高考化学一轮总复习 热点回头专练4 无机化工流程题专项突破（含解析）苏教版VIP免费

热点回头专练4无机化工流程题专项突破1．四氯化钛(TiCl4)——是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：回答下列问题：(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2OTi3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋加入铁屑的作用是_________________________________________________。(2)在→②③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在________范围。(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝________。(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)ΔH＝＋140kJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_________________________________________________________________。(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是________(只要求写出一项)。(6)依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用________方法。TiCl4SiCl4熔点/℃－25.0－68.8沸点/℃136.457.6解析(1)由题目所给的反应可以看出加入铁屑使溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋，保护TiO2＋不被Fe3＋氧化。(3)由Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39可得c(Fe3＋)·c3(OH－)＝2.79×10－39K＝＝＝＝＝2.79×103。(4)利用盖斯定律：两个热化学方程式相加即得所要的热化学方程式TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。(5)由工业流程图可以得出该生产过程中产生了工业三废。(6)TiCl4与SiCl4的沸点差异很大，所以采用蒸馏的方法进行分离。答案(1)使Fe3＋还原为Fe2＋；保护TiO2＋不被Fe3＋氧化(2)10－9m～10－7m(或其他合理答案)(3)2.79×103(4)TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－81kJ·mol－1。(5)产生三废(或其他合理答案)(6)蒸馏(或分馏或精馏)2．某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤①中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是________。(2)步骤②中，除发生反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑外，其他可能反应的离子方程式为_________________________________________________________。(3)溶液C的颜色是________，溶液D中可能含有的金属阳离子有________。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2＋的一种试剂是________(填选项序号)。a．稀硫酸b．铁c．硫氰化钾d．酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是________，步骤⑤产生金属铜的化学方程式为_________________________________________________________________。答案(1)过滤(2)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(3)棕黄色Fe2＋、Cu2＋(4)d(5)电解CuCl2=====Cu＋Cl2↑3．(2011·安徽理综，27)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：(1)第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的________(写化学式)转化为可溶性物质。(2)第②步反应的离子方程式是________＋ClO3－＋________===MnO2↓＋Cl2↑＋______。(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、________、________、________，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有________(写化学式)。(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2(标准状况下)，则在第②步反应中至少需要________molNaClO3。解析本题以MnO2的提纯为背景，考查氧化还原反应方程式的配平、物质的分离与提纯、物质的量的有关计算等知识。(1)分析生产流程图知样品中的MnO、MnCO3可与稀硫酸反应转化为MnSO4而进入滤液。(2)用化合价升降法不难...