北京工艺流程汇编.docx
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北京工艺流程汇编
2014北京城六区高考一模工艺流程汇编
1(海淀一模)(14分)SO2、NO是大气污染物。
吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
(1)装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如右图所示。
下列说法正确的是(填字母序号)。
a.pH=8时,溶液中c(HSO3-) b.pH=7时,溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+c(SO32-) c.为获得尽可能纯的NaHSO3,可将溶液的pH控制 在4~5左右 向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,pH降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因: 。 (3)装置Ⅱ中,酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,写出生成NO3-的离子方程式。 (4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如下图所示。 ①生成Ce4+的电极反应式为。 ②生成Ce4+从电解槽的(填字母序号)口流出。 (5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO2-的浓度为ag·L-1,要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2L。 (用含a代数式表示,计算结果保留整数) 2(西城一模)以铝灰(主要成分为 ,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝 ,生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。 已知某些硫化物的性质如下表: (1)操作I是。 Al2O3与盐酸反应的离子方程式是。 (2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是。 (3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。 NaClO的作用是。 (4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。 反应的化学方程式是。 (5)将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。 装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。 ①写出阴极室的电极反应: 。 ②简述在反应室中生成聚合氯他铝的原理: 。 ②电解过程中反应室中的 通过阴离子交换进入阳极室,阴极室中的 通过阴离子交换膜进入反应室,生成聚合氯化铝。 3(朝阳一模)(14分) 某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。 水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。 清洗流程如下: Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时; Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡; Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液; Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。 (1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是_____。 (2)已知: 20℃时溶解度/g CaCO3 CaSO4 Mg(OH)2 MgCO3 1.4×10-3 2.55×10-2 9×10-4 1.1×10-2 根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程_____。 (3)在步骤Ⅱ中: ①被除掉的水垢除铁锈外,还有。 ②清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因_____。 (4)步骤Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是。 (5)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜。 ①完成并配平其反应的离子方程式: Fe+NO2-+H2O==N2↑++ ②下面检测钝化效果的方法合理的是。 a.在炉面上滴加浓H2SO4,观察溶液出现棕黄色的时间 b.在炉面上滴加酸性CuSO4溶液,观察蓝色消失的时间 c.在炉面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液,观察出现蓝色沉淀的时间 d.在炉面上滴加浓HNO3,观察出现红棕色气体的时间 4(东城一模)(13分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下: (1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。 a.浓H2SO4b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水 (2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。 (3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。 (4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是。 a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应 c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 (5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为。 5(丰台一模)(12分)铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下: Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5mol/L盐酸中进行预处理。 Ⅱ、30min后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH为中性。 在N2保护下烘干备用。 Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。 Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。 请回答: (1)盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是。 (2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是。 (3)将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧,最终得到的固体是。 (4)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整: Fe+NO3-+=Fe2++NH4++ (5)已知活性炭能吸附NH4+、OH-。 