2018年高考化学复习专题四化学实验第17讲化学工艺流程练习

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1、第17讲　化学工艺流程1．(2018·三轮冲刺考前特训)高纯氧化铁是现代电子工业的重要材料。以下是用硫酸厂产生的烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：(1)酸浸时，常需将烧渣粉碎、并加入过量H2SO4，其目的是_提高铁元素的浸出率，同时抑制铁离子的水解__；滤渣的主要成分为_SiO2__(填化学式)。(2)加入FeS2时，发生反应②的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋　。(3)加入NH4HCO3目的是_中和溶液中的酸，调节溶液

2、的pH，使Fe2＋全部转化为FeCO3__。“沉淀”时，pH不宜过高，否则制备的FeCO3中可能混有的杂质是_Fe(OH)2__。检验FeCO3是否洗涤干净的方法是_取最后一次洗涤液少量放入试管，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明洗涤干净__。(4)煅烧时，发生反应④的化学方程式为4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2　。[解析]　(1)酸浸时，常需将烧渣粉碎、增大烧渣与酸的接触面积，并加入过量H2SO4，除了使烧渣中的部分氧化物溶解外，还能抑制铁离子的水解。酸性氧化物SiO2不与酸反应。(2)加入FeS2时，把铁离

3、子还原为Fe2＋：FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋。(3)加入NH4HCO3目的是中和溶液中的酸，调节溶液的pH，使Fe2＋全部转化为FeCO3；亚铁离子的水解能力较强，易发生水解，“沉淀”时，pH不宜过高，否则制备的FeCO3中可能混有的杂质是Fe(OH)2；检验FeCO3固体中附着有硫酸根离子，可以用盐酸和氯化钡溶液进行检验，取最后一次洗涤液少量放入试管，滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀生成，说明洗涤干净。(4)在空气中煅烧FeCO3，二价铁被氧化为三价铁，进一步得到Fe2O3。4FeC

4、O3＋O2===2Fe2O3＋4CO2。2．(2018·潍坊二模)以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等)为原料制备Al2O3的流程如下：(1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和_抑制Al3＋水解(或为后续反应提供H＋)__；滤渣的主要成分是_SiO2__。(2)“氧化”过程中，加入H2O2发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。(3)“提纯”过程中，当加入NaOH溶液达到沉淀量最大时，溶液中c(SO)∶c(Na＋)＝_1∶2__。(4)已

5、知Ksp＝1×10－39。“提纯”过程中，当c(Fe3＋)<10－6mol·L－1时，溶液中c(OH－)>_1×10－11__mol·L－1。(5)“沉淀”过程中，通入过量CO2时发生反应的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3　。[解析]　(1)根据含有成分，加入硫酸发生的反应是Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，加入硫酸的目的可以提高浸取率和抑制Al3＋的水解，SiO2是不溶于水，不溶于酸，因

6、此滤渣是SiO2。(2)过氧化氢具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)加入NaOH溶液，达到沉淀量最大，发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，此时溶液中溶质为Na2SO4，即c(SO)∶c(Na2＋)＝1∶2。(4)根据Ksp＝c(Fe3＋)×c3(OH－)，因为c(Fe3＋)<10－6mol·L－1，c(OH－)>10－11mol·L－1。(5)利用碳酸的酸性强于偏铝酸，因此有：NaAlO2＋CO

7、2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3。3．(2018·衡水二诊)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)生产CuCl的流程：按要求回答下列问题：(1)废液①的主要含有的金属阳离子是_Fe2＋__(填化学符号，下同)；废渣①的成分是_Fe、Cu__，Y为_HCl__。(2)废液①与Z反应的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe

8、3＋＋2H2O　。(3)写出废渣②生成二氧化硫的化学方程式Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　。(4)为得到纯净的CuCl晶体，可用下列_b__(填序号)进行洗涤。a．纯净水　　　　　　b．乙醇c．稀硫酸d．氯化铜溶液(5)生产过程中调节溶液