大題突破練（-）…化學(xué)工藝流程題………

1.（山東德州二模）鈦酸鋼（BaTiOD是電子陶瓷中使用最廣泛的材料之一，

一種以富鈦渣（主要成分為Ti02,含少量Si和A1的氧化物雜質(zhì)）和重晶石

（主要成分是BaSO）為原料,制備鈦酸鋼的工藝流程如圖所示。

H2c。

溶液

富，廣濾液2

鈦

轉(zhuǎn)化一真酸班鈦

渣

I鈿晶體.

煨燒

含Si、Al雜質(zhì)

CNa2c0）溶液鹽酸BaTiO}

晶體

C02濾液1

已知:①粗TiCL中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)

物質(zhì)TiCl4SiCl4A1CL

沸點(diǎn)/℃13657180

②草酸氧鈦鋼晶體的化學(xué)式為BaTi0（C20.）2-4IL0o

回答下列問(wèn)題：

（1）沸騰氯化時(shí)氣體與礦料逆流而行，目的

是;

若沸騰氯化時(shí)生成TiCL的反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為CO,則氧化劑和還原劑的物

質(zhì)的量之比為。

(2)除硅、鋁過(guò)程中，分離TiCL中所含Si、Al雜質(zhì)的方法

是;高溫還原時(shí),BaSO」和碳粉的投料比(物質(zhì)的量之比)要

大于1：2,目的是;生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)避免氧氣進(jìn)入，主要原

因是

(3)轉(zhuǎn)化過(guò)程中溶液中的鈦元素在不同pH時(shí)主要以TiO(OH)\TiOCA>

Ti()(CO)；這三種形式存在(變化曲線如圖所示)。

122.73456

pH

①實(shí)際制備工藝中，先用氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH為,再進(jìn)

行轉(zhuǎn)化,寫出該條件生成草酸氧鈦鋼晶體的離子方程

式:O

②濾液2的主要成分為(填化學(xué)式)o

⑷常溫下，用岫2?)3溶液浸泡BaSO4固體也能將BaSOi轉(zhuǎn)化為BaC03o不

1

考慮CO『的水解，向340mL3.0mol-LN&CO3溶液中力口入4.66gBaSOb

恰好完全轉(zhuǎn)化為BaC0：b則

10

Ksp(BaC03)=o［已知：Ksp(BaS0,)=1.0XIO-

mol2?【J;溶液體積變化忽略不計(jì)］

2.(河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某軟鎰礦含鎰50%,是重要的鎰礦石。其主要成分

如表：

軟鋅礦主要成分雜質(zhì)

Mn02MgO>FeO>Fe203>Al203>SiO2等雜質(zhì)

某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備高純度MnCO3o反應(yīng)原理為①M(fèi)rA+BaS+fLO—

MnO+Ba(Oil)2+S;②MnO+H2s—MnSO4+H2O;③MnSOi+NHJg+Mh?II20—*

MnCO3l(白色)。工藝流程圖如圖。

濾液不溶物濾淡

回答下列問(wèn)題：

(1)軟鎰礦與硫化車貝反應(yīng)時(shí),適當(dāng)提高反應(yīng)液溫度的R的

是o

⑵“不溶物”中除Si02外，還有(填化學(xué)式)。

⑶工序2中加入眠2的目的

是，使用氨水調(diào)溶液的pH,

理論上pH最小值為o(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于105

-l6

mol?I?時(shí)沉淀完全;!QFe(0H)3]=10玳6、Ksp[Fe(OH)2]=10\

323-127

KSP[A1(0I1)3]=10-、Ksp[Mn(011)2]=l0-)

(4)MnF?難溶于水,工序3加入MnF2的目的是除去Mg2+,其反應(yīng)的離子方程

式為o

(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

3.(遼寧沈陽(yáng)二模)重珞酸鉀(LCRO?)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上都有廣泛應(yīng)用。如

工業(yè)中常將其用于制銘磯、火柴、電鍍、有機(jī)合成等。工業(yè)上以銘鐵礦[主

要成分為Fe(CrO，,雜質(zhì)主要為硅、鐵、鋁的氧化物]制備重銘酸鉀的工

藝流程如下圖所示：

Na2CO,H2OCH,COOHCHICOOHKC1

觸礦工*川工『口

空氣濾渣濾渣漉液K2Cr2O7

己知:①焙燒時(shí)Fe(Cr()2)2中的Fe元素轉(zhuǎn)化為NaFeO2,鋁的氧化物轉(zhuǎn)化為

NaA102o

②礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示，當(dāng)溶

液中可溶性組分濃度cWL0X10'mol?口時(shí)，可認(rèn)為己除盡。

2.43.04.59.310.2

pH

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)寫出焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程

式:O

(2)水浸濾渣的主要成分是Fe(0H)3,寫出生成此濾渣的離子方程

式:O

(3)中和步驟中理論pH的范圍是,中和后濾渣的主要成分是.

