高考化学一轮复习 专题突破训练1 化学工艺流程试题的突破方略试题VIP免费

专题突破训练(一)化学工艺流程试题的突破方略1．(2016·全国Ⅲ卷，T26节选)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：过氧化钙的制备CaCO3――――――――――→滤液――――――→过滤,白色结晶(1)步骤①的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(“”“”“”填酸、碱或中)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________。(2)步骤②中反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________，该反应需要在冰浴下进行，原因是__________________________________。(3)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是______________________________________________________________。(4)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_____________________，产品的缺点是________。【解析】(1)步骤①中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，该固体为CaCO3，溶液中含有CaCl2，由于溶解了生成的CO2，溶液呈弱酸性。将溶液煮沸，可排出溶解的CO2，防止与后续加入的氨水及生成的CaO2反应。(2)滤液中含有CaCl2，加入氨水和双氧水在冰浴条件下反应，经过滤得到白色晶体(CaO2)，结合元素守恒推知步骤②中反应还生成NH4Cl和H2O，化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。H2O2不稳定，受热易分解生成H2O和O2，故该反应在冰浴条件下进行，其目的是防止H2O2受热分解。(3)过氧化钙微溶于水，能溶于酸，白色结晶(CaO2)可依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面水分。(4)将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。与第一种方法相比，其优点是工艺简单、操作方便；产品的缺点是纯度较低。【答案】(1)酸除去溶液中的CO2(2)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O温度过高时双氧水易分解(3)去除结晶表面水分(4)工艺简单、操作方便纯度较低2．(2018·长郡中学学生选拔考试)某工厂对工业污泥中的铬元素回收与再利用的工艺如图(已知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是少量的Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋)：部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：阳离子Fe3＋Fe2＋Mg2＋Al3＋Cr3＋开始沉淀时的pH1.97———沉淀完全时的pH3.2911.189(>9溶解)(1)实验室用98%(密度为1.84g·cm－3)的浓硫酸配制200mL4.8mol·L－1的硫酸溶液，配制时需要量取98%的浓硫酸的体积为____________mL(保留小数点后一位小数)，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还需____________。(2)过滤操作时，需要对沉淀进行洗涤，洗涤沉淀的方法是__________________________________________________________________________________。(3)加入H2O2的作用一方面是氧化＋3价Cr使之转变成＋6价Cr(CrO或Cr2O)，以便于与杂质离子分离；另一方面是________________________。(用离子方程式表示)(4)调节溶液的pH＝8除去的杂质离子是________。(5)钠离子交换树脂的原理为Mn＋＋nNaR―→MRn＋nNa＋，被交换的杂质离子是________。(6)通SO2气体时，还原过程发生以下反应(填写缺项物质并配平)：______Na2Cr2O7＋________SO2＋________________===________Cr(OH)(H2O)5SO4＋________Na2SO4。【解析】(1)由于实验室中没有200mL的容量瓶，故配制200mL4.8mol·L－1的硫酸溶液时需要用250mL的容量瓶，根据题中数据可求出浓硫酸的物质的量浓度为mol·L－1＝18.4mol·L－1，设配制该硫酸溶液时需要量取的浓硫酸的体积为V，则18.4mol·L－1×V＝4.8mol·L－1×250mL，解得V≈65.2mL。(3)加入H2O2不仅能氧化Cr3＋，还能将Fe2＋氧化成Fe3＋：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(4)根据表格中数据可知当调节溶液的pH＝8时，Al3＋和Fe3＋...