2024届高三化学一轮复习 工业流程图强化训练
1、(2024·湖南省五校协作体高三第一次诊断)以赤铁矿(主要成分为60.0t2O3，杂质为3.6tO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：
已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物 pH
请回答下列问题：
(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，其目的是______________________________________ _______________________________________________________________________________。 操作Ⅰ的名称是________。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。 (3)将pH控制在3.6的目的是_______________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10
－20
Fe(OH)3 3.4 Al(OH)3 5.2 Fe(OH)2 9.7 Cu(OH)2 6.7 ，该温度下反应Cu2＋2H2O
＋
Cu(OH)2＋2H的平衡常数K＝
＋
_______________________________________________________________________。 (4)加入双氧水时反应的离子方程式为_______________________________________________ _______________________________________________________________________________。
(5)利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy)，若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：______________________________
_______________________________________________________________________________。 ．(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 过滤 (2)3MnO2＋6KOH＋KClO3=====3K2MnO4＋KCl＋3H2O (3)使Fe3全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀 5．0×109
(4)H2O2＋2Fe2＋2H===2Fe3＋2H2O (5)16Fe＋2NH3=====2Fe8N＋3H2
>500℃
＋
＋
＋
－＋
△
2.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化制备高铁酸钠，反应的离子方程式为________________；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是________________。
(2)氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为________________，________________，________________________；“滤渣A”主要成分的化学式为________。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式：________________________________。
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为________________________。 ④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是________，如果pH过大，可能引起的后果是________________________________________。
沉淀物 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3 2.7 3.2 Al(OH)3 3.8 5.2 Fe(OH)2 7.6 9.7 Mg(OH)2 9.4 12.4 －2－
答案 (1)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO4＋3Cl－＋5H2O FeO24具有强氧化性可杀菌消
毒，在反应中被还原成Fe3＋，Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮颗粒而净水
(2)①Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O SiO2
－＋②FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO24＋16H
③4Fe2＋O2＋2H2O＋8OH===4Fe(OH)3↓[或Fe2＋2OH===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋
＋
－
＋
－
2H2O===4Fe(OH)3]
④3.2～3.8 Al3＋、Mg2＋形成沉淀，使制得的铁红不纯
3（2024年湖北名师联盟）．高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：
（1）实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器________________ a．普通玻璃坩埚 b．石英坩埚 c．陶瓷坩埚 d．铁坩埚 （2）第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式：_________。
（3）操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是_______________。
（4）反应b是电解法制备KMnO4，其装置如图所示，a作____________极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为____________。
（5）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的________(填标号) a．双氧水 b．84消液(NaClO溶液) c．75％酒精 答案（1）d
高温
（2）3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O （3）溶解性 避免温度下降，造成主产品的纯度降低
???
（4）阳 阳 MnO24-e=MnO4
（5）ab
4(2024·嘉兴一中高三上学期期末)工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)，其过程为：
已知：Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe(OH)3 1.5 3.7 Fe(OH)2 6.5 9.7 Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100 ℃时失去全部结晶水。 请回答：
(1)写出碳酸锶与盐酸反应的离子方程式________________。
(2)在步骤③中，需要将溶液的pH由1调节至3.7以上，适宜选用的试剂为________(写一种)。 (3)关于上述流程中各步骤的说法，正确的是________________。 A.调节pH后加热煮沸的原因是除去H2O2，并避免生成Fe(OH)3胶体 B.步骤④包括用60 ℃的热水浴加热蒸发到溶液表面出现晶膜、冷却结晶 C.可以通过加快结晶速率的方法来得到较大颗粒的SrCl2·6H2O晶体 D.步骤⑥干燥SrCl2·6H2O晶体可以采用减压干燥
(4)为了测定所得SrCl2·6H2O晶体样品的纯度，设计了如下方案：称取1.40 g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO3 2.38 g的AgNO3溶液(溶液中除Cl－外，不含其它与Ag＋反应生成沉淀的离子)，Cl－即被全部沉淀。然后用含Fe3＋的溶液作指示剂，用0.200 mol·L－1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出，当________________时达到滴定终点，用去NH4SCN溶液20.0 mL，则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为________________________。
答案 (1)SrCO3＋2H＋===Sr2＋＋H2O＋CO2↑
(2)SrO、SrCO3或Sr(OH)2等 (3)ABD (4)当最后一滴NH4SCN溶液滴入，锥形瓶内试液变为红色，且半分钟内不变色 95.3%
5.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化制备高铁酸钠，反应的离子方程式为________________；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是________________。
(2)氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：
＋
①酸溶过程中发生反应的化学方程式为________________，________________，________________________；“滤渣A”主要成分的化学式为________。
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式：________________________________。
③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为________________________。 ④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是________，如果pH过大，可能引起的后果是________________________________________。
沉淀物 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3 2.7 3.2 Al(OH)3 3.8 5.2 Fe(OH)2 7.6 9.7 Mg(OH)2 9.4 12.4 －2－
答案 (1)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO4＋3Cl－＋5H2O FeO24具有强氧化性可杀菌消
毒，在反应中被还原成Fe3＋，Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体可吸附悬浮颗粒而净水
(2)①Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O SiO2
－＋②FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO24＋16H
③4Fe2＋＋O2＋2H2O＋8OH－===4Fe(OH)3↓[或Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3]
④3.2～3.8 Al3＋、Mg2＋形成沉淀，使制得的铁红不纯
6（2024年湖北名师联盟）氯氧化铜[xCuO·yCuCl2·zH2O]在农业上用作杀菌剂。工业上用铜矿粉（主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等）为原料制取氯氧化铜的流程如下：
（1）“调节pH”并生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为______。
L?1，则应调节pH的范（2）调节pH，要使常温溶液中c(Cu2+)≥0.022mol·L?1，而c(Fe3+)≤1×10?6mol·10?20]，Ksp[Fe(OH)3＝1×10?36]｝ 围为______。｛已知Ksp[Cu(OH)2＝2.2×
（3）为测定氯氧化铜的组成，现进行如下实验：
2024届高三化学一轮复习 工业流程图强化训练