(填化學(xué)式)。

(4)酸化時(shí)加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于5,寫出酸化過(guò)程中反應(yīng)的離子方程

式:O

(5)工序I經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌后獲得粗產(chǎn)品，則工序n的操作方法

是O

(6)可以采用氧化還原滴定法測(cè)定產(chǎn)品的純度，還可以采用分光光度法測(cè)

定("CrO溶液的吸光度與其濃度成正比)，但測(cè)得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低，

分析原因，發(fā)現(xiàn)配制K2C0O7待測(cè)液時(shí)少加了一種試齊山該試劑可以是

(填字母)。

a.硫酸b.氫碘酸

c.硝酸鉀d.氫氧化鉀

4.（山東濟(jì)南三模）將廢舊電路板（含銅、鋁、睇、鉛、銀、金、伯和鈿等

金屬元素）破碎和靜電分選處理后，從所得金屬富集粉末中回收金屬的部

分工藝流程如下：

|021稀硫酸］稀硫酸、氯化朗］稀硝酸

提金、

粕

漉液a漉液b灌液c濾液d*調(diào)pH

濾液畫鐺沉淀

已知煨燒后銀、鈿、金、伯均以游離態(tài)存在，睇、鉛轉(zhuǎn)化為SbG、PbO（二

者是兩性偏堿性的氧化物）；Sb2（SO,3在H2O中形成不溶性堿鹽，但能與氯

離子形成可溶性氯化睇;PbSOj可溶于堿。第一次酸浸調(diào)節(jié)pH為廣2,第二

次酸浸調(diào)pH為4?5,氧化后濾液調(diào)pH為3?5;濾液屋e中分別含廣2種回

收金屬?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）濾液a中溶質(zhì)的主要成分為;為縮短煨燒時(shí)

間,可采取的措施是（回答一條即可）。

（2）若氧化過(guò)程使用足量稀硝酸,生成濾液e中主要成分的反應(yīng)中，表現(xiàn)氧

化性與表現(xiàn)酸性的硝酸物質(zhì)的量之比為。Pb（h

兩性偏酸性,與強(qiáng)堿共熱可得鉛酸鹽,PbOz與NaOH反應(yīng)的離子方程式

為o

(3)利用佛爾哈德(Volhard)法可直接滴定溶液中Ag測(cè)定其濃度,方法是

在酸性介質(zhì)中用鐵鏤磯[NHFe(SO4)2?12乩0]作指示劑，用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液

滴定AglAg'+SCW—AgSCNI(白色)],達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象

為；滴定時(shí)應(yīng)將

KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液加入(填“酸式”或“堿式”)滴

定管。

⑷冶金行業(yè)常用EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二鈉)滴定法測(cè)溶液中Ag’濃度。

方法是向一定體積待測(cè)液中加入過(guò)量氯化鈉,過(guò)濾后將濾紙展開(kāi)同氯化銀

沉淀一同放入燒杯,加氨水至沉淀完全溶解,在所得溶液中加入銀氧化鉀

[KNi(CN)J銀被銀定量取代，以紫胭酸鐵為指示劑,用EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液

滴定銀,從而直接計(jì)算Ag.濃度。下列說(shuō)法正確的是―(填字母)。

A.氯化銀溶于氨水的離子方程式為AgCl+2NH3?H20=~

「Ag(NHjJ+Cl+2H2

B.配制EDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，未冷卻即轉(zhuǎn)移至容量瓶中進(jìn)行定容,所測(cè)

Ag'濃度偏大

C.待測(cè)液中加入氯化鈉,過(guò)濾后未洗滌沉淀時(shí)使用的燒杯,所測(cè)Ag.濃度偏

小

5.(遼寧瓦房店一模)鋅電解陽(yáng)極泥(主要成分為MnOz、PbSO”和Zn(),還有

少量鎰鉛氧化物和Ag)是冶鋅過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,一種回收鋅電

解陽(yáng)極泥中金屬元素鋅、錦、鉛和銀的工藝如下。回答下列問(wèn)題：

已知:①M(fèi)nSO,-H20易溶于水，不溶于乙醇。

②在較高溫度及酸性催化條件下，葡萄糖能發(fā)生如下反應(yīng):

(1)請(qǐng)寫出Mn原子基態(tài)價(jià)層電子排布式:o

(2)已知Pb,Mn.0ifi中Pb為+2價(jià),Mn為+2價(jià)和+4價(jià)，則氧化物中+2價(jià)和+4

價(jià)Mn的個(gè)數(shù)比為o

(3)“還原酸浸”過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式

為

(4)實(shí)際鎰浸出最適宜的葡萄糖加入量遠(yuǎn)大于理論加入量,為提高蕾萄糖

的有效利用率，除充分?jǐn)嚢柰膺€可采取的措施

為。

(5)整個(gè)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。獲得MnSO,?HQ晶體的

一系列操作是指蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥,其中洗滌的具體操作

是o

(6)加入N&W溶液的目的是將PbSO,轉(zhuǎn)化為PbCO3,Na2cO3溶液的最小濃度

為mol?I?(保留兩位小數(shù))。判斷沉淀轉(zhuǎn)化能否徹底進(jìn)行

并說(shuō)明理由。[已

8H,

知：20℃時(shí)Ksp(PbS0j=l.6X10,Ksp(PbCO3)=7.4X10,1.262Pl.6]

6.(山西呂梁二模)銃(Sc)是一種重要且價(jià)格昂貴的稀土金屬，廣泛用于航

空航天、超導(dǎo)等領(lǐng)域。從赤泥(含有SC2O3、A1A.Fe203>TiOz等)中回收

銃，同時(shí)生產(chǎn)聚合硫酸鐵鋁的工藝流程如圖所示:

硫酸萃取劑NaOH溶液鹽酸氨水NHF

鐵粉TiO2-xH2O試劑NaHCOj

A溶液

回答下列問(wèn)題:

⑴寫出基態(tài)Sc原子的簡(jiǎn)化電子排布式:

