备战2014?春晖学校高三化学能力提高训练（5）
化学工艺流程题解题指导与训练（二）
【第四部分：近几年安徽各地模拟考试流程题选编】
1．地球上99％的溴元素存在于海洋中，资料显示海水中溴含量约为66mg·L。从海水中提取溴的工业流程如下：
—1
电解一段时间后，测定阳极液中K元素和Cr元素的含量，若K元素与Cr元素的物质的量之比
为d，则此时的铬酸钾的转化率为 。
3．钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5，设计流程如下：
（1）写出海水淡化的一种方法： 。
（2）步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用到溴的性质是 。
（3）以上步骤I中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转化成化合态的溴，其目的是
。
（4）上述流程中吹出的溴蒸气，也可以用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与
二氧化硫水溶液反应的化学方程式： 。 （5）实验室从溴水中分离溴还可以用萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是
a．乙酸 b．四氯化碳 c．裂化汽油 d．苯
3
（6）假设提取过程中溴没有损失，计算1m海水按上述流程进行实验时，步骤中Ⅱ约需消耗
—1
lmol·LNa2CO3溶液 L。
3+3+2+
2．某厂废水中含量金属Cr（含有少量Fe、Cu）。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到重铬酸钾。某含铬废水处理的主要流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式）。NH4VO3在焙烧前要洗涤2-3
次，该步操作方法为 。
2+
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
步骤③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。 （4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
—1
（5）若取VOSO4样品wg，测得消耗a mol·L氯酸钾溶液VmL（氯酸钾还原产物为氯化钾），则1kg
样品理论上可制得的V2O5质量是 g（用含w、V的代数式表示）。
4．多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O。工定是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图：
已知：①
Fe（OH）3沉淀完全。 ②CrO
2—
4
沉淀完全，而在pH≥3.2时
在酸性环境中发生：
回答下列问题：
（1）滤渣的成分是 。（写化学式）
（2）写出第③步反应的离子方程式 。
—
（3）分离出含[Cr（OH）4]的溶液需要的玻璃仪器有 。
（4）目前一种采用以铬酸钾为原料，电化学法制备重要铬酸钾的实验装置示意图如下：
已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co+2HCl CoCl2+H2↑
ooO
②CoCl2·6H2O溶点86C，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110C～120C时，失
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去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 请回答下列问题：
（1）上述流程中的试剂a可能为 ；其作用是 ； （2）加入碳酸钠调节pH至b，b的范围是 ； 沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Co（OH）2 Al（OH）3 7.5 9.7 7.6 9.2 3.4 5.2 开始沉淀（pH） 2.3 完全沉淀（pH） 4.1
（3）操作1是 ；滤渣的成分为 ； （4）操作2的过程为蒸发浓缩、 和过滤。
（5）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
2--5．Cr2O7和CN是工业废水中常见的污染物，若利用下列流程可对分别含两种离子的废水综合处理：
请回答下列问题：
①以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。电解前，将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解是发生反应为：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧
----化钾溶液加入阴极区。电解时，阳极反应： I+6OH-6e=IO3+3H2O，当外电路上通过3mol电子
-时（碘离子被完全消耗），溶液中的IO3的物质的量是 ；阴极上产生的气体在标准状况下的体积： 。
②电解过程中，需通过检验阳极电解液中是否有I存在以确定电解是否完成。请设计判断电解是否完成的实验方案，并填人下表。仪器不限，可选的试剂：淀粉溶液、H2O2溶液、稀硫酸。
实验操作 实验现象及结论 -
已知：Cr也有一定毒性，Cr在pH=6.0时开始沉淀，pH=8.0时沉淀完全。 回答下列问题：
（1）已知步骤②中无气体生成，写出反应的离子方程式 ，步骤④中
-
NaClO可将CNO处理为完全无害的溶液，该过程中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生，写出这两种气体的化学式 。
2-2-+2-3+2-（2） 步骤⑥的反应为 S2O3+ Cr2O7+2H→SO4+ Cr+H2O(未配平)，每处理1mol Cr2O7转移
- mole。
3+
（3） 滤渣C的化学式为Cr(OH)3，溶液A和溶液B混合可使废水中的Cr沉淀的原因是 。 （4）步骤⑦的操作名称为 ，若该操作在实验室中进行，则所需的的玻璃仪器
为 。
6．科学地补充碘可防止碘缺乏病。
3+
3+
7．(14分)工业制硝酸的主要反应是4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ/mol(a﹥0) (1)如果将4molNH3和5molO2放入容器中，达到平衡时，放出热量0.8akJ，则反应时转移的电子数为 mol
(2)若其他条件不变，下列关系图中错误的是 （选填序号）
(3)t℃时，在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度如下表
浓度(mol/L) 时间(min) c(NH3) 起 始 c(O2) c(NO) c(H2O)
（1）上图为海带制碘的流程图。步骤③的实验操作中用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外还
