高中化学工艺流程练习题（2）
1. 某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：
（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 ，取用坩埚应使用埚应放在 上冷却，不能直接放在桌面上。
所用仪器：a ．蒸发皿 b ．石棉网 c ．泥三角 d ．表面皿 e ．坩埚钳 f ．试管夹
（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。
a ．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b ．灼烧不充分铜未被完全氧化
c ．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d ．该条件下铜无法被氧气氧化
（3）通过途径II 实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、 、自然干燥。
（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I 相比，途径II 有明显的两个优点是： 、 。
（5）在测定所得胆矾(CuSO4·x H 2O) 中结晶水x 值的实验中，若测定结果x 值偏高，可能的原因是 。
a ．加热温度过高
c ．加热后放在空气中冷却 b ．胆矾晶体的颗粒较大 d ．胆矾晶体部分风化
答案． （1）c ； e ； b 。 （2）a ； b 。 （3）蒸发； 过滤。
（4）产生等量胆矾途径II 消耗硫酸少； 途径II 不会产生污染大气的气体。（5）a
2. 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下
（1）以N 2和H 2为原料合成氨气反应N 2（g ）+3H2（g ）
3（g ）△H
a ．选择适当的催化剂 b ．增大压强 c ．及时分离生成的NH 3 d ．升高温度 ②一定温度下，在密闭容器中充入1molN 2和3molH 2发生
积恒定，达到平衡
15状态时，气体的总物质的量是原来的，则N 2的转化率16
；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N 2的转化率为a 2，则
a 21（填“>”、“
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸①NH 3被氧气催化氧化
1
生成NO 的反应的化学方程式是 ②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO （g ）+O2（g ）
2（g ）△H>0
该反应的反应速率（v ）随时间（t ）变化的关系如右图所示若t 2、t 4时刻只改变一个条
件，下列说法正确的是（填选项序号）
a ．在t 1~t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b ．在t 2时，采取的措施可以是升高温度
c ．在t 3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d ．在t 5时，容器内NO 2的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气
①催化还原法：催化剂存在时用H 2将NO 2还原为N 2， 已知：2H 2（g ）+O2（g ）=2H2O
（g ） △H=-483.6kJ/mol
N 2（g ）+2O2（g ）=2NO2（g ） △H=+67.7kJ/mol 则H 2还原NO 2生成水蒸气反应
的热化学方程式是
②碱液吸收法：用Na 2CO 3溶液吸收NO 2生成CO 2若每9.2gNO 2和Na 2FCO 3溶液反应
时转移电子数为0.1mol ，则反应的离子方程式是 答案．（16分）（1）bc （2分），②12.5%，>
（2）①4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O ，②ab
（3）①4H 2（g ）＋2NO 2（g ）＋4H 2O(g)；∆H =－10349 kJ/mol
②NaNO 3 2NO 2＋CO 323－＋NO 2－＋CO 2
3. 随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的
pH 对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温
下金属氢氧化物的K sp (沉淀溶解平衡常数) 和金属离子在某浓度下开始沉淀所需
的pH(表中浓度为相应pH 时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中
-5-1金属离子浓度小于10 mol·L 时通常认为该离子沉淀完全) 。
(1)某厂排出的废水中含有Cu 2+和Fe 3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L -l 。为除去其中的
Fe 3+，回收铜，需控制的pH 范围是__________________________。
(2)为了处理含有Cr 2O 72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl ，
以Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使
废水中铬含量低于排放标准。
①Cr 2O 72-转变为Cr 3+的离子方程式为
_____________________________________________。
②pH 对废水中Cr 2072-去除率的影响如右图。电解过程中溶液的pH 取
值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：
2
_____________________________________________________。
[注：去除率(％)=[(c 0-c ) ／c o ]×100％，
式中：c o —处理前废水中Cr 2O 72-的浓度， c —处理后废水中Cr 2O 72-的浓度] 答案．（1）3.7≤pH＜4.7或3.7≤pH≤4.7
（2）①Cr 2O 72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
②4.3～5.6（或5～6） pH 越小，Cr 2O 72-的去除率越大，但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离；pH 越大，Cr 2O 72-的去除率越小
（3）3.25×103
4.FeCl 3可通过多种途径转化成FeCl 2。
（1）在FeCl 3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为
（2）工业上常将无水FeCl 3在氮气做保护气下加热至300℃-350℃，通入干燥H 2，而制得FeCl 2。该反应的化学方程式为
（3）工业上另一种制备FeCl 2的方法是：将无水的FeCl 3与适量氯苯（C 6H 5Cl ），在130℃持续加热约3小时，可发生如下反应：2 FeCl3+ C6H 5Cl 2 FeCl2+ C6H 4Cl 2+ HCl 根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是 （填有机反应类型）。
（4）分析上述三个反应，下列有关说法正确的是 （填序号）。
①反应（1）中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性
②反应（3）中，HCl 为氧化产物
③上述三个反应中，FeCl 2均为还原产物
（5）请另写一个FeCl 3转化成FeCl 2的化学方程式： 答案．
（1）2Fe 3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2 （2）2FeCl 3 + H
2 2FeCl 2 + 2HCl
（3）取代反应 （4）③ （5）2FeCl 3 + Fe = 3FeCl2 或 2FeCl 3 + H2S = 2FeCl2 + 2HCl + S↓