(2)在酸浸赤泥的后續(xù)萃取分離過(guò)程中,Fe，+與Sc*會(huì)發(fā)生共萃而進(jìn)入有機(jī)

相，從而使后續(xù)分離難度加大，經(jīng)探究溫度、硫酸濃度與鐵、銃的浸出率及

分離系數(shù)(銃的浸出率和鐵的浸出率比值)關(guān)系如下圖所示,則酸浸的最佳

浸出溫度為℃,最佳硫酸濃度為mol-L\

10

?Fe浸出率

8?Sc浸出率

6；一分離系數(shù)

4：

2

0

304050607080

浸出溫度

60?Fe浸出率

?Sc浸*率

送50

芟40?分離系數(shù)

王30

嫗20

10

°0246810120

硫酸濃度/(mol-L-')

(3)該工藝條件下，溶液中有關(guān)崗子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

Fe,

離子Fe2+AF，TiO21

開(kāi)始沉淀的pH7.01.93.00.3

完全沉淀的pH9.03.24.72.0

①已知TiOz和硫酸反應(yīng)生成水溶性的Ti02<,則流程中TIC)?.水解生成

TiO2-xIl2O的離子方程式為

②試劑A常選用H。,寫出其在生產(chǎn)、生活中可能的用

途:（填一條即可）o

③該工藝流程中引入“還原”與“氧化”這兩個(gè)步驟的原因

是O

⑷含銃元素的微粒與lgc（F）、pH的關(guān)系如下圖所示，“沉銃”時(shí)，溶液

的pH=3,c（F）=104mol?L、則此時(shí)銃的存在形式為

（填化學(xué)式）o

SC(OH)3

12

⑸“聚合”生成聚合硫酸鐵鋁AlFe（0H）2（S0）2時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生氣體,該步驟

的離子方程式

為。

大題突破練（二）..化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題

1.(山東濟(jì)寧二模)實(shí)驗(yàn)室利用甘氨酸與硫酸亞鐵制備補(bǔ)鐵劑甘氨酸亞鐵

[(H2NCH2COO)2Fe],裝置如圖所示(夾持儀器省略)。

己知：I,有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表所示:

易溶于水，微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙

甘氨酸

醇中的溶解度

檸檬酸易溶于水和乙醇，酸性較強(qiáng),有強(qiáng)還原性

甘氨酸亞

易溶于水，難溶于乙醇、冰醋酸

鐵

H.甘氨酸亞鐵[(理0300)辰]摩爾質(zhì)量為204g?mollo

III.氨基能被酸性KMnO,溶液氧化為硝基：181「+5RNH2+6Mn()4

2+

5RN02+6Mn+14H20o

(1)連接好裝置,裝入藥品,進(jìn)行的操作為

①打開(kāi)%、降反應(yīng)一段時(shí)間，將裝置中空氣排凈；

②，使b中溶液進(jìn)入c中；

③在50°C恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,

調(diào)溶液pH至5.5%.0,使反應(yīng)物充分反應(yīng)；

④反應(yīng)完成后，向c中反應(yīng)混合液中加入乙醛，生成白色沉淀,將沉淀過(guò)濾、

洗滌得粗產(chǎn)品。

⑵儀器c的名稱是，其中加入檸檬酸的作用

是;步驟④中加入乙醇,溶液的極性

(填，，增強(qiáng)，，，，減弱，，或，，不變，，)。

⑶生成甘氨酸亞鐵的化學(xué)方程式

是o

(4)體系pH與產(chǎn)率之間的關(guān)系如下表。

體系

4.04.55.05.56.06.57.07.5

pH

產(chǎn)率

65.7074.9278.6786.6588.0774.9762.3155.98

(%)

pH過(guò)高或過(guò)低,產(chǎn)品產(chǎn)率均下降的原因

是o

(5)產(chǎn)品純度測(cè)定。已知粗產(chǎn)品通?；煊懈拾彼?，稱取2.2g粗產(chǎn)品，先加

入，攪拌、過(guò)濾、洗滌得沉淀,將沉淀配成250mL溶液,取溶

液25.00mL置于錐形瓶,用0.1000mol-L_1的KMnO,溶液滴定至終點(diǎn),

三次平均消耗KMnO」體積為26.00mL,則該樣品的純度

為o

2.（湖北荊州二模）硫腺［CS（NH，］是一種白色晶體，熔點(diǎn)180℃,易溶于

水和乙醇,受熱時(shí)部分發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而生成硫氧化錢,可用于制造藥物,

也可用作橡膠的硫化促進(jìn)劑以及金屬礦物的浮選劑等。回答下列問(wèn)題：

I.硫腺的制備:

已知:將石灰氮（CaCNj和水的混合物加熱至80°C時(shí),通入硫化氫氣體反

應(yīng)可生成硫月尿溶液和石灰乳,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）裝置B中的試劑X和試劑Y的最佳組合是（填字母）c

A.FeS固體+濃硫酸

B.FeS固體+稀硝酸

C.FeS固體+稀鹽酸

(2)儀器M的名稱為o按⑴中所選試劑組合,按氣流從左到右

的方向，上述裝置的合理連接順序?yàn)閏-(填儀器接口的小寫

字母)。

(3)裝置C中反應(yīng)溫度控制在80℃,溫度不宜過(guò)高或過(guò)低的原因

是,裝置Cd反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o

II.硫服的分離及產(chǎn)品含量的測(cè)定：

(4)裝置C反應(yīng)后的液體過(guò)濾后,將濾液減壓蒸發(fā)濃縮,之后冷卻結(jié)晶，離

心分離，烘干即可得到產(chǎn)品。稱取mg產(chǎn)品,加水溶解配成500mL溶液，

量取25mL于錐形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液顯酸性,用cmol?L

KMnO,標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnOi標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。

