北京市届高三各城区二模考试化学试题分类汇编生产工艺流程 word版含答案Word文档下载推荐.docx
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第二步:
(东城区)26.(13分)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
浸出液
(1)Na2SO3溶液和氨水均可作浸出剂,但由于氨水易(填物理性质),故用Na2SO3溶液更环保。
(2)Ⅰ中主要反应:
AgCl+2SO32-Ag(SO3)23-
+Cl-。
研究发现:
其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是(用离子方程式表示)。
(3)研究发现:
浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图。
①pH=10时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是。
②解释①中变化趋势的原因:
。
③pH=5时,含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同,原因是。
(4)将Ⅱ中反应的离子方程式补充完整:
□Ag(SO3)23-+□OH-+□===□+□+□+CO32-
(5)Ⅲ中回收液可直接循环使用,但循环多次后,银的浸出率会降低。
从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:
(西城区)27.(13分)废水中氨态氮以NH3•H2O、NH3和NH4+的形式存在,废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点。
Ⅰ.沉淀法
向废水中投入MgCl2和Na2HPO4,生成MgNH4PO4•6H2O沉淀,可将氨态氮含量降至10mg·
L−1以下。
(1)NH3的电子式:
______。
(2)废水中的NH3•H2O转化为MgNH4PO4•6H2O的离子方程式是______。
(3)16℃时,向废水中加入MgCl2和Na2HPO4,使镁、
氮、磷物质的量之比为1︰1︰1,沉淀过程中的pH
对剩余氨态氮浓度的影响如右图。
欲使剩余氨态
氮浓度低于10mg·
L−1,pH的适宜范围是______,
pH偏大或者偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成,原
因是______。
Ⅱ.微波—氧化法
(4)仅对废水进行微波加热,pH对氨态氮脱出的影响如下表。
溶液pH
6~7
8~9
10~11
11~12
剩余氨态氮浓度(mg·
L−1)
156
100
40
14
表中数据表明:
pH增大有利于废水中化学平衡______(用化学用语表示)的移动。
(5)微波协同CuO和H2O2除去氨态氮
①其他条件相同,取相同体积的同一废水样品,微波10min,剩余氨态氮浓度与一定浓度H2O2溶液添加量的关系如下图。
据图推测CuO在氨态氮脱除中可能起催化作用,理由是______。
②微波协同CuO有利于H2O2除去氨态氮。
该条件下,H2O2将NH3氧化为N2的化学方程式是______。
(丰台区)
Cr(OH)3
26.(13分)含+6价铬的废水毒性强,对环境污染严重。
化工厂常用SO2处理含铬废水,其工艺流程如下图所示:
Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
(1)将吸收塔中1molCr2O72-与SO2反应的热化学方程式补全。
Cr2O72-(aq)+SO2(g)+++ΔH=-1145kJ/mol
(2)其他条件不变,研究吸收塔中pH对反应的影响。
pH
2
4
6
Cr(+6)
最大去除率
99.99%
达排放标准
99.95%
99.5%
未达排放标准
时间
30min
35min
45min
①由上述数据获得的结论有。
②实际工业生产控制pH=4左右的原因是。
③下列说法不合理的是。
a.该酸性含铬废水中一定含有CrO42-,pH越大其含量越高
b.其他条件不变,增大压强,吸收塔中反应的K增大,有利于除去Cr(+6)
c.理论上看,SO32-、Fe2+等也可以用于除去Cr(+6)
(3)其他条件不变,研究温度对Cr(+6)去除率的影响(如图1所示)。
Cr(+3)物质的量分数
Cr(+6)去除率
图1图2
30min前相同时间内,80℃的Cr(+6)去除率比40℃高,30min后80℃的
Cr(+6)去除率低,原因分别是;
(4)图2为Cr(+3)微粒物质的量分数随溶液pH的变化关系示意图,中和池中应控制pH范围为。
(5)废水中Cr(+6)总浓度为a×
10-3mol/L,处理1000L废水,去除率要求达到
99.95%,理论上需要SO2物质的量为mol(写计算式)。
(顺义区)26.(12分)粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Ag和Au(金)等。
湿法处理阳极泥的一种工艺流程如下:
(1)在粗铜精炼过程中,粗铜与电源的__________极(填正、负)连接;
阴极的电极反应式为__________________________________。
(2)在浸铜过程中,浸铜反应的离子方程式为__________________________________,
生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量,可能的原因是
______________________________________________________________。
(3)已知:
浸金时,Au转化为AuCl4-。
在理论上,提取金的过程中反应消耗NaClO3和H2C2O4的物质的量之比为__________。
(4)已知:
浸银时发生反应AgCl+2SO32-
Ag(SO3)23-+Cl-;
Ag(SO3)23-将HCHO氧化为CO32-。
①为减少废液排放,充分利用资源,向浸银残液中通入气体X得到Na2SO3再生液,X是__________。
②在提取银过程中,其他条件不变,Na2SO3再生液的循环使用次数与银的浸出率关系如图所示。
试结合平衡移动原理,解释产生这种变化的原因_________________________。
(昌平区)26.(15分)新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。
对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如下:
研磨
资料:
碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃
20
60
80
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(1)过程i研磨粉碎的目的是_________。
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用是_________。
(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如下表所示:
序号
酸
氧化剂
浸出液Li+浓度(g/L)
滤渣中Li含量/%
实验1
HCl
H2O2
9.02
0.10
实验2
NaClO3
9.05
0.08
实验3
O2
7.05
0.93
①实验2中,NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量,该反应的离子方程式为__________。
②结合实验结果和①中的现象,最终选择H2O2作为氧化剂,原因是_________。
③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是_________。
(4)浸出液中存在大量H2PO4−和HPO42−,已知:
H2PO4−
HPO42−+H+,HPO42−
PO43−+H+,
结合平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因_________。
(5)对比过程iv和v,说明过程iv不用饱和Na2CO3溶液的原因_________。
(6)简述过程vi的操作_________。
(房山区)27.(13分)钒(V)为过渡元素,可形成多价态化合物,全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如下图:
离子种类
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
(1)全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是
(2)当完成储能时,正极溶液的颜色是
(3)质子交换膜的作用是
(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含Fe3+等)进行综合处理
可实现钒资源的回收利用,流程如下:
已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:
钒的化合价
酸性
碱性
+4价
VO(OH)3-
+5价
VO43-
1滤液中钒元素的主要存在形式为
2滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程、
萃取
反萃取
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程
高三理综试卷第14页(共18页)
可简单表示为(HA为有机萃取剂):
(VO)2(SO4)n+2nHA
2VOAn+nH2SO4
水层有机层有机层水层
萃取时必须加入适量碱,其原因是
④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作极。
生产工艺流程参考答案
(海淀区)27.(13分)
(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O(2分)
(2)将Fe2+完全氧化为Fe3+,有利于与伯胺反应,提高萃取率(1分)
(3)萃取(1分)、分液(1分)(2分)
(4)Fe3++6Cl-
[FeCl6]3-(已知ii中的反应)使Fe3+浓度下降(1分),3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O
Fe(NH2-R)3(OH)SO4+H+(已知i中的反应)平衡向逆反应方向移动(1分),Fe3+从易溶于煤油的物质中转化到易溶于水的物质中,实现反萃取
(2分)
(5)4Fe3++5N2H4===4Fe2++N2+4N2H5+(2分)
(4[FeCl6]3-+5N2H4===4Fe2++N2+4N2H5++24Cl-2分)
(4Fe3++N2H4===4Fe2++N2+4
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