1、1非选择题专项训练一 工艺流程题1.(2017 全国)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的计量数比为 。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是 。 (2)滤渣 1 中含量最多的金属元素是 ,滤渣 2 的主要成分是 及含硅杂质。 (3)步骤调滤液 2 的 pH 使之变 (填“大”或“小”),原因是 (用离子方程式表示)。 (4)有关物质的溶解度如图
2、所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到 (填标号)得到的 K2Cr2O7固体产品最多。 a.80 b.60 c.40 d.10步骤的反应类型是 。 (5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为 。 2.硼泥主要由 MgO 和 SiO2组成,含有少量 Fe2O3、FeO、Al 2O3等杂质。用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如下图所示:2已知某些氢氧化物沉淀的 pH 如下表所示:氢氧化物 开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pHMg(OH)2 9.3 10.8Fe(OH)2 7
3、.6 9.6Fe(OH)3 2.7 3.7Al(OH)3 3.7 4.7(1)MgO 的电子式为 。 (2)滤渣 2 的主要成分是 ,向滤渣 2 中继续加入过量的 NaOH 溶液,发生反应的离子方程式为 。 (3)加入 NaOH 调节溶液 pH=12.0 时,发生反应的离子方程式为 。 (4)利用 Mg(OH)2与含 SO2的烟气反应生成 MgSO4,可以使烟气脱硫,该反应的化学方程式为 。 (5)若取 a 吨硼泥为原料,最后得到 b 吨 Mg(OH)2产品(假设生产过程中镁元素无损失),则硼泥中MgO 的质量分数为 (用含有 a、 b 的代数式表示)。 3.(2018 天津理综)下图中反应是
4、制备 SiH4的一种方法,其副产物 MgCl26NH3是优质的镁资源。回答下列问题:(1)MgCl26NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H -除外): ,Mg 在元素周期表中的位置: ,Mg(OH) 2的电子式: 。 (2)A2B 的化学式为 。反应的必备条件是 。上图中可以循环使用的物质有 。 (3)在一定条件下,由 SiH4和 CH4反应生成 H2和一种固体耐磨材料 (写化学式)。 (4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)2,使燃烧产生的 SO2转化为稳定的 Mg 化合物,写出该反应的化学方程式: 。 (5)用 Mg 制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备
5、醇类化合物的合成路线如下:RBr RMgBr (R:烃基;R:烃基或 H)依据上述信息,写出制备 所需醛的可能的结构简式: 。 3参考答案非选择题专项训练一 工艺流程题1.答案 (1)27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应(2)Fe Al(OH) 3(3)小 2Cr +2H+ Cr2 +H2O2-4 2-7(4)d 复分解反应(5) 100%19021471解析 (1)根据反应的化学方程式可知 Fe 由+2 价升至+3 价,Cr 由+3 价升至+6 价,1 个 FeOCr2O3共升高 1 价+32 价=7 价,N 由+5 价降至+3 价,降低 2 价,根据化合价升降总值相等配平反应的化学方程
6、式,则 FeOCr2O3前的计量数为 2,NaNO3前的计量数为 7,即两者的计量数之比为 27;陶瓷中的SiO2在高温下可以与 Na2CO3反应生成 Na2SiO3,因此不能使用陶瓷容器。(2)由步骤知,生成的Na2CrO4和 NaNO2均能溶于水,Fe 2O3难溶于水,故滤渣 1 中含量最多的金属为铁。调滤液 1 的 pH 使铝杂质会转化为 Al(OH)3沉淀,则滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3和含硅杂质。(3)最终获得的产品为K2Cr2O7,Cr 在酸性条件下会转化为 Cr2 ,故需要将滤液 2 的 pH 变小。(4)在滤液 3 中加入2-4 2-7KCl 发生反应:Na 2Cr2
7、O7+2KCl K2Cr2O7+2NaCl,该反应为复分解反应。从溶解度曲线知,K 2Cr2O7比 Na2Cr2O7更难溶,当温度降至 10 时,得到的 K2Cr2O7更多。(5)由铬元素守恒可得出产率为100%= 100%。2140%152294 190214712.答案 (1)Mg 2+ 2-(2)Fe(OH)3、Al(OH) 3 Al(OH) 3+OH- Al +2H2O-2(3)Mg2+2OH- Mg(OH)2(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2 2MgSO4+2H2O(5)2029解析 (2)加工业硫酸时,只有 SiO2不反应,所有金属元素均以离子形式存在于滤液 1 中;加 H2O
8、2后,溶液中的阳离子为 Mg2+、Al 3+、Fe 3+,根据已知的沉淀表格,可知 pH 调至 6.0 时,Al 3+、Fe 3+均已经完全转化为氢氧化物沉淀,所以滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3;因 Al(OH)3为两性氢氧化物,所以继续加过量 NaOH,Al(OH)3会溶解。(3)经过前几步操作,滤液 2 中金属阳离子只有 Mg2+,根据已知的沉淀表格,调 pH=12.0 时,Mg 2+会转化成 Mg(OH)2沉淀。4(4)已知条件是 Mg(OH)2与 SO2反应生成 MgSO4,由得失电子守恒,可知反应物还有一种氧化剂,应该是 O2;再由原子守恒,可知生成物中还有
9、 H2O;最后配平即可。(5)设 a 吨硼泥原料中含 MgO 的质量为 x 吨,则MgOMg(OH)240 58x b解得 x=40=58 2029所以硼泥中 MgO 的质量分数为=2029 =20293.答案 (1) r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(Cl-) 第三周期A 族 -Mg2+ H- (2)Mg2Si 熔融,电解 NH 3、NH 4Cl(3)SiC(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2 2MgSO4+2H2O(5)CH3CH2CHO、CH 3CHO解析 此题属于无机化工流程图题,采用“各个击破法”解题。(1)MgCl26NH3所含元素的简单离子(H -除外)是 Cl-、Mg
10、2+、N 3-、H +,根据规律,离子半径由小到大的顺序是 r(H+)r(Mg2+)r(N3-)r(Cl-)。Mg 原子序数是 12,在元素周期表中的位置是第三周期A 族,Mg(OH) 2是离子化合物,其电子式为 -Mg2+ H-。 (2)根据元素守恒,A 2B 的化学式应为 Mg2Si。反应是电解熔融的无水氯化镁制备金属镁。根据流程图可知可以循环使用的物质有 NH3和 NH4Cl。(3)本步是根据信息推断反应产物, SiH 4和 CH4发生归中反应生成 H2和 SiC。(4)本步是信息方程式书写,类似“钙基固硫”, 发生反应的化学方程式为 2Mg(OH)2+2SO2+O22MgSO4+2H2O。(5)依据信息, 可以由 CH3CHO 和 CH3CH2MgBr 或 CH3CH2CHO 和 CH3MgBr 发生反应得到。