有 ；当步骤④反应中转移0.2mol电子时生成碘的质量：
-（2）碘酸钾（KIO3）是食盐的加碘剂。KIO3在酸性介质中能与H2O2或I作用均生成单质碘。
4.0 5.5 0 0 第3页 共14页 ◎ 第4页 共14页
第2min 第4min 第6min
3.2 2.0 2.0 x 3.0 3.0 0.8 2.0 2.0 1.2 3.0 3.0 结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为 。 （6）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 。
9．分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：
①反应在第2mim到第4mim时，反应速率v(O2)= ②第2min时改变了条件，改变的条件可能是
A．升高温度 B．使用了催化剂 C．减小压强 D．增加了生成物
③在相同的温度下，起始向容器中加入NH3、O2、NO和H2O(g)的浓度都为1mol/L，则该反应将向 _______方向进行(填“正反应”.“逆反应”.“不移动”)
（4）工业上用水吸收二氧化氮生产硝酸，生成的NO2气体经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分
转化为硝酸（假定上述过程中无其它损失），现有23吨NO2经过2次氧化吸收得到20℅的稀硝酸 吨。
（5）成品硝酸的浓度为60%～70%，为了制浓硝酸，常用Mg(NO3)2作吸水剂，然后进行蒸馏，不用
CaCl2或MgCl2作吸水剂的原因是__________________________________________
8．从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：
在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％。
-10+2+
（1）分子筛的孔道直径为4A(1 A=10m)称为4A型分子筛，当Na被Ca取代时就制得5A型分子
++
筛，当Na被K取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用 型分子筛。
（2）A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为
+-（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H、OH外，主要为 ；检验
其中金属阳离子的操作方法是
（4）加NH3·H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是 （5）该生产流程中所得分子筛的化学式为
10．工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，杂质不溶于水和酸)为原料，制备蓝色晶体G，其化学式
为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，涉及流程如下：
（1）步骤①中废渣的主要成分是 ，③中X试剂为 。
（2）实验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体
分层后，接下来的操作是 。
2+
（3）②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO，HA表示有机萃取剂）。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)为提高②中萃取百分率，应采取的措施是 。 （4）请完成④中的反应离子方程式：
-2++3+
□ClO3 + □VO +□H =□VO + □ +□
（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
pH 钒沉淀率% 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3
已知25℃时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表：
Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3 第5页 共14页 ◎ 第6页 共14页
Ksp 完全沉淀pH 8.0×10 ≥9.6 -162.2×10 ≥6.4 -224.0×10 ≥3.2
-38拉环/% 0.2 0.35 0.15 0.2～0.5 3.0～4.0 0.1 0.25 0.1 其余
(1)加快黄铜矿焙烧速率，可采用的措施有 (写两种)： (2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为 ； 试剂X的化学式为 。
(3)常温下，0.1 mol／L试剂Y的pH=11，则该温度下，试剂Y的电离常数为 ； 用pH试纸测该溶液pH值的方法是
2+-(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]+2OH+4H2O，写出该反应的平衡常数表达
式： 。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
11．ZnO具有抗菌性，也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下：
为了验证罐身的组成成分，进行了如下实验： 【实验仪器与药品】
仪器：酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀
药品：易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸（H3IO6，弱酸） 【实验方案】
实验预处理：将剪好的易拉罐片用砂纸打磨，除去表面的涂料层，直到光亮后用去污粉清洗干
净备用。
【实验过程】分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片，进行如下操作：
已知此溶液中Fe、Fe、Cu、Zn形成氢氧化物的pH如下表： 离子 Fe Fe Cu Zn
(1)实验室中用98％H2SO4来配制100 mL60％稀硫酸所需使用的玻璃仪器有：烧杯、量筒、 、 、 。
(2)写出在A中加H2O2的离子方程式： 。
(3)向A中可以加入 (写化学式)调节溶液pH范围在 之间；沉淀C为 。
(4)碱式碳酸锌[Zn3(OH)4CO3·H2O]焙烧制备活性ZnO的化学方程式为 。
12．废易拉罐的成分比较复杂，据查，铝易拉罐各部分成分及含量（质量百分含量）见表： Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al 罐身/% 罐盖/% 0.3 0.2 0.7 0.35 0.25 0.15 0.25 0.2～0.5 1.0～1.5 4.0～5.0 0.1 0.25 其余 其余 2+2+3+2+2+
