2=5.6×10-11，则KHCO3和KHSeO4两溶液混合后反应的离子方程式为。(3)肼(N2H4)与Se2-3O反应的氧化产物是N2。氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(4)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，所得产物可直接排入大气。其原理如右图所示，其中B为电源的极，乙池中电极反应式为，为使反应持续进行，须适时向甲池中添加。4.(2016·河南商丘期末)三草酸合铁酸钾晶体易溶于水，难溶于乙醇，可用作某些化学反应的催化剂，化学式为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。实验室以铁屑为原料制备三草酸合铁酸钾晶体的相关反应过程如下图所示。请回答下列问题：(1)制备过程中加入H2O2的目的是，得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后，需要加入乙醇，其目的是。(2)晶体中所含的结晶水可通过重量分析法测定，主要步骤有：①称量，②置于烘箱中脱结晶水，③冷却，④称量，⑤重复脱水、冷却、称量至恒重，⑥计算。步骤5的目的是。4(3)C22-4O可被高锰酸钾溶液氧化放出CO2，测定产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量时，可用酸性高锰酸钾标准溶液进行滴定。①写出滴定过程中发生反应的离子方程式：。②取10.0g产物配成100mL溶液，从中取出20mL于锥形瓶中，用0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗酸性高锰酸钾溶液24mL。则产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数为(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的相对分子质量为491)。5.(2016·山东名校一模)硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图。(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有、和烧杯。(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+的试剂是，现象是。(3)“操作Ⅲ”系列操作名称依次为、、过滤和洗涤。洗涤的方法是。(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+，写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式：。6.(2016·湖北重点中学联考)过氧化钙(CaO2)是一种白色粉末，微溶于水。加热至350℃左右开始分解，与水或酸能反应生成H2O2。应用于处理含重金属离子的废水，治理赤潮。其制备过程如下：请回答下列问题：(1)CaO2的电子式：。(2)制取CaO2·8H2O的原理(用化学方程式表示)：，其中H2O2体现性质。5(3)沉淀过程中加氨水的作用是。(4)沉淀反应需用冰水浴控制温度，原因是(写出两种)。(5)CaO2受热分解的化学方程式为。(6)CaO2质量百分含量的测定：称取0.8000g样品用硫酸溶解，再用0.1000mol·L-1KMnO4溶液滴定，消耗40.00mLKMnO4溶液，则CaO2的含量为。(7)CaO2可以使废水中的Mn2+变成MnO2沉淀而除去，用离子方程式表达其原理：。7.(2016·广州模拟)软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4；温度高于27℃时，MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为。(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为F3e和Fe2+，相关反应的离子方程式为。(3)“滤渣1”的主要成分是，“调pH至56”所加的试剂是(填“石灰水”或“稀硫酸”)。(4)根据下表数据，选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成)，物质A的化学式为。阴离子Ksp阳离子C2-3OF-OH-Ca2+5.0×1-901.5×1-1004.7×10-6Mg2+3.8×10-67.4×1-1105.6×1-120Mn2+2.2×1-1105.3×1-302.1×1-1306Zn2+1.2×1-1003.0×1-206.9×1-170(5)采用“趁热过滤”操作的原因是。8.(2016·合肥模拟)以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：回答下列问题：(1)从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。这种方法的缺点是。(2)过滤③得到的滤渣成分是(填化学式)。(3)反应Ⅰ~Ⅴ中，共有个反应不属于氧化还原反应。(4)溶液A中含有的溶质是(填化学式)。(5)写出反应Ⅰ的化学方程式：。(6)①反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧，写出化学方程式：。②反应Ⅳ中发生反应的离子方程式为。9.(2016·福州一模)元素铬及其化合物工业用途广泛，但含+6价铬的污水会损害环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr22-7O，处理该废水常用直接沉淀法或还原沉淀法。Ⅰ.直接沉淀法(1)已知含铬废水中存在着平衡：Cr22-7O+H2O2Cr2-4O+2H+。在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH，这样有利于沉淀的生成，则生成沉淀的化学式为。7Ⅱ.还原沉淀法(2)下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是(填字母)。A.FeSO4溶液B.浓硫酸C.酸性KMnO4溶液D.Na2SO3溶液(3)上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为。(4)Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似，在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，原因可用离子方程式表示：。(5)实际工业生产中有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是Mn++nNaRnNa++MRn，其中NaR为阳离子交换树脂，Mn+为要测定的离子。①阳离子交换树脂的原材料之一是聚苯乙烯()，其单体为。②某次测定过程中，pH=5的废水经过阳离子交换树脂后，测得溶液中Na+比交换前增加了4.6×10-2g·L-1，则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为。10.(2016·福建泉州模拟)废钒催化剂提取纯净V2O5的一种流程如图1。图1图2(1)废钒催化剂需粉碎处理，目的是。(2)填写并配平步骤②中的离子反应方程式。VO2++Cl-3O++Cl-+8(3)根据以下信息和图2，步骤②调节pH的合适范围是。溶液中有关离子沉淀的pH开始沉淀pH完全沉淀pHFe(OH)26.59.7Fe(OH)32.53.7(4)V2O5和NaOH溶液反应的化学方程式为。(5)步骤④中需加入硫酸，其原因是。(6)焙烧产生的气体用吸收后，其产物可以在该工艺中循环利用。(7)V2O5可制成某电池的电解液。该电池的总反应为V2O+2H++V2+V3++VO2++H2O，则放电时的负极产物为。11.(2016·四川遂宁)钨是我国丰产元素，也是熔点最高的金属，被誉为“光明使者”。用黑钨矿[FeWO4、MnWO4(W为+6价)]生产高纯钨的化工流程如图1。已知H2WO4是不溶于水的弱酸，受热可分解生成氧化物。请回答下列有关问题：图1图2(1)上述流程中通入空气的目的是。(2)滤渣A与硫酸反应的离子方程式为。(3)实验室用锌锰碱性电池作电源模拟氯碱工业的装置如图2。9已知：锌锰碱性电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+2MnOOH，则锌锰碱性电池的锌电极应与装置中电极(填“A”或“B”)相接，气体Y为气体出口(填“A”或“B”)出来的气体，为提高生产效率，电解开始时，从进料口B加入的物质为，写出锌锰碱性电池正极反应式：。(4)已知：单质碳也可与固体甲制得钨，用气体Y而不用单质碳的原因是。(5)将H2与CO2以4∶1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。已知：CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-890.3kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-1则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是。12.(2016·河南开封模拟)硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O，利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下：回答下列有关问题：(1)硼砂中B的化合价为，溶于热水后，常用H2SO4调pH到2~3制取H3BO3，反应的离子方程式为。X为H3BO3晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为，该反应中的氧化剂是(填化学式)。(2)硼酸是一种一元弱酸，它与水作用时结合水电离的OH-而释放出水电离的H+，这一变化的化学方程式为。皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液，一般先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液，则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为。10(3)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2，其目的是。(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3，BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解，生成的I2用0.30mol·L-1Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。盛装Na2S2O3溶液的仪器应为(填“酸式”或“碱式”)滴定管，该