专题15 无机化工流程(高考押题)-2018年高考化学二轮复习精品资料(解析版)

(7)最后制备V2O3时煅烧的温度不宜过高,当温度在1000 ℃时,偏钒酸铵(NH4VO3)会分解生成V2O3>和N2以及其他常见的氧化物,请写出偏钒酸铵在1000 ℃时分解的化学方程式: _________________________________________________。 【答案】(1)Na2SiO3(1分)

将少量滤渣I溶于稀盐酸中,向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明滤渣中含有Fe2O3(2分) (3)A1O2-+2H2O(4)5 (1分)

CO32-与NH4+离子水解相互促进,导致(NH4)2CO3溶液中的c(NH4+)比(NH4)2SO4溶液中的c(NH4+)小,因此(NH4)2SO4溶液沉钒效率较高(2分) (6)b(1分) (7)6NH4VO3

3V2O3+ 2N2↑+2NH3↑+9H2O↑(2分) Al(OH)3+OH-(1分)

10.草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下::

(1)“550 ℃焙烧”的目的是____________________________________; (2)“浸出液”的主要成分是__________________________________;

(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为______________________________; (4)“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50 ℃加入H2O2,其作用是___________________________(用离子方程式表示);再升温至80 ~ 85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣1”主要成分的是 _________________________________________________。

(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5 mol /L,则滤液中 c(Mg2+)为________________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(CaF2) =1.05×10-10]。

(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00 g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0. 1000 mol/L的 KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00 mL,则草酸钴样品的纯度为__________________。

【答案】(1)除去碳和有机物(1分)(2)NaAlO2(答“NaAlO2和NaOH”也可得分)(1分) (3)2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+(2分)

(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (1分) Fe(OH) 3(1分) (5)7.0×10-6 mol/L(不带单位扣1分)(2分)(6) 95.55%(2分)

2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ;再升温至80 ~ 85 ℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,铁离子沉淀为氢氧化铁;(5)根据Ksp(CaF2) =1.05×10-10,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5 mol /L,则

Ksp?CaF2?c(F-)=cCa2+??1.05?10?10?5=1.0?107.35?10?11Ksp?MgF2?1.05?10?102??5 mol /L,则c(Mg2+)=c(F)=1.0?10=7.0×10-6 mol/L;

(6)设草酸钴的质量为x,根据方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O,草酸根守恒可得: 5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO4- 5×147 g 2 mol x 0.026 L×0.1000 mol/L

0.9555 g5?147 g2 mol1gx=0.026 L?0.1000 mol/L ,解得x=0.9555 g,样品纯度=×100%= 95.55%。

11.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为____________________________________________________________

(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:

已知:

物质 沸点/℃ SiCl4 57.6 AlCl3 180(升华) FeCl3 300(升华) FeCl2 1 023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是________(只要求写出一种)。 ②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________。

③已知:

Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJ·mol1

2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ·mol1

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为

________________________________________________________________________。

④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为____________。

⑤结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是____________________________________。 答案:(1)Al3+3H2O

Al(OH)3+3H

(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率 ②铁或Fe

③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·mol1

④NaCl、NaClO、Na2CO3 ⑤除去FeCl3,提高AlCl3纯度

12.七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:

(1)煅粉主要含MgO和____________,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶;若滤液Ⅰ中c(Mg2)小于5×106 mol·L1,则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp=5×10

-12

];该工艺中不能用(NH4)2SO4

代替NH4NO3,原因是 _________________。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响);若滤液Ⅰ中仅通入CO2,会生成_________________,从而导致CaCO3产率降低。

(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为____________。 (4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为____________。

(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4和Al2Cl7两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为__________________________________。

(2)滤液Ⅰ中的阴离子包括加入硝酸铵引入的硝酸根离子,水电离生成的氢氧根离子。如果只通入二氧化碳,可能会生成碳酸氢钙,从而导致碳酸钙的产率降低。

(3)氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:Al2O3+2OH===2AlO2+H2O。

(4)阳极上为铝失电子生成铝离子,阴极上为氢离子得电子生成氢气,其电解总反应方程式为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑。

(5)因为没有其他离子放电,因此负极反应式为Al-3e+7AlCl4===4Al2Cl7。 答案:(1)CaO 11 易生成硫酸钙沉淀而导致碳酸钙产率降低 (2)NO3、OH Ca(HCO3)2 (3)Al2O3+2OH===2AlO2+H2O (4)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ (5)Al-3e+7AlCl4===4Al2Cl7

13.工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,还含有少量NH4、Fe3、AsO34、Cl。

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为除去杂质离子,部分操作流程如下:

请回答问题:

(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9 g·L1,则该溶液中的pH约为

________________________________________________________________________。

(2)NH4在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH

4

)恰好是NH4Cl溶液中c(NH

4

)的2倍,则

c[(NH4)2SO4]__________c(NH4Cl)(填“<”“=”或“>”)。 (3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中变”)。

(4)投入生石灰调节pH到2~3时,大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤:向沉淀中加入过量________,充分反应后,过滤、洗涤、

[NH3·H2O]

__________(填“增大”“减小”或“不-

[OH]

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