突破10 备战2020年高考化学之突破物质结构性质与工艺流程题-工艺流程综合题（题型精练）
展开突破10 突破工艺流程综合题（5）
（分类突破）
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1.铬及其化合物有许多独特的性质和用途。如炼钢时加入一定量的铬可得到不锈钢，K2Cr2O7是实验中常用的强氧化剂之一。
（1）铬可形成CrCl3、NaCrO2等盐类物质，则NaCrO2中铬元素的化合价为________________，由此知Cr2O3是__________(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物。
（2）某化工厂利用湿法从主要含有锌、铜、铁、铬、镉(Cd)、钴(Co)等单质的铜铬渣中回收铬的流程如下：
几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Zn(OH)2 | Cd(OH)2 | Cr(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 8 | 7.2 | 6 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 12 | 9.5 | 8 |
①料渣Ⅰ中只含有一种金属单质，该单质是________________________________________，氧化过程中由铁、铬形成的离子均被氧化，则pH的调控范围是____________。
②酸浸时形成的金属离子的价态均相同，料渣Ⅱ中含有大量的CoAs合金，请写出除钴时反应的离子方程式：______________________________________________________________，氧化过程中氧化产物与还原产物物质的量之比为__________________。
（3）砷酸可用于制造有机颜料、杀虫剂等，将料渣Ⅱ用NaOH处理后可得到亚砷酸钠(Na3AsO3)，再利用如下图所示的三室电解池进行电解可得到砷酸(H3AsO4)及NaOH。
则a极应接电源的______极，b电极上电极反应式为_______________________________
________________________________________________________________________。
2.钼酸钠(Na2MoO4)是一种冷却水系统的金属缓蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分为MoS2)制备金属钼和钼酸钠晶体的流程如图1所示。
回答下列问题：
（1）如果在空气中焙烧1 mol MoS2时，S元素转移12 mol电子，则MoS2中钼元素的化合价为________；焙烧的另一种产物是________，产生的尾气对环境的主要危害是____________________。
（2）若在实验中进行操作2，则从钼酸钠溶液中得到钼酸钠晶体的操作步骤是______________、过滤、洗涤、干燥。
（3）钼精矿中MoS2含量测定：取钼精矿25 g，经在空气中焙烧、操作1、操作2得到钼酸钠晶体24.2 g，钼精矿中MoS2的质量分数为________________。(已知MoS2的相对分子质量为160，Na2MoO4·2H2O的相对分子质量为242)
（4）操作3发生反应的离子方程式为________________________________。
（5）用镍、钼作电极电解浓NaOH溶液制备钼酸钠(Na2MoO4)的装置如图2所示。b电极的材料为______________(填“镍”或“钼”)，电极反应为__________________________________________。
3.NH4Al(SO4)2·12H2O(铵明矾)可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。用氧化铁、铝粉和氯酸钾等物质作铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验步骤如下：
（1）铝灰用“水洗”的目的是____________________________________________；
碱溶需在约90 ℃条件下进行，适宜的加热方式为_____________________________。
（2）“过滤1”所得滤渣主要成分为__________________。
（3）用下图装置制备CO2时，适宜的药品A为________、B为________；“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）请设计从“过滤2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案：称取一定质量“过滤2”的滤渣，放入烧杯中，____________________________________________________________________________________，
静置，过滤、洗涤、晾干，得到铵明矾。[实验中须使用到3 mol·L－1硫酸、(NH4)2SO4、蒸馏水、氨水、pHpH试纸；已知：(NH4)2SO4饱和溶液的pH约为1·5，几种物质的溶解度曲线见下图]。
4.磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池，其简化的生产工艺流程如下。
（1）反应釜中反应的化学方程式为___________________________________________，该反应体现出非金属性关系：P________(填“>”或“<”)C。
（2）室温下，LiH2PO4溶液的pH随c(H2PO)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ＝(含P元素的粒子)]。
①由图1知，低浓度时LiH2PO4溶液的pH小于7，且随着c初始(H2PO)的增大而减小，其合理的解释为_____________________________________________________________。
②综合上图分析，若用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，要使反应釜中的H3PO4几乎全部转化成LiH2PO4，反应釜中需要控制溶液的pH＝________。
（3）磷酸铁锂电池充电时总反应为：LiFePO4＋6C ＝ Li1－xFePO4＋LixC6，电池中的固体电解质可传导Li＋。充电时，Li＋移向________(填“阳极”或“阴极”)；放电时，正极反应式为____________________________。
（4）磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取1.60 g试样用盐酸溶解，在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液，再加入HgCl2饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030 mol·L－1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铬酸钾溶液50.00 mL。
已知：2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－===SnCl＋2Fe2＋
4Cl－＋Sn2＋＋2HgCl2===SnCl＋Hg2Cl2
6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
①实验中加入HgCl2饱和溶液的目的是____________________________________________。
②铁的百分含量Fe(%)＝________。
5．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10H2O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
已知2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O , pH小于5时几乎均以Cr2O形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO形式存在。
回答下列问题：
（1）Na2CrO4中Cr元素的化合价为________。
（2）Ksp(CaCrO4)________(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO4)。
（3）流程中循环物质X为________(填化学式)。
（4）步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为______________________________________。
（5）步骤Ⅰ～Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是_________________
______________________________________________________。
（6）步骤Ⅴ合成时，加入95%的乙醇的目的是_________________________________________。
（7）测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取m g产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL。
①滴定到终点时，溶液呈__________(填“无色”或“浅红色”)。
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为________(列出计算表达式)。
