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1、廣東省中山市古鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練1 化工
一、高考試題分析
1、(11年廣東高考,32題,16分)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣,
這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過(guò)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下;
(注。NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl3在181℃升華)
(1)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換及應(yīng)
產(chǎn)生新的雜質(zhì),相關(guān)的化學(xué)方程式為①___________和②___________。
(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還
含有____
2、_____ ;固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________
(3)在用廢堿液處理A的過(guò)程中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________
(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為 ___________極;熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在,鋁電鍍的主要電極反應(yīng)式為_________________________________。
(5)鋼利鍍鋁后。表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其原因是____________________
歸納:化工流程
二、化工過(guò)程中常用的實(shí)驗(yàn)方法
(一)原料的預(yù)處理
1、
3、常見的原料:_______________________________________________________。
2、物理處理法:礦石粉碎(研磨)的目的;_________________________________。
3、增大浸取率的措施:_______________________________________________________。
4、將原料中的某些組分轉(zhuǎn)化為溶液中離子的常見方法及表述:
a.浸出或“洗”的目的:_______________________________________________________。
b.水浸、水洗的目的:
4、_______________________________________________________。
c.酸浸(加酸浸出)、酸洗的目的:____________________________________________。
d.堿浸、堿洗的目的;_______________________________________________________。
5、灼燒、煅燒、高溫焙燒的目的:__________________________________________________。
(二)除雜(反應(yīng)條件的控制)
化工中常見除雜的方法:氧化法、沉淀法。
1、沉
5、淀劑法;
2、調(diào)pH值法.
①pH值范圍的確定;
依據(jù)所給信息“保證雜質(zhì)離子完全除去,被提純的離子不沉淀”
②試劑選用:根據(jù)變化趨勢(shì)選擇試劑,一般不引入新雜質(zhì):
pH值由大調(diào)?。篲______________________________________________________
pH值由小調(diào)大:_______________________________________________________
(三)分離提純(條件控制)
化工中常用的分離提純方法:結(jié)晶法、過(guò)濾法
1、蒸發(fā)結(jié)晶:例:NaCl溶液,加熱蒸發(fā)濃縮至有大量固體析出,停止加熱,利用余熱將
固
6、體蒸干。如果含有少量雜質(zhì),則需趁熱過(guò)濾,再重結(jié)晶,可得到比較純凈的NaCl.
2、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干(干燥)
3、蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、(冷卻結(jié)晶)、洗滌、烘干(干燥)
方法選擇的關(guān)鍵:_______________________________________________________
蒸發(fā)、結(jié)晶等情況下氛圍的控制;原性物質(zhì)的氧化(Fe2+,SO等)、易水解物質(zhì)的水解等:
主要包括“溫度控制”和“pH控制”。
4、過(guò)濾法:沉淀的洗滌方法
實(shí)驗(yàn)室里洗滌沉淀的操作:___________________________________________
7、____________。
洗滌沉淀的試劑選擇:_______________________________________________________。
鞏固練習(xí):
1、對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長(zhǎng)其使用壽命。
(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:
①堿洗的目的是洗去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時(shí)常有氣泡冒出,原因是___________(用
離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中
的___________。
a.NH3 b.C02 c.NaOH d.HNO3
②以鋁材為陽(yáng)極,在
8、H2S04溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為___________ 。取少量廢電解液,加入NaHCO3落液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是______________________。
(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨做陽(yáng)極的原因是___________。
(3)利用下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù).