①硫月尿［CS(NH2)/中硫元素的化合價(jià)為價(jià)。

②滴定時(shí)，硫服轉(zhuǎn)化為CO,、距、SOf的離子方程式

為。

③樣品中硫胭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含“m、c、V”的式子表示)。

3.(湖南懷化二模)連二亞硫酸鈉(Na2s2。)廣泛用于紡織、印染、造紙等行

業(yè)，因其使用時(shí)對(duì)織物的損傷很小,故又稱“保險(xiǎn)粉”。

I.N&SzOi制備

鋅粉法是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)連二亞硫酸鈉的方法,其制備原理及裝置如

步驟1：檢查裝置氣密性并加入藥品；

步驟2:打開(kāi)儀器a的活塞，向裝置C中通入一段時(shí)間S02,發(fā)生反

應(yīng):Zn+2H2s(X="=ZnS2O4+2H2O;

步驟3:打開(kāi)儀器c的活塞滴加稍過(guò)量的NaOH溶液使裝置C中溶液的pH

處在8.210.5之間，發(fā)生反應(yīng)ZnS2O4+2NaOH—Na2S2O4+Zn(OH)21;

步驟4:過(guò)濾，將濾液經(jīng)“一系列操作”可獲得Na2s

已知:①Na2s易溶于水,不溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定。

②Zn(0H)2與Al(0H”的化學(xué)性質(zhì)相似。

回答下列問(wèn)題：

(1)儀器d的名稱為o

⑵裝置B(單向閥)的作用為

⑶一系列操作包括鹽析、過(guò)濾、脫水、洗滌、干燥等操作,其中洗滌所用

的試劑為(填字母)o

A.乙醇B.NaOH溶液

C.水D.濃硫酸

(4)步驟3需控制溶液的pH在8.210.5之間,其原因

為C

H.Na2s2O1含量的測(cè)定

稱取2.0g制得的N&S2O1產(chǎn)品溶于冷水配成250mL溶液,取出25.00mL

該溶液于錐形瓶中，用0.10mol?L堿性K31Fe(CN)J標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，選擇

合適指示劑,平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為19.98血、20.90mL、

20.02mLo

2

33

(5)[Fe(CN)6]是一種比較弱的氧化劑，能將SQf氧化為自身被還

原為[Fe(CN)J上,滴定中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為o

(6)詵擇指示劑時(shí),指示劑的條件電位要在滴定突躍電位之間，本實(shí)驗(yàn)滴定

突躍范圍為0.OrO.38V,根據(jù)下表,可選擇為指示劑。

常用氧化還條件電顏色變化

原指示劑位(V)還原態(tài)氧化態(tài)

亞甲基藍(lán)0.36無(wú)色藍(lán)色

二苯胺0.76無(wú)色紫色

二苯胺磺酸鈉0.84無(wú)色紫紅

鄰苯氨基苯甲酸0.89無(wú)色紫紅

(7)樣品中Na2so的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(雜質(zhì)不參與反應(yīng)，計(jì)算結(jié)果

精確到0.1%)。

4.(山東聊城二模)氧加(IV)堿式碳酸鏤晶體

{(NH4)5[(V0)6(C03)4(0H)9]?10叢0}是制備多種含鈕產(chǎn)品和催化劑的基礎(chǔ)

原料和前驅(qū)體。

已知:①氧專凡(IV)堿式碳酸錢晶體呈紫紅色,難溶于水和乙醇；

②V0?+有較強(qiáng)還原性，易被氧化。

實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料制備該晶體的流程如圖：

鹽酸酸化的NH4HCO3①NH'HCOj溶液

N2H4?2HC1溶液②無(wú)水乙醉

V0Clz

V205fl而\產(chǎn)雪?1轉(zhuǎn)加麗畫T藕]粗產(chǎn)品

[N；|CO2

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)“浸漬”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。

(2)“轉(zhuǎn)化”時(shí)需要在CO?氛圍中進(jìn)行的原因

是________________________________________

(3)“轉(zhuǎn)化”可在下圖裝置中進(jìn)行：

①上述裝置連接的合理順序?yàn)閑(按氣流方向,

用小寫字母表示)。

②寫出裝置D中生成氧鈕(IV)堿式碳酸核晶體的化學(xué)方程

式:

(4)“抽濾”裝置如圖所示，抽濾原理

是

(5)“洗滌”時(shí)用飽和NHiHCO：,溶液洗滌晶體，檢驗(yàn)晶體已洗滌干凈的操作

是。

(6)為測(cè)定粗產(chǎn)品中銳元素的含量,稱取1.0g粗產(chǎn)品于錐形瓶中，用20mL

蒸儲(chǔ)水與30mL稀硫酸溶解后加入0.01mol?LKMnO,溶液至稍過(guò)量,充

分反應(yīng)后繼續(xù)滴加2%的NaNOz溶液至稍過(guò)量,再用尿素除去過(guò)量的NaN02,

滴入幾滴鐵制化鉀K3[Fe(CN”]溶液,最后用0.2mol-L-1

(NH3Fe(S04)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mLo

(已知粗產(chǎn)品中雜質(zhì)不含鈕，也不參與反應(yīng);滴定反應(yīng)為VO>Fe"+H-

2f3+

VO+Fe+H2O)