3+
2+
2+
请填写下列空白：
（1）图中操作①②所用到的玻璃仪器有 。 （2）沉淀A的成分为 。
（3）操作③观察到的现象为 ；反应的离子方程式为 、
、 。
（4）若试管a、b中取样相同，则分别加入足量的NaOH溶液、稀盐酸后，相同条件下理论上产生
的气体体积V(a) V(b)（填“＞”、“＜”或“＝”）
13．铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：
开始沉淀的pH 6.4 2.4 5.2 6.8 完全沉淀的pH 8.4 3.1 6.7 9
①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是__ __、___ _。
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②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式 ；
2+2+
③煅烧如果不充分，产品中将有Fe 存在，试设计实验检验产品中有无Fe 。
（2）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾（FeSO4·7H2O）
产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；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。 【已知：I2+2S2O3=2I+ S4O6】
①上述第三步滴定至终点，现象为 。 ②CaO2的质量分数为 （用字母表示）
15．明矾石的组成和明矾相似，此外还含有Al2O3和少量的Fe2O3等杂质，它是制取钾肥和冶炼铝的
2——2—
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式 ②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 [已知 M (FeSO4·7H2O)=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有_____________。 a．未干燥锥形瓶
b．盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗 c． 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
d．量取待测液，视线注视刻度时开始平视、结束俯视
14．过氧化钙（CaO2）常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还 可以作为鱼池
增氧剂。査阅文献：过氧化钙的制备方法一般有两种方案。利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应或者利用Ca(OH)2的NH4Cl溶液与H2O2反应，均可得到CaO2·8H2O沉淀。已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，在60℃下烘0.5小时可形成CaO2·2H2O，再在 140℃下烘0.5小时，得无水CaO2。加热至350℃左右开始分解放出氧气。
已知某化工厂生产过氧化钙的主要工艺流程如下：
某化学实验小组在实验室中模拟上述流程制得产品并测定其中CaO2的含量。
（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是： 。 （2）检验“水洗”是否合格的方法是： 。 （3）沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右，其可能的原因分析：
①该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O产率； ② 。 （4）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
笫一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体， 再
滴入少量2mol/L的硫酸溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，滴定至终点，记录数据，再重
复上述测定步骤一、二、三两次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液体枳为VmL
第9页 共14页 ◎重要原料，其步骤如下：
回答下列问题：
(1) 明矾石加人足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为________________ (2) 沉淀物A中除含有Fe2O3外，还含有 ________、________。 (3) 操作①的名称为________、冷却结晶、过滤。
(4) 用14mol . L-1的浓氨水配制480 mL 2 mol . L-1
稀氨水：
①所用的容量瓶规格是________。
②稀释浓氨水用的烧杯和玻璃棒如何洗涤？________________________
③下列操作对所配制的稀氨水浓度的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响” a．洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水：________。
b．浓氨水量取后，所用的量筒用蒸馏水洗涤2?3次，并将洗涤液转人容量瓶中: 。 (5) 确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法 是 。
(6) 为测定钾氮复合肥中氮元素的质量分数，称取mg钾氮复合肥，加人足量的NaOH浓溶液加
热，使产生的气体全部逸出，收集到的氨气折箅成标准状况下的体积为V mL。则钾氮复合肥中氮元素的质量分数为_______ _ (用含m、V的代数式表示)。 ．钛(Ti)被誉为21世纪金属。冶炼钛的主要原料是含Fe2O3的钛铁矿（FeTiO3)，其生产过程如下：
已知：TiOSO4可溶于水且易水解，H2TiO3难溶于水。试回答下列问题：
(1)步骤②的主要实验操作是冷却、结晶、 (填操作名称)；步骤④在实验室中常将
试剂置于 (填仪器名称）中加强热。 (2)步骤③中加入热水的作用是 。
(3)步骤④中硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在空气中煅烧生成铁红、水和三氧化硫，写出该反应的
化学方程式： 。
(4)步骤②所得到的硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是目前工业上处理含铬有毒废水常用的化学试
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2014届高三化学能力提升专题总结化学工艺流程(2)解析