若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)該置于_____________處。
若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為___________
2、[09廣東32.(16分)]碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以β-鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)i2O·Al2O
9、3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí),溶液的pH分別為3.2、5.2、
9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分別為34.2g、12.7 g和1.3 g。
(1)步驟Ⅰ前,β-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是__________________。
(2)步驟Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、
Ca2+、Na+等雜質(zhì),需在攪拌下加入_____(填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”)以
10、 調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分雜質(zhì)離子,然后分離得到浸出液。
(3)步驟Ⅱ中,將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的雜
質(zhì)金屬離子有_________________________
(4)步驟Ⅲ中,生成沉淀的離子方程式為_______________________。
(5)從母液中可回收的主要物質(zhì)是____________________ 。
3、從含鎳廢催化劑中可回收鎳,其流程如下:
某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni,還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化
物,其他不溶雜質(zhì)(3
11、.3%)。部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH中下:
回答下列問(wèn)題
(1)“堿浸”的目的是除去_______________________________________。
(2)“酸浸”對(duì)所加入的酸是_________(填化學(xué)式)。酸浸后,濾液②中可能含有的金屬離子是_____________________________________________。
(3)“調(diào)pH為2-3”的目的是_____________________________ 。
(4)產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬(FeSO4·7H2O),可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中__________
12、________________導(dǎo)致Fe2+未被完全氧化造成的。
4、(12年廣一模)綠礬(FeSO4·7H2O)的一種綜合利用工藝如下:
(1)綠礬與NH4HCO3在溶液中按物質(zhì)的量之比1:2反應(yīng),有CO2生成,反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(2)隔絕空氣進(jìn)行“焙燒”,鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是 ,實(shí)際作還原劑的是CO,寫出“焙燒”過(guò)程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式________________
(3)“除雜”步驟為:向母液中通入含臭氧的空氣、調(diào)節(jié)pH、過(guò)濾,除去的雜質(zhì)離子是
_________________
13、___________________
(4)母液“除雜”后,欲得到(NH4)2SO4粗產(chǎn)品,操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、____________。濃縮時(shí)若溫度過(guò)高,產(chǎn)品中將混有NH4HSO4,運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因__________________。
(5)綠礬的另一種綜合利用方法是:綠礬脫水后在有氧條件下焙燒,F(xiàn)eSO4轉(zhuǎn)化為Fe2O3
和硫的氧化物。分析下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為了提高SO3的含量,可采取的措施是
5、 某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含育MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、
A12O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工
14、藝流程如下:
部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見上表,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有________ (要求寫出兩條)。
(2)濾渣Ⅰ的主要成分有_____________。
(3)從濾渣Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有___________________。
(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備:
己知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示:
①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備
Mg(CO3)2,簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因:
_
15、___________________________________________
②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過(guò)程中,常伴有NaCl析出,原因是:
_____________。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是:_____________.
對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長(zhǎng)其使用壽命。
6、鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主經(jīng)含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某
主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2,其部分工藝流程如下;
(1)酸溶后溶液中pH=1,Ba(FeO2)2與Ba
16、(NO3)2的反應(yīng)化學(xué)方程式為___________。
(2)酸溶時(shí)通??刂品磻?yīng)溫度不超過(guò)70℃,且不使用濃硝酸,
原因是_________________、_________________。
(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際,選用的x為____________(填化學(xué)式);中和Ⅰ使溶液中________(填離子符號(hào))的濃度減少(中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略)。
(4)上述流程中洗滌的目的是_______________。
7、一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。
某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以氧化銅為主要原料合成該物
17、質(zhì),設(shè)計(jì)的合成路線為:
相關(guān)信息如下:
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O在溶液中存在以下電離(解離)過(guò)程,
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中難溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲縫示意圖如右
請(qǐng)根據(jù)以下信息回答下列問(wèn)題:
(1)方案1的實(shí)驗(yàn)步驟為:
a,加熱蒸發(fā) b.冷卻結(jié)晶 c.抽濾(裝置如圖)d.洗滌
e.干燥
該方案存在明顯缺陷,因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物晶體中往往
有____________雜質(zhì),產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是__________。
(2)方案2的實(shí)驗(yàn)步驟為:
a.向溶液C加入適量_
18、________,b.______________,c.洗滌,d.干燥
①請(qǐng)?jiān)谏鲜鰞?nèi)填寫合適的試劑或操作名稱。
②下列選項(xiàng)中,最適合作為步驟c的洗滌液是__________。
A.乙醇 B.蒸餾水 C.乙醇和水的混合液 D.飽和硫酸鈉溶液
③步驟d不宜采用加熱干燥的方法??赡艿脑蚴莀_________。
8、以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料,
原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
(1)反應(yīng)I前需在FeSO4溶液中加入 ___________(填字母),以除去溶液中的Fe3+。
A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D.H2
(2)反應(yīng)I需控制反應(yīng)溫度低予35℃,其目的是_________。
(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過(guò)程中加入一定量的醇類溶劑,其目的是_______________。
(4)反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極,陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_________________。
參考答案