北京市届高三各城区一模化学试题卷分类汇编工艺设计流程word版含答案解析Word文件下载.docx

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含钒废水会造成水体污染，对含钒废水（除VO2+外，还含有Al3+，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pH 

范围不同时，钒的存在形式如下表所示:

钒的化合价

pH<

2

pH>

11

+4价

VO2+，VO（OH）+

VO（OH）3-

+5价

VO2+

VO43-

①加入NaOH 

调节溶液pH至13时，沉淀1达最大量，并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1的反应过程为_______、_______；

所得滤液1中，铝元素的存在形式为__________。

②向碱性的滤液1（ 

V的化合价为+4 

）中加入H2O2的作用是________（用离子方程式表示）。

（朝阳）27．（14分）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx（主要成分为NO、NO2的混合物），对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。

（1）碱液吸收法：

采用石灰乳脱除SO2。

脱除后的主要产物是。

（2）液相氧化法：

采用NaClO溶液进行脱除。

①NaClO水解的离子方程式是_______。

②NaClO溶液吸收NO的主要过程如下：

ⅰ．NO（aq）+HClO（aq）⇌NO2（aq）+HCl（aq）ΔH1

ⅱ．3NO2（aq）+H2O（l）⇌2HNO3（aq）+NO（aq）ΔH2

NO（aq）转化为HNO3（aq）的热化学方程式是。

③研究pH对NO脱除率的影响。

调节NaClO溶液的初始pH，NO的脱除率如下：

初始pH

3.5

4.5

5.5

6.5

7.5

NO脱除率

91%

88%

83%

65%

51%

pH影响NO脱除率的原因是。

（3）研究发现，在液相氧化法中，一定量的SO2能提高NOx的脱除率。

当pH=5.5时，SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如下图所示。

①据图1，通入SO2后有效氯含量降低。

SO2和HClO反应的离子方程式是。

②针对图2中NOx脱除率提高的原因，研究者提出了几种可能发生的反应：

A．SO2+2NO+H2O＝N2O+H2SO4

B．2SO2+2NO+2H2O＝N2+2H2SO4

C．4SO2+2NO2+4H2O＝N2+4H2SO4

用同位素示踪法确认发生的反应：

把15NO2和NO按一定比例混合，通入SO2

的水溶液中，检测气体产物。

a．气体产物中主要含有15N2、N2O，则发生的主要反应是（填序号）。

b．同时检测到气体产物中还有15NN，产生15NN的化学方程式是。

（东城）26.（13分）用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁，产生一种固体废料，主要成分如下表。

通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用，并得到纳米二氧化钛和分子筛。

请回答下列问题：

（1）步骤①②③中进行分离操作的名称是，

（2）下列固体废料的成分中，不属于碱性氧化物的是（填字母序号）。

a.TiO2b.MgOc.SiO2d.CaO

（3）熔融温度和钛的提取率关系如下图，适宜温度为500℃，理由是。

（4）滤液①中溶质的成分是。

（5）步骤②中发生反应的离子方程式是。

（6）将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整：

根据成分表中数据，计算10kg固体废料，理论上应再加入Na2Si03物质的量的计算式是n（Na2SiO3）=mol（摩尔质量/g/mol：

SiO260Al2O3102）。

（西城）25．（12分）为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx，研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。

（1）向燃煤中加入适量石灰石，高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是______。

（2）选择性催化还原法（SCR）“脱硝”。

在催化剂的作用下，选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。

NH3还原NO的化学方程式是______。

（3）以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。

控制溶液的pH＝5.5，将烟气中的SO2、NO转化为SO42−、NO3−，均为放热反应。

①在图1中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。

图1

②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是______。

③一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图2，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是______（写出1种即可）。

图2

④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1，50℃时的脱除率见图2，则此吸收液中烟气转化生成的NO3−和Cl−的物质的量之比为______。

（房山）27．（12分）钛铁矿主要成分为FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等杂质），Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

