高考化学二轮复习简易通 下篇 专题二（二）专练三 无机化工流程题（含解析）VIP免费

专练三无机化工流程题题型狂练1．(2012·安徽理综，27)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：(1)气体A的主要成分是________。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入________；通入N2的目的是________________。(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________。(3)甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(5)若取样品wg，按乙方案测得消耗0.01000mol·L－1I2溶液VmL，则1kg样品中含SO2的质量是________g(用含w、V的代数式表示)。解析解答本题的关键点是SO2、NaHSO3的还原性。(1)亚硫酸盐中加入强酸会生成气体SO2，反应的离子方程式为SO32－＋2H＋===SO2↑＋H2O；在加热时为了防止暴沸应加入碎瓷片；通入N2的目的是将产生的SO2气体完全吹出后用吸收液吸收，从而提高实验的准确率。(2)SO2具有还原性，能被H2O2氧化成H2SO4，反应的离子方程式为SO2＋H2O2===2H＋＋SO42－。(3)滴定管在洗涤后应用NaOH标准液润洗，方法是：向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作2～3次。(4)如果用盐酸代替稀硫酸，在逸出的SO2气体中会含有HCl气体，两者都能被碱液吸收分别生成Na2SO3和NaCl，再用盐酸处理后只有Na2SO3转变成的NaHSO3能与I2反应，反应的离子方程式为HSO3－＋I2＋H2O===SO42－＋2I－＋3H＋，故不会产生影响。(5)根据关系式SO2～HSO3－～I2，则1kg样品中含有SO2的质量为×V×10－3×0.01000×64g＝g。答案(1)N2和SO2碎瓷片(或沸石)使产生的SO2全部逸出(2)SO2＋H2O2===2H＋＋SO42－(3)向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作2～3次(4)无影响(5)2．钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示：已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl42－＋2H2O。(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。(2)滤渣A的成分是________。(3)滤液B中TiOCl42－转化生成TiO2的离子方程式是_____________________。(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是________________。(5)反应③的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________。(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4该电池充电时阳极反应式是__________________。解析(1)FeTiO3可表示为FeO·TiO2，由此可知铁元素的化合价是＋2。(2)FeTiO3、MgO、CaO均可以溶于盐酸，故滤渣中只有SiO2。(6)滤液D中含有Fe2＋，由滤液D制备LiFePO4的过程中，Fe2＋先被H2O2氧化，后又被H2C2O4还原成Fe2＋。H2O2作氧化剂时1molH2O2得到2mol电子；H2C2O4作还原剂时，1molH2C2O4转化为CO2失去2mol电子，由于两个过程转移的电子数相同，所以H2O2与H2C2O4的物质的量之比为1∶1，则所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是∶90＝20∶9。(7)阳极发生氧化反应，应是LiFePO4转化为FePO4。答案(1)＋2(2)SiO2(3)TiOCl42－＋H2O=====TiO2↓＋2H＋＋4Cl－(4)温度过高时，反应物氨水(或双氧水)会受热分解(5)(NH4)2Ti5O15＋2LiOH===Li2Ti5O15↓＋2NH3·H2O(或2NH3＋2H2O)(6)20∶9(7)LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋3．(2013·江南十校二...