①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象

為o

②粗產(chǎn)品中車凡元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%o

5.(廣東六校聯(lián)盟聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組探究淺黃色草酸亞鐵晶體

(FeCA?2H2O)分解產(chǎn)物的裝置如圖所示。

回答下列問(wèn)題：

(1)儀器M的名稱是

⑵點(diǎn)燃酒精燈之前，先通入他其目的

是O

(3)裝置C的作用是o

(4)如果實(shí)驗(yàn)中觀察到C、H變渾濁,E不變渾濁,可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:A裝置

中分解的氣體產(chǎn)物一定有(填化學(xué)式)。

(5)在300℃>500℃下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),A裝置中分別得到甲、乙兩種黑色

粉末,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并觀察到現(xiàn)象如下：

實(shí)

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

驗(yàn)

用強(qiáng)磁鐵接近甲,無(wú)明顯現(xiàn)象;將黑色粉末溶于稀硫酸,滴加

①

K31Fe(CN)6］溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

用強(qiáng)磁鐵接近乙,吸起部分粉末，將吸起來(lái)的粉末投入鹽酸中，產(chǎn)生

②

氣泡；將剩余黑色粉末溶于稀硫酸,滴加K3［Fe(CN)6］溶液,產(chǎn)生藍(lán)色

沉淀

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式

為o乙中的成分可能為

(填化學(xué)式)。

(6)測(cè)定草酸亞鐵晶體(FeCA?2H2。)純度。準(zhǔn)確稱取Wg樣品于錐形瓶,

加入適量的稀硫酸,用cmol-L1KM入4溶液滴定至終點(diǎn),消耗bmLKMnO,

溶液。滴定反應(yīng):FeCO+Mn04+M-Fe*+C()2-Mn2++H20(未配平)。該樣品純

度為%。若滴定管沒(méi)有用待裝液潤(rùn)洗，測(cè)得結(jié)果(填

“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。

大題突破練(三)…化學(xué)反應(yīng)原理綜合題………

1.(山東聊城三模)我國(guó)提出前實(shí)現(xiàn)碳中和，降低大氣中CO?含量是當(dāng)今世

界重要科研課題之一，以CO2為原料制備甲烷、甲醇等能源物質(zhì)具有較好

的發(fā)展前景。回答下列問(wèn)題：

(DCO?在固體催化表面加氫合成甲烷過(guò)程中發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：

-1

主反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)—CH4(g)+2H20(g)AH尸-156.9kJ?mol

1

副反應(yīng):C()2(g)+H2(g)-CO(g)+H2()(g)AH2=+41.1kJ?mor

①已知2H,(g)+02(g)——2H20(g)△H3=-395.6kJ-mol*,則CH,燃燒的熱

化學(xué)方程式CH4(g)+2。2(g)—C02(g)+2H20(g)

△H二o

②500℃時(shí)，向1L恒容密閉容器中充入4molCO2和12mol乩,主、副

反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得?(COJ=87.5%副反應(yīng)的平衡常數(shù)K副=12,

主反應(yīng)的平衡常數(shù)K主=,平衡時(shí)CHi選擇性二—

(CH」選擇性二管4熱慧X100%保留兩位有效數(shù)字)。

(2)某研究小組采用雙合金團(tuán)簇催化甲烷干法重整法(DRM)取得了良好的

效果。通過(guò)大量的研究P5Ni、Sn12Ni>Cu12Ni三種雙金屬合金團(tuán)簇可用于

催化DRM反應(yīng),在催化劑表面涉及多個(gè)基元反應(yīng),分別為過(guò)程1:甲烷逐步

脫氫,過(guò)程2:CO2的活化(包括直接活化和氫誘導(dǎo)活化)，過(guò)程3:C*和CH*的

氧化，過(guò)程4:擴(kuò)散吸附反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。

則過(guò)程3的最終產(chǎn)物為,過(guò)程4發(fā)生擴(kuò)散吸附反

應(yīng)的微粒為O

(3)光催化CO2制甲醇技術(shù)也是研究熱點(diǎn)。銅基納米光催化材料還原CO?的

機(jī)理為光照時(shí)，低能價(jià)帶失去電子并產(chǎn)生空穴(-具有強(qiáng)氧化性)。

A

光催化原理與電解原理類似,寫出高能導(dǎo)帶的電極反應(yīng)

式:O

2.(陜西西安中學(xué)二模)可燃冰是一?種高效清潔能源，中國(guó)已勘探的可燃冰

儲(chǔ)量居世界第一,持續(xù)安全開(kāi)采量創(chuàng)下了世界紀(jì)錄,有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)采。

科學(xué)家也對(duì)CHi進(jìn)行了重點(diǎn)研究。

I.CIL與COz重整的工藝過(guò)程中涉及如下反應(yīng)：

1

反應(yīng)①:CH.(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)AH尸+247.4kJ?moU

反應(yīng)②:C02(g)+H2(g)=CO(g)+40(g)AH2

1

反應(yīng)③:CH4(g)+^2(g)=CO(g)+2H2(g)△H3=-35.6kJ-mol

⑴已知：反應(yīng)④羽⑷+乂㈤:~H20(g)△HF-241.8kJ-moL,則4乩二

kJ?mol\

(2)一定條件下，向容積為VL的密閉容器中通入CH,、CO2各1.0mol及少

量02,測(cè)得不同溫度下反應(yīng)平衡時(shí)各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。

