发布时间 : 星期三 文章2019届高考化学考点09化工流程中陌生化学方程式的书写必刷题更新完毕开始阅读6fec3f5e31687e21af45b307e87101f69e31fbec
考点九 化工流程中陌生化学方程式的书写
1．铬是重要的战略物质之一，由于具有质硬，耐磨，耐高温，抗腐蚀性等特性，所以在工业上应用比较广泛，在冶金工业上主要用铬铁矿（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它杂质不参加反应）生产铬和铁等金属。流程如下：
已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3部分物质的溶解度（单位g） Na2CO3 NaHCO3 Na2Cr2O7
0℃ 7.0 6.9 161 10℃ 13 8.5 170 20℃ 29 9.6 183 30℃ 40 11.1 198 40℃ 49 12.7 218 50℃ 46 14.4 240 60℃ 44 16.9 265 4Na2CrO4＋4CO2
（1）粉碎的目的__________________
（2）写出焙烧时含铝物质发生的化学反应方程式_______________________________ （3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物质有_____________________ （4）写出生成沉淀5的离子方程式_____________________________________________ （5）整个流程可以循环使用的物质有___________________________ （6）最后一步制备金属铬的化学方程式_______________________________ 【答案】增大接触面积,加快反应速率Al2O3＋Na2CO3
4NaAlO2＋CO2↑过滤Al(OH)3 、H2SiO32Na＋2CrO4
＋
2―
＋2CO2＋H2O=Cr2O7＋2NaHCO3↓Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、AlCrO3＋2Al
2―
Cr＋2Al2O3
2．工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为:Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如下：
查阅相关资料得知:
i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将Cr转化为CrO4。 ii. 物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 开始沉淀的pH 2.7 3.4 完全沉淀的pH 3.7 4.4 3+
2-
Cr(OH)3 Fe(OH)2 Bi(OH)3
回答下列问题:
4.6 7.5 0.7 5.9 9.7 4.5 (1)固体A的成分是____________。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和_______ 、______（填仪器名称）。 (3)③为加入物质来调节溶液的pH，则pH的合适范围是_______ 。 (4)写出④反应的离子方程式_____________________________。
(5)⑤中酸化是使CrO4转化为Cr2O7写出该反应的离子方程式_________________。
(6)取一定质量的固体D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为_________，固体D中含Fe化合物的物质的量为___________。
2-2-
【答案】SiO2漏斗烧杯4.4-4.63NaBiO3 + 2Cr+ 7OH
Cr2O7+H2O2.5mol·L 0.10mol
【解析】（1）根据以上分析，固体A的成分是SiO2， 因此，本题正确答案为：SiO2；
（2）操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均是过滤，则用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和漏斗、烧杯；
（3）从氢氧化物形成沉淀的pH表格可知，③为加入物质来调节溶液的pH，使Fe和Al沉淀，而Cr不沉淀，则pH的合适范围是4.4-4.6；
（4）常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr转化为CrO4，则反应④的离子方程式为：3NaBiO3 + 2Cr+ 7OH+ H2O = 2CrO4+ 3Na+3Bi(OH)3↓ ；
（5）⑤中酸化是使CrO4转化为Cr2O7，在转化过程中元素化合价不变，则该反应的离子方程式为2CrO4+2H
Cr2O7+H2O，
2-2-2-2-+
3+
－
2-+
3+
2-3+
3+
3+
2-－1
3+
－
+ H2O = 2CrO4+ 3Na+3Bi(OH)3↓2CrO4+2H
2-+ 2-+
（6）根据图像可知加入氢氧化钠时没有立即产生沉淀，这说明酸过量，首先发生酸碱中和。当沉淀不再发生变化时需要氢氧化钠是200mL，继续加入氢氧化钠沉淀开始减小，即氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是40mL，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是120mL，所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是200mL-20mL -120mL=60mL，物质的量是5.0mol/L×0.06L=0.3mol，所以根据方程式Fe+3OH=Fe(OH)3↓，所以铁离子是0.1mol。沉淀达到最大值时溶液中的溶质是硫酸钠，则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是
=0.5mol，则硫酸的浓度是
=2.5mol/L。
3+
-
3．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：
（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 _____。 （2）添加1êO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题图所示。
已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃；硫去除率=（1-①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于______。
②700℃焙烧时，添加1êO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_____。 （3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_____（填化学式）转化为_____（填化学式）。
（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3．Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=_____。
【答案】SO2+OH=HSO3FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中NaAlO2Al（OH）31：16
--
）×100%。