（1）钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是___________________。

（2）过程①中反应的离子方程式是：

FeTiO3+4H++4Cl－==Fe2++TiOCl42－+2H2O、_______。

（3）过程①中，铁的浸出率结果如图1所示。

由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是___________________。

（4）过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成（NH4）2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是___________。

（5）在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反应，请配平：

Fe2++_____+H3PO4===FePO4+____+_____

（6）过程

中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

（丰台）27．（14分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的杀菌消毒剂，同时也是对烟气进行脱硫、脱硝的吸收剂。

Ⅰ．以氯酸钠（NaClO3）为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示：

已知：

i.纯ClO2易分解爆炸，空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全；

ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中迅速分解；

iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O，等于或高于38℃时析出NaClO2晶体，高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。

（1）试剂A应选择 

。

（填字母）

a．SO2b．浓硝酸c．KMnO4

（2）反应②的离子方程式为 

（3）已知压强越大，物质的沸点越高。

反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是 

（4）下列关于上述流程的说法中，合理的是 

a．反应①进行过程中应持续鼓入空气

b．反应①后得到的母液中，溶质的主要成分是NaCl

c．反应②中NaOH溶液应过量

d．冷却结晶时温度选择38℃，过滤后进行温水洗涤，然后在低于60℃下进行干燥，得到粗产品NaClO2

Ⅱ．采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

（5）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×

10−3mol/L。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：

离

子

SO42−

SO32−

NO3−

NO2−

Cl−

c/（mol/L）

8.35×

10−4

6.87×

10−6

1.5×

1.2×

10−5

3.4×

10−3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 

②由实验结果可知，脱硫反应速率 

（填“大于”或“小于”）脱硝反应速率。

除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能存在的原因是 

（答出两条即可）

（石景山）26.（12分）化学家侯德榜创立了中国的制碱工艺，促进了世界制碱技术的发展。

下图是纯碱工艺的简化流

（1）写出CO2的电子式____________________。

（2）用离子方程式表示纯碱工艺中HCO3-的生成___________________。

（3）工业生产时先氨化再通CO2，顺序不能颠倒，原因是_______________。

（4）滤液A中最主要的两种离子是_________。

（5）某小组设计如下实验分离滤液A中的主要物质。

打开分液漏斗活塞，一段时间后，试管中有白色晶体生成，用化学原理解释白色晶体产生的原因___________________。

（6）某纯碱样品因煅烧不充分而含少量NaHCO3，取质量为m1的纯碱样品，充分加热后质量为m2，则此样品中碳酸氢钠的质量分数为______________________。

参考答案

（海淀）26．（共13分，除特殊标注外，每空2分）

（1）abc（答对1~2个给1分）

（2）VO2++e-+2H+

VO2++H2O阴

（3）①Fe2++2OH-

Fe（OH）2↓4Fe（OH）2+2H2O+O2

4Fe（OH）3

AlO2-（此空1分）

②2VO（OH）3-+H2O2+4OH-

2VO43-+6H2O

（朝阳）27．

（1）CaSO3（或CaSO4）

（2）①ClO-+H2O⇌HClO+OH-

②2NO（aq）+3HClO（aq）+H2O（l）⇌2HNO3（aq）+3HCl（aq）ΔH=3ΔH1+ΔH2

③降低pH，促进ClO-+H2O⇌HClO+OH-正向移动（或

），

升高，氧化性增强。

（3）①

②a．A和C

b．

（东城）

高温

（西城）25．（12分，每空2分）

催化剂

（1）2CaCO3+2SO2+O2=====2CaSO4+2CO2

（2）4NH3+6NO=====5N2+6H2O

（3）①

②SO2+ClO−+H2O==SO42−+Cl−+2H+

③SO2在水中的溶解度大于NO；

SO2在溶液中的还原性强于NO；

SO2与NaClO溶液的反应速率大于NO

④2∶13

（房山）27.（12分）

（1）增大反应物接触面积，加快反应速率。

（2）MgO+2H+====Mg2++H2O

（3）100℃3小时

（4）温度过高，双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降

（5）2Fe2++H2O2+2H3PO4==2FePO4+4H++2H2O

（6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O4=