步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是。 (6)研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4和8.5时,NO3-的去除率分别为90%和15%。 正常地下水中含有CO32-,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因。 6(石景山一模,12分)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下: 依据上图完成下列问题: (1)在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为。 (2)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为。 (3)精制过程要除去 ,可选择下列溶液中的(填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。 a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2 (4)在实际生产中也可以用BaCO3除去 (已知溶解度BaSO4 。 (5)脱盐工作中,利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、、(填操作名称)而制得50%的NaOH溶液。 1(14分)1)SO2+OH-===HSO3- (2)①a、c ②HSO3-在溶液中存在电离平衡: HSO3- SO32-+H+,加入CaCl2溶液后, Ca2++SO32-===CaSO3↓使电离平衡右移,c(H+)增大。 (3)NO+2H2O+3Ce4+===3Ce3++NO3-+4H+ (4)①Ce3+-e-===Ce4+②a (5)243a(242a、244a、5600a/23都给分) 2 (1)过滤; (2) (3)将 氧化为 ,使 转化为 沉淀 (4) (5)① 3(14分) (1)SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O (2)CaSO4在水中存在平衡CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq),用Na2CO3溶液浸泡后,Ca2+与CO32-结合成更难溶的CaCO3,使上述平衡右移,CaSO4转化成CaCO3,然后用盐酸除去。 (3)①CaCO3、Mg(OH)2、SiO2②2Fe3++Fe==3Fe2+ (4)将Fe3+还原成Fe2+,防止Fe3+腐蚀锅炉 (5)①22111Fe2O32OH-②bc 4(除特别标注外,其余每空2分,共13分) (1)cd (2)Fe3+取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色(3分)(合理即给分) (3)3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu (4)bd(5)4H++O2+4e-=2H2O 5(12分) (1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(物质对1分,配平1分,写成正确的化学方程式1分) (2)防止铁屑在空气中被氧化(2分) (3)Fe2O3(2分) (4)4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O(氧化还原配平正确1分,全对2分) (5)活性炭的添加使其和铁构成了无数个微小的铁碳原电池加快反应速率,其次活性炭吸附生成物NH4+、OH-能降低出水中的NH4+的浓度。 (并且能降低出水pH值,这可能是因为活性炭能够吸附OH-。 )(2分,两条各1分) (6)CO32-+H2O HCO3-+OH-增大了溶液的pH会降低脱氮效果;Fe2++CO32-=FeCO3↓覆盖在反应物的表面阻止反应进行。 (2分,两条各1分) 6.(本题共12分) (1)H: H (2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ (3)ac 或 (4)由于BaSO4比BaCO3的溶解度小, 促使BaCO3(s) Ba2+(aq)+ (aq) 平衡正向移动,生成更难溶的BaSO4沉淀。 (5)结晶、过滤 2014北京城六区高考二模工艺流程汇编 1(海二)以锌锰废电池中的碳包(含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质)为原料回收MnO2的工艺流程如下: I.将碳包中物质烘干,用足量稀HNO3溶解金属单质,过滤,得滤渣a; II.将滤渣a在空气中灼烧除去碳粉,得到粗MnO2; III.向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液,MnO2溶解生成Mn2+,有气体生成; IV.向III所得溶液(pH约为6)中缓慢滴加0.50mol•L-1Na2CO3溶液,过滤,得滤渣b,其主要成分为MnCO3; V.滤渣b经洗涤、干燥、灼烧,制得较纯的MnO2。 (1)Ι中Ag与足量稀HNO3反应生成NO的化学方程式为。 (2)已知II的灼烧过程中同时发生反应: MnO2(s)+C(s)===MnO(s)+CO(g)△H=+24.4kJ•mol-1 MnO2(s)+CO(g)===MnO(s)+CO2(g)△H=-148.1kJ•mol-1 写出MnO2和C反应生成MnO和CO2的热化学方程式: 。 (3)H2O2分子中含有的化学键类型为、。 (4)III中MnO2溶解的化学方程式为,溶解一定量的MnO2,H2O2的实际消耗量比理论值高,用化学方程式解释原因: 。 (5)IV中,若改为“向0.50mol•L-1Na2CO3溶液中缓慢滴加III所得溶液”,滤渣b中会混有较多Mn(OH)2沉淀,解释其原因: 。 (6)V中MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为。 2(东二)硒 都是第VIA族元素,硒是分布在地壳中的稀有元素。 工业上用硒鼓废料(主要成分硒、碲、碳、铜和铁合金)回收精炼硒的流程如下: 已知: (1)Se的氢化物的电子式是____。 (2)步骤①中通人的氧气使硒鼓废料翻腾,目的是。 (3)废气的主要成分是____;废渣II的主要成分是。 (4)步骤④中主要反应的化学方程式是;步骤⑥反应的化学方程式是。 (5)根据表中数据,步骤⑤最适宜的分离方法是。 3(西二)利用某含铬废液[含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2(SO4)3]制备K2Cr2O7流程如下: Ⅰ.用NaOH溶液调pH至3.6,产生红褐色沉淀,过滤; Ⅱ.向滤液中加入Na2SO3,一定操作后分离出Na2SO4; Ⅲ.将分离出Na2SO4后的溶液调pH约为5,得到Cr(OH)3沉淀; Ⅳ.在KOH存在条件下,向Cr(OH)3中加入足量H2O2溶液,得到黄色溶液; Ⅴ.向黄色溶液中加入物质A后,溶液变为橙红色,一定操作后得到K2Cr2O7固体; Ⅵ.测定K2Cr2O7固体的纯度。 已知: Cr2O72-(橙红色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+ (1)步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是。 (2)步骤Ⅱ中加入Na2SO3的目的是。 (3)步骤Ⅳ中反应的离子方程式是。 (4)步骤Ⅴ中加入的物质A可以是。 (填序号) a.KOHb.K2CO3c.H2SO4d.SO2 (5)步骤Ⅵ的操作是: 取0.45gK2Cr2O7产品配成溶液,酸化后滴入18.00mL 0.50mol/L的FeSO4溶液,恰好使Cr2O72-完全转化为Cr3+。 产品中K2Cr2O7的纯度是。 (注: K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol) (6)向橙红色的K2Cr2O7溶液中,滴加Ba(NO3)2溶液,产生黄色沉淀,溶液pH减小。 试推测黄色沉淀是,溶液pH变小的原因是。 4(14朝二)制烧碱所用盐水需两次精制。 第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下: Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤; Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤; Ⅲ.滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水。 (1)过程Ⅰ除去的离子是______。 (2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表: CaSO4 Mg2(OH)2CO3 CaCO3 BaSO4 BaCO3 2.6×10-2 2.5×10-4 7.8×10-4 2.4×10-4 1.7×10-3 ①检测Fe3+是否除尽的方法是______。 ②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______。 ③除去Mg2+的离子方程式是______。 ④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是_____。 (3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下: ①过程Ⅳ除去的离子是______。 ②盐水b中含有SO42-。 Na2S2O3将IO3-还原为I2的离子方程式是______。 ③过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释: _______。 5.(丰二)空气吹出法是最早工业化海水提溴的方法,适合从低浓度含溴溶液中提取溴。 (1)NaBr的电子式是。 (2)反应①是将Br—转化为Br2,反应①的离子方程式是。 (3)通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是。 (4)反应②的化学方程式是。 (5)反应③中每生成3molBr2,转移电子的物质的量是mol。 (6)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中(填字母)。 a.通入HBr b.加入NaBr溶液 c.加入Na2CO3溶液 d.加入Na2SO3溶液 6(顺二)利用工业炼铜后的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3),制备无机高分子絮凝剂聚合氯化铝和净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)。 其工艺流程如下(部分操作和条件略): Ⅰ.用稀盐酸浸取炉渣,过滤; Ⅱ.向滤液中加入过量NaClO溶液,调pH约为3,过滤; Ⅲ.溶液进行减压蒸发等操作,甩干后送入 聚合炉中进行高温聚合,……得到聚合氯化铝。 Ⅳ.将Ⅱ中得到沉淀洗涤、干燥,再与NaClO和NaOH反应,生成高铁酸钠。 (1)稀盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是。 (2)验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为。 (3)已知: 生成氢氧化物沉淀的pH 物质 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀时 1.5 3.4 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 8.3 1步骤Ⅱ中加入过量NaClO,反应的离子方程式是。 2根据表中数据解释步骤Ⅱ中,调pH约为3的目的是。 (4)该工业流程存在缺点,在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生,此反应方程式是。 (5)步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间,还需进行的操作是。 (6)在步骤Ⅳ中,若该反应生成166gNa2FeO4转移3mol电子,则参加反应的还原剂 和氧化剂的物质的量之比是。 1. (1)3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO+2H2O注: 写“△”不扣分, (2)2MnO2(s)+C(s)===2MnO(s)+CO2(g)△H=-123.7kJ•mol-1 (3)极性键、非极性键 MnO2 注: 每空各1分,只写“共价键”的扣1分。 (4)MnO2+H2O2+2H+===Mn2++O2+2H2O;2H2O2====O2+2H2O △ (5)Na2CO3溶液pH>7显碱性,III所得溶液pH约为6显弱酸性(1分),后者滴加到前者中,溶液中c(OH-)较大,Mn2+与OH-生成Mn(OH)2沉淀(或答CO32-的水解平衡正向移动生成Mn(OH)2沉淀)(1分)。 (6)2MnCO3+O2===2MnO2+2CO2注: 写“加热”、“高温”不扣分。 2. 3 (1)Fe(OH)3(1分) (2)将+6价的Cr还原为+3价(2分) (3)2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O(2分)(4)c(2分);(5)98%(6)BaCrO4(2分);K2Cr2O7溶液中存在平衡: Cr2O72-(橙红色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+,加入Ba(NO3)2溶液后,产生BaCrO4沉淀,c(CrO42-)降低,平衡正向移动,c(H+)增大。 (2分) 4 (1)SO42- (2)①取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红,说明 Fe3+已除尽;反之没除尽 ②BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完全 ③2Mg2++2CO32-+H2O==Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑ ④在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+和Ca2+也沉淀完全 (3)①NH4+、I-②5S2O32-+8IO3-+2OH-==4I2+10SO42-+H2O ③H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2O H++OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成 5 (1) (2)Cl2+2Br— Br2+2Cl—(物质1分,配平1分) (3)富集溴 (4)3Br2+3Na2CO3 5NaBr+3CO2+NaBrO3(物质1分,配平1分) (5)5(6)b 6 (1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(2分) (2)稀硫酸、KMnO4溶液(或稀盐酸、K3[Fe(CN)6]溶液)(2分) (3)①2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O(2分) ②pH约为3时,Fe2+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀。 (2分) (4)ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O(2分)(5)浓缩至饱和,冷却结晶(2分) (6)2: 3(1分)
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