一1

。

￡

最1

久

O

850100011501300

溫度/K

①圖中a和c分別代表產(chǎn)生和o由圖中信息判斷900

K后產(chǎn)生H20的主要反應(yīng)并說(shuō)明理由o

②1100K平衡時(shí),CHd與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為95%和90%,體系內(nèi)剩余nmol

0z,反應(yīng)③的平衡常數(shù)k（寫出計(jì)算式）。

③密閉恒容條件下,反應(yīng)②達(dá)到平衡的標(biāo)志是（填字母）C

A.每消耗1molCO2的同時(shí)消耗1molH2

B.CO的分壓不再發(fā)生變化

C.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

D.氣體密度不再發(fā)生變化

E.嘿小黑不再發(fā)生變化

c（CO）?C（H2O）

II.將C乩與一種產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體利用電解裝置進(jìn)行耦合轉(zhuǎn)化,原理示

意如圖。

電極B

固體電解質(zhì)（傳導(dǎo)。2-）

電極A?磐

。氧

*o

(3)電池工作時(shí),0"向電極移動(dòng)。

(4)若消耗CH,和產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體的體積比為3:2,則生成乙烷和乙烯的

體積比為o

3.(湖南雅禮中學(xué)三模)甲醇是重要的化工原料,合成甲醇和利用甲醇的研

究和探索,在國(guó)際上一直受到重視。工業(yè)上常利用CO?和乩為原料合成甲

醇，再利用甲醇生產(chǎn)丙烯?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)①常溫下,上和甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ?moL和726.4

kJ-mol-1,1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的熱量，則C0?和同在Cu/ZnO

催化作用下合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為C0Kg)+3H2(g)一

-1

CH3OH(g)+H2O(D△H=kJ?mol;

②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

第一步(寫化學(xué)方程式)AH*

第二步Cu/Zn*+2H2+C02—Cu/Zn0*+CH301IA1K0

③第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間，由此推知以下能正

確表示Cu/ZnO催化CO)和七合成甲醇反應(yīng)過(guò)程的示意圖為(填字

母)。

書

超若

反應(yīng)過(guò)程

d

(2)工業(yè)上用CO?和乩催化合成甲醇存在如下反應(yīng)：

主反應(yīng)C02(g)+3H2(g)-CH30H(g)+H2O(g)△IKO

副反應(yīng)C02(g)+H2(g)0co(g)+H2O(g)△H>0

一定條件下,在裝有催化劑的密閉容器中投入amolCO2和3amol電發(fā)

生上述合成反應(yīng)。

①在相同時(shí)間內(nèi)，測(cè)得甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中490K之后,

甲醇的產(chǎn)率隨溫度的升高而減小的原因可能

是

式

翻

工

￡

觸

B-

460480500520540560

77K

②某溫度下,達(dá)平衡時(shí)容器中CHQH的物質(zhì)的量為cmol,CO的物質(zhì)的量為

dmolo則此條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為(列式表示，下同)；

此條件下副反應(yīng)的平衡常數(shù)為o

③關(guān)于主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+IW(g)AH<0,已知該反應(yīng)的

3

v(正)=k正?c(C02)-c(H2),V(逆)=k逆?C(CH3OH)?c(H20)(k正、k迎分別為

正、逆向反應(yīng)速率常數(shù))。該反應(yīng)的lg*、1g；隨溫度變化的曲線如圖所

示,則表示1g；隨溫度變化的曲線。

比正

4.(山東臨沂二模)丙烯是一種重要的化工原料，可以在催化劑作用下，由

丙烷直接脫氫或氧化脫氫制備。

反應(yīng)I:C3H8(g)-C3H6(g)+H2(g)△HL>0

反應(yīng)II:2c3Hs(g)+O2(g)=2c3H$(g)+2乩0(g)△H2

回答下列問(wèn)題：

(1)對(duì)于反應(yīng)I,在一定溫度下，保持壓強(qiáng)為100kPa,向密閉容器中通入

C3H8和Ar的混合氣,按nCHj:n(Ar)為4：1、1：1、1：4投料,測(cè)得C3H8

轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。

①充入Ar的目的是o

②0~6s內(nèi)，曲線（填“a”“b”或“c”）對(duì)應(yīng)的

平均反應(yīng)速率最快。

③曲線a中0、3s內(nèi),C3H8分壓的平均變化率為

kPa（保留兩位有效數(shù)字）。

⑵在「、丁2。2＞「）溫度下，將2molC3Hs（g）和1mol（Ug）充入恒容的密

閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I、II。測(cè)得C3K的轉(zhuǎn)化率及體系內(nèi)壓

強(qiáng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示（忽略溫度對(duì)催化劑活性的影響）。

邇.34?