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高中化学工艺流程练习题（2）
1. 某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：
（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 ，取用坩埚应使用埚应放在 上冷却，不能直接放在桌面上。
所用仪器：a ．蒸发皿 b ．石棉网 c ．泥三角 d ．表面皿 e ．坩埚钳 f ．试管夹
（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。
a ．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b ．灼烧不充分铜未被完全氧化
c ．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d ．该条件下铜无法被氧气氧化
（3）通过途径II 实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、 、自然干燥。
（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I 相比，途径II 有明显的两个优点是： 、 。
（5）在测定所得胆矾(CuSO4·x H 2O) 中结晶水x 值的实验中，若测定结果x 值偏高，可能的原因是 。
a ．加热温度过高
c ．加热后放在空气中冷却 b ．胆矾晶体的颗粒较大 d ．胆矾晶体部分风化
答案． （1）c ； e ； b 。 （2）a ； b 。 （3）蒸发； 过滤。
（4）产生等量胆矾途径II 消耗硫酸少； 途径II 不会产生污染大气的气体。（5）a
2. 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下
（1）以N 2和H 2为原料合成氨气反应N 2（g ）+3H2（g ）
3（g ）△H
a ．选择适当的催化剂 b ．增大压强 c ．及时分离生成的NH 3 d ．升高温度 ②一定温度下，在密闭容器中充入1molN 2和3molH 2发生
积恒定，达到平衡
15状态时，气体的总物质的量是原来的，则N 2的转化率16
；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N 2的转化率为a 2，则
a 21（填“>”、“
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸①NH 3被氧气催化氧化
1
生成NO 的反应的化学方程式是 ②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO （g ）+O2（g ）
2（g ）△H>0
该反应的反应速率（v ）随时间（t ）变化的关系如右图所示若t 2、t 4时刻只改变一个条
件，下列说法正确的是（填选项序号）
a ．在t 1~t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b ．在t 2时，采取的措施可以是升高温度
c ．在t 3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d ．在t 5时，容器内NO 2的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气
①催化还原法：催化剂存在时用H 2将NO 2还原为N 2， 已知：2H 2（g ）+O2（g ）=2H2O
（g ） △H=-483.6kJ/mol
N 2（g ）+2O2（g ）=2NO2（g ） △H=+67.7kJ/mol 则H 2还原NO 2生成水蒸气反应
的热化学方程式是
②碱液吸收法：用Na 2CO 3溶液吸收NO 2生成CO 2若每9.2gNO 2和Na 2FCO 3溶液反应
时转移电子数为0.1mol ，则反应的离子方程式是 答案．（16分）（1）bc （2分），②12.5%，>
（2）①4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O ，②ab
（3）①4H 2（g ）＋2NO 2（g ）＋4H 2O(g)；∆H =－10349 kJ/mol
②NaNO 3 2NO 2＋CO 323－＋NO 2－＋CO 2
3. 随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的
pH 对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温
下金属氢氧化物的K sp (沉淀溶解平衡常数) 和金属离子在某浓度下开始沉淀所需
的pH(表中浓度为相应pH 时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中
-5-1金属离子浓度小于10 mol·L 时通常认为该离子沉淀完全) 。
(1)某厂排出的废水中含有Cu 2+和Fe 3+，测得其浓度均小于0.1 mol·L -l 。为除去其中的
Fe 3+，回收铜，需控制的pH 范围是__________________________。
(2)为了处理含有Cr 2O 72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl ，
以Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使
废水中铬含量低于排放标准。
①Cr 2O 72-转变为Cr 3+的离子方程式为
_____________________________________________。
②pH 对废水中Cr 2072-去除率的影响如右图。电解过程中溶液的pH 取
值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：
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_____________________________________________________。
[注：去除率(％)=[(c 0-c ) ／c o ]×100％，
式中：c o —处理前废水中Cr 2O 72-的浓度， c —处理后废水中Cr 2O 72-的浓度] 答案．（1）3.7≤pH＜4.7或3.7≤pH≤4.7
（2）①Cr 2O 72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
②4.3～5.6（或5～6） pH 越小，Cr 2O 72-的去除率越大，但难形成Cr(OH)3沉淀从废水中分离；pH 越大，Cr 2O 72-的去除率越小
（3）3.25×103
4.FeCl 3可通过多种途径转化成FeCl 2。
（1）在FeCl 3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为
（2）工业上常将无水FeCl 3在氮气做保护气下加热至300℃-350℃，通入干燥H 2，而制得FeCl 2。该反应的化学方程式为
（3）工业上另一种制备FeCl 2的方法是：将无水的FeCl 3与适量氯苯（C 6H 5Cl ），在130℃持续加热约3小时，可发生如下反应：2 FeCl3+ C6H 5Cl 2 FeCl2+ C6H 4Cl 2+ HCl 根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是 （填有机反应类型）。
（4）分析上述三个反应，下列有关说法正确的是 （填序号）。
①反应（1）中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性
②反应（3）中，HCl 为氧化产物
③上述三个反应中，FeCl 2均为还原产物
（5）请另写一个FeCl 3转化成FeCl 2的化学方程式： 答案．
（1）2Fe 3+ + 2I— = 2Fe2+ + I2 （2）2FeCl 3 + H
2 2FeCl 2 + 2HCl
（3）取代反应 （4）③ （5）2FeCl 3 + Fe = 3FeCl2 或 2FeCl 3 + H2S = 2FeCl2 + 2HCl + S↓
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