M7

H0

/m

8

H醺

Q出

1.0

0100200300

//min

①Ti時(shí),02的平衡轉(zhuǎn)化率是

②T2時(shí)，反應(yīng)I以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)

Ka=c

③小乩(填或“心)0,理由是o

(3)恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C；ft)：p(O2)：p(Ar)=2：13:

85的混合氣體,在一定條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k、k'為速率常數(shù)):

反應(yīng)II:2c3Hs(g)+。2(g)-2c3H$(g)+2H20(g)k

,

反應(yīng)m:2c3H6(g)+902(g)16co2(g)+6H20(g)k

實(shí)驗(yàn)測(cè)得丙烯的凈生成速率方程為V(C3H6)=kp(C3H8)-k'p(C3H6),可推測(cè)丙

烯的濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)為,理由

是O

5.(湖北十堰二模)氮及其化合物一直為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

(1)廢水中的NL可通過(guò)硝化作用消除，已知：

NH3(g)+|。2(g)—NO2(aq)+H，(aq)+H20(D

△H=-273.5kJ?mol-1

-1

NO2(aq)+102(g)=-NO式aq)AH=-73.19kJ-mol

則NIL通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3的熱化學(xué)方程式

為。

(2)某科研小組設(shè)計(jì)雙陰極微生物燃料電池進(jìn)行同步硝化和反硝化脫氮研

究，如圖所示，“厭氧陽(yáng)極”的電極反應(yīng)方程式

為，若“好氧陰

極"1molNH]完全硝化生成NO3,此時(shí)向該電極輸送電子的物質(zhì)的量為4

印。1,則“好氧陰極”區(qū)消耗的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為

Lo

]RI--------LO

出水e]出水上出水

缺鋌陰極

進(jìn)水：NO]進(jìn)水：NH；前萄軸進(jìn)水：NH；

(3)汽車尾氣中的CO、NO等氣體可在催化劑表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)行消

除，主要原理如下：2C0(g)+2N0(g)2C02(g)+N2(g)△1K0,某小組模擬

該反應(yīng)，在1L恒容密閉容器內(nèi)將氣體總物質(zhì)的量為6mol的CO和NO以

不同的物質(zhì)的量比黑進(jìn)行反應(yīng)。

①平衡時(shí)某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與物質(zhì)的量比及溫度的關(guān)系如圖，縱坐標(biāo)表示.

的轉(zhuǎn)化率，「和「關(guān)系為「(填，，＞”“〈”或“二”出,圖中A、

B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)反應(yīng)速率v(NO)正最大的是點(diǎn)。

②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說(shuō)明反

應(yīng)在進(jìn)行到3時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

Inmiv

③己知：壓強(qiáng)平衡常數(shù)L含義為在平衡體系中用氣體物質(zhì)的分壓(pi=p總

義物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))代替濃度，計(jì)算得到的平衡常數(shù)。若容器內(nèi)起始?jí)簭?qiáng)為

Po,則C點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)o

6.(湖北教研聯(lián)盟聯(lián)考)將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳酸酯CRQCOOCFMg)(DMC),可有

效減少碳排放。CO2轉(zhuǎn)化為DMC的總反應(yīng)為3CO2(g)+6H2(g)一

CH30C00CH3(g)+3H20(g)K總,可通過(guò)I、II兩步反應(yīng)完成：

I.C02(g)+3H2(g)=CHQH(g)+%0(g)K.

II.C02(g)+2CHQH(g)=CHQC00CH3(g)+H20(g)K2

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)有機(jī)碳酸酯CHQCOOCU中碳原子的雜化方式為,1mol

CHQH中含有的。鍵數(shù)目為川。

(2)反應(yīng)H的反應(yīng)機(jī)理如圖1所示,其中催化劑參與催化循環(huán)和脫水循環(huán)。

圖1

①該反應(yīng)的催化劑是,該物質(zhì)還有另一個(gè)作用一一提高

DMC的平衡產(chǎn)率,結(jié)合反應(yīng)機(jī)理圖分析其中的原

因:o

②將物質(zhì)的量之比為1：2的4和CH30H的混合氣體以相同流速通過(guò)兩種

不同的催化劑a、b,僅發(fā)生反應(yīng)H。相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示。

圖3

M點(diǎn)（填“是”或“不是”）對(duì)應(yīng)溫度下的段的平衡轉(zhuǎn)化率,

原因是。

⑶一定溫度范圍內(nèi)IgK-T的線性關(guān)系如圖3o

①對(duì)于反應(yīng)n,活化能E正(填或)E逆。

②K總二L時(shí)，該溫度下K尸c某溫度下,在5L恒容密閉

容器中充入5molCO2和10mol比,發(fā)生反應(yīng)I、H,反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到

平衡，此時(shí)n(CH：QC00CH3)=lmol,n(CH3OH)=lmol,則

⑹=O

7.(山西大同二模)隨著時(shí)代的進(jìn)步,人類對(duì)能源的需求量與日俱增,我國(guó)

全球首套焦?fàn)t氣化學(xué)合成法生產(chǎn)無(wú)水乙醇的工業(yè)示范項(xiàng)目打通全流程,項(xiàng)

目投產(chǎn)成功。

(D3C0(g)+6H2(g)=CH3cH20H(g)+CH3OH(g)+氏0(g)A11=(ffl

含AM、AH,.△上的代數(shù)式表示)。

已知：i.2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H20(g)△H,

ii.CH30cH3(g)+C0(g)-CH3COOClI3(g)△1I2

iii.CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3cH20H(g)+CH30H(g)AH3

在恒溫恒容密閉容器中充入3molCO(g)和7molH,(g)僅發(fā)生反應(yīng)

3C0(g)+6H2(g)=CH3cH20H(g)+CH30H(g)+H20(g),下列敘述正確的是

(填字母)。

A.混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),OLCHzOH體積分?jǐn)?shù)可能為25%

C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入少量CO,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大

D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，再加入高效催化劑，乙醇產(chǎn)率保持不變

（2）醋酸酯加氫制乙醇是一個(gè)乙?；a(chǎn)物制備乙醇的路線。

①醋酸酯加氫的催化效能如表所示：

反應(yīng)條件反應(yīng)性能

實(shí)驗(yàn)

催化劑原料轉(zhuǎn)化選擇

溫度

組壓力

℃MPa率/%性/%

1Cu/SiO2醋酸甲酯1902896.199.0

接近

2Cu-Cr醋酸乙酯2502.893.8

兀全

3Cu/ZnO醋酸乙酯18515699.0

4Cu/SiO2醋酸乙酯2804.094.696.6

上述實(shí)驗(yàn)中，催化效能最好的為實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)），與之對(duì)比,實(shí)驗(yàn)

3中，醋酸酯平衡轉(zhuǎn)化率較低的主要原因可能是

（從表中所給條件的角度分析）。

②醋酸甲酯加氫歷程一般認(rèn)為可分為如下步驟（*代表催化劑位點(diǎn)，己

知：CH3C0*+H?-CH3cH0):

a.CH3COOCH3-CH3co?+CH3O?

b.CHBCO?+*-CH￡O（慢）

c.CII3O?+*-CH：Q*（快）

d.CH3CO+3H?一CH3cH20H

e.CH：Q*+H?-CH30H

其中，在b和c的步驟中，活化能較小的是(填標(biāo)號(hào),下同)，控制總

反應(yīng)速率的步驟是,分析上述步驟,副產(chǎn)物除CH30H外,還

可能有(寫一種即可)。

(3)甲醇也是新能源的重要組成部分。

以CO?、乩為原料合成CH30H涉及的反應(yīng)如下：

iv.C02(g)+3H2(g)=CHQH(g)+H20(g)△H/0

v.CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g)△ll5>0

vi.CO(g)+2乩(g)=CH30H(g)△H(i<0

在不同壓強(qiáng)下、按照n(C0j：n(H,)=l：3講行投料，在容器中發(fā)生上述3

個(gè)反應(yīng),平衡時(shí),C0和ClhOH在含碳產(chǎn)物(即CI13O11和CO)中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及

CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖，壓強(qiáng)出、P2、P3由大到小的順序

為，曲線(填或“n”)代表CHQH在含碳產(chǎn)物

中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),在TJC下,壓強(qiáng)為P3時(shí),反應(yīng)v的濃度平衡常數(shù)K

（填含a的表達(dá)式）。

100

顯

遑P2.

會(huì)

進(jìn)

他A

M80

q<

g3

H60

O理

Xius

40

。a

陽(yáng)

兼R

0

。L20

0

150200250300350400450500

T/V.

大題突破練（四）有機(jī)合成與推斷綜合題

1.（山東青島三模）洛索洛芬鈉（LC/iQNa?2乩0）用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)

炎、肩周炎等,可緩解各種疼痛，也可用于退熱消炎。其一種合成路線如圖

所示:

ONa

已知:

R2?

oCR.

IIa

「、R,CC1AIC1,

①

R2

②人典0HC

f°x°

RiRU

其中Ri、R2、R3>RLH或烷基。

回答下列問(wèn)題：

(1)1所含官能團(tuán)的名稱為；B-C的反應(yīng)類型

為o

(2)C-D反應(yīng)的化學(xué)方程式

為；F的結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)式為o

(3)有機(jī)物K為A的同系物且碳原子數(shù)比A少1,滿足下列條件的K的同分

異構(gòu)體有種(不考慮立體異構(gòu))；

a.含有2個(gè)一CIh;b.具有酸性,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)

其中核磁共振氫譜圖中有4組峰，面積比為1：1:4：6的同分異構(gòu)體的結(jié)

構(gòu)簡(jiǎn)式為。

()

IICOOH

(4)根據(jù)上述信息,寫出以甲苯、'。八一/為主要原料制備

o

的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。

2.(江蘇南通二模)有機(jī)物R是一種手性催化劑,在藥物合成中具有重要作

用，其合成路線如下:

OCH?CHJ

GH02佛上劑，C3H4O4-^

AB

()0

一定條件

f

已知：R—NH2+R'-c—ClR—NH—C—Ro

回答下列問(wèn)題:

(DA的化學(xué)名稱為;G中含氧官能團(tuán)的名稱

為oG-H的反應(yīng)類型為o

(2)E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為o設(shè)計(jì)反應(yīng)①、②的目的

是O

(3)B—C的化學(xué)方程式為o

(4)R中含有個(gè)手性碳原子(連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán))。

(5)寫出兩種符合下列條件C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

式:O

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

②核磁共振氫譜中有3組吸收峰,且面積之比為2：1：1

OH

\/

C

③不存在/'()H結(jié)構(gòu)

(6)以乙二醇和對(duì)苯二胺(HZNO—NH?)為原料，設(shè)計(jì)制備

0()

IIII/=\

(?EC—c—NH飛尸NH+H)的合成路線(其他無(wú)機(jī)試劑任選)。

3.(河北滄州二模)布洛芬具有消炎、止痛、解熱的作用。以有機(jī)物A為原

料制備布洛芬的一種合成路線如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:

布洛芬

已知：

RO—CH?

()CH20H

III酎/、

z

R—C—R+CH2()H―>R'O—CH2+H20

OH

I

oCH3—c—CH2CH()

CH,-C-H4-CH3CHONa°H>H

(DC中官能團(tuán)的名稱是,D的名稱是

(2)B-C的反應(yīng)類型是o

⑶下列有關(guān)布洛芬的敘述正確的是(填字母)。

a.能發(fā)生取代反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng)