化学工业流程高考题汇编有标准答案0417163642.docx
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化学工业流程高考题汇编有标准答案0417163642
化工生产真题训练
3+
1、(2014山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量
K2Cr2O7的原因是____________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产
率又可使能耗最低。
2、(2014年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)
制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6
—2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降
低,
其原因是(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与
吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不
变”)。
1/11
3、(2014年江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I
-等)中回收碘,其实验过程如
下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I
-
,其离子方程式为;
该操作将I2还原为I
-
的目的是。
(2)操作X的名称为。
-
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入
Cl2,在40
0C左右反应(实验装置如右图所示)。
实验控制在较低温度下进行
的原因是;锥形瓶里盛放的溶液
为。
(4)已知:
5SO3=I2+5SO42O
2—+2IO+
3
—+2H2—+H
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I
-
—
、IO3
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水
中是否含有I
-—
、IO3的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不
出碘单质存在;。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液
4、(2012福建高考)铁及其化合物与生产、生活关系密切。
(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为。
②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是(填字母)。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:
①步骤I若温度过高,将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为
②步骤II中反应:
4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3?
nH2O+8HN3O,反应产生的HNO3又将废铁皮
中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为
③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是(任写一项)
(3)已知t℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时n(CO):
n(CO2)=
②若在1L密闭容器中加人0.02molFeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡。
此时FeO(s)转
化率为50%,则x=。
5、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
2/11
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+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为。
(2)精制过程中除去阳离子中的Ca
2-
(3)精制过程要除去SO4
,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
2-
(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去SO4(已知溶解度BaSO4 释: 。 (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。 6、(2014龙岩质检)废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,现欲利用以下工艺 流程回收V2O5。 (1)VOSO4中,V元素的化合价为_______,①中产生的废渣的主要成分是_________。 (2)配平④中反应的离子方程式: (3)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表: 试判断在实际生产时,⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为______________。 (4)生产时,将②中的酸性萃余液循环用于①中的水浸。 在整个工艺流程中,可循环利用的物质还有 ________________。 (5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式_____________________________。 7、(2014泉州单科质检)某探究小组将一批电子废弃物简单处理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt 3/11 等金属的混合物,并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案: 2++4NH 已知: Cu 2++4H 3·H2O=[Cu(NH3)4]2O 请回答下列问题: (1)步骤①Cu与酸反应的离子方程式为。 (2)步骤②加H2O2的作用是,滤渣2为(填化学式)。 (3)步骤⑤不能直接加热脱水的理由是。 -1 (4)若滤液1中Cu2+的浓度为0.02mol·L,则氢氧化铜开始沉淀时的pH= (已知: Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10 -20)。 2+ (5)已知: 2Cu+4I - 2- =2CuI↓+I2I2+2S2O3 =2I - 2- +S4O6 某同学为了测定CuSO4·5H2O产品的质量分数可按如下方法: 取3.00g产品,用水溶解后,加入足量的 KI溶液,充分反应后过滤、洗涤,将滤液稀释至250mL,取50mL加入淀粉溶液作指示剂,用0.080mol·L -1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点的依据是。 四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下: 实验序号1234 消耗Na2S2O3标准溶液(mL)25.0025.0226.2024.98 此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为。 8、(2014泉州一检)工业上,以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜,有如下两种工艺。 I.火法熔炼工艺: 往处理过的黄铜矿加入石英,再通入空气进行焙烧,即可制得粗铜。 (1)焙烧的总反应式可表示为: 2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2 该反应的氧化剂是。 (2)下列处理SO2的方法,不合理的是。 A.高空排放B.用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠 C.用氨水吸收后,再经氧化制备硫酸铵D.用BaCl2溶液吸收制备BaSO3 (3)炉渣主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等,为得到Fe2O3,加盐酸溶解后,后续处理过程未涉及到 的操作有。 A.过滤B.加氧化剂C.蒸发结晶D.灼烧E.加过量NaOH溶液 II.FeCl3溶液浸取工艺: 其生产流程如下图所示 (4)浸出过程中,CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 (5)该工艺流程中,可以循环利用的物质是 (6)若用石墨电极电解滤液,写出阳极最先发生反应的电 极反应式。 (7)黄铜矿中含少量Pb,调节Cl-浓度可控制Pb2+在滤液中的浓 度,当c(Cl -)=2mol? L-1 2+-1 时,溶液中Pb物质的量浓度为mol? L。 [已知: Ksp(PbCl2)=1×10ˉ 5] 9、(2014泉州测试)应用化学原理可制备一些化合物。 回答下列问题: (1)在浓H2O2溶液中加入无水氯化钙,可制得过氧化钙(CaO2)。 该反应属于反应。 (2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O用于制取CuSO4,该反应的还原剂是, 4/11 当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol。 (3)硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、 Fe2O3、Al2O3等杂质。 利用硅孔雀石制取CuSO4? 5H2O的流程如下: 滤渣的主要成分是;通入Cl2时被氧化的离子有。 写出在矿粉中加入30%稀硫酸 时CuCO3·Cu(OH)2发生反应的离子方程式: (4)铜可溶解于稀硝酸和稀浓硫酸混合液中,发生反应的离子方程式为: 3Cu+2NO2O 3-+8H+==3Cu2++2NO↑+4H 全部溶解后,蒸发结晶,最后得到的晶体是(填化学式)。 2+2+3+2+ 10、以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有Ca、Fe、Fe、Mg等)制备BaCl2·2H2O的流程如下: (1)氧化过程主要反应的离子方程式为________________________________。 2+ (2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和________________。 由图可知,为了更好的使Ca 沉淀,还应采取 的措施为。 (3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为: -1 步骤1: 准确称取0.4~0.6gBaCl2·2H2O试样,加入100mL水,3mL2mol·L 步骤2: 边搅拌,边逐滴加入0.1mol·L-1H2SO4溶液。 -1H2SO4溶液。 的HCl溶液加热溶解。 步骤3: 待BaSO4沉降后,,确认已完全沉淀。 -1 步骤4: 过滤,用0.01mol·L 的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl - 为止。 步骤5: 将折叠的沉淀滤纸包置于________中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。 称量计算 2+ BaCl2·2H2O中Ba 的含量。 ①步骤3所缺的操作为。 ②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为。 ③步骤5所用瓷质仪器名称为。 滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留 的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为。 ④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因: 。 [已知: -10Ksp(BaCrO-10]Ksp(BaSO4)=1.1×104)=1.2×10 11、(2013山东潍坊三模)亚氯酸钠(NaClO2)常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。 以下是用 过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图: 5/11 已知: NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。 (1)吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________(配平化学方程式)。 该工艺流程中的 NaClO3、ClO2、NaClO2都是强氧化剂,它们都能和浓盐酸反应制取Cl2。 若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl2, 当生成5molCl2时,通过还原反应制得氯气的质量为________克。 (2)从滤液中得到的NaClO2·3H2O晶体的操作依次是__________(填写序号)。 a.蒸馏b.灼烧c.过滤d.冷却结晶 (3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。 下表是25℃时HClO2 及几种常见弱酸的电离平衡常数: ①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为____________;体 积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为: ______________(填 “前者大”“相等”或“后者大”)。 2+2+2+ ②Na2S是常用的沉淀剂。 某工业污水中含有等浓度的Cu、Fe、Pb离子,滴加Na2S溶液后首先析出的 沉淀是_________;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10)此时的S-5mol·L-12- -5mol·L-12- -10-36-28 已知Ksp(FeS)=6.3×10;Ksp(CuS)=6×10;Ksp(CuS)=2.4×10 的浓度为__________。 12、(2013广州测试)硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO.B2O3.H2O、SiO2及少量 Fe3O4、CaCO3,Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下: 已知: H3BO3在200C、400C、600C、1000C时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。 3+ Fe 、Al 3+2+ 、Fe 2+ 和Mg 以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4。 (1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出,故应分批加入稀硫酸。 该 反应的化学方程式为___________ 2+2-3+2+2+ (2)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg、SO4,还含有Fe、Fe、Ca、Al 3+ 等杂质。 “除杂”时向浸出 液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是_____。 H2O2的作用是_______ (用离子方程式表示)。 (3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是______________。 (4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如 右图,且溶液的沸点随压强增大而升高。 为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O, 应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,_______ 13、(2013上海高考)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易 吸潮等性质。 实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴 6/11 化钙的主要流程如下: 完成下列填空: (1)上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的 玻璃仪器有玻璃棒、。 +。 步骤Ⅱ加入的试剂a是,控制溶液的pH约为8.0 (2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4 的目的是、。 (3)试剂b是,步骤Ⅳ的目的是。 (4)步骤Ⅴ所含的操作依次是、。 (5)制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度: ①称取4.00g无水溴化钙样品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;④;⑤称 量。 若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为(保留两位小数)。 若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是。 14、(2013北京高考)用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如 下(部分操作和条件略): Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤: Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色: Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤; Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。 (1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 (2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整: (3)已知: 生成氢氧化物沉淀的pH Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3 开始沉淀时3.46.31.5 完全沉淀时4.78.32.8 注: 金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1 根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: - (4)己知: 一定条件下,MnO4可与Mn2+反应生成MnO2, ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是. ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是。 15、(2013安徽高考)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。 平板电视显示屏生产过程中产生大量 的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。 某课题组以此粉末为原料回收铈, 7/11 设计实验流程如下: (1)洗涤滤渣A的目的是为了除去(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法 是。 (2)第②步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分 是。 (3)萃取是分离稀土元素的常用方法。 已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。 实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有、 烧杯、玻璃棒、量筒等。 (4)取上述流程中得到了Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点 3+),消耗25.00mL标准溶液。 该产品中Ce(OH)时(铈被还原为Ce 16、(2013上海杨浦调研)工业上冶炼冰铜(mCu2O·nFeS)可得到粗铜,再以粗铜为原料制备硫酸铜晶 体。 完成下列填空: (1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的(填序号)吸收。 a.浓H2SO4b.浓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(填物质名称)溶液后呈红色,说明溶液 中存在Fe3+,检验溶液中还存在Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。 实验室可用如右图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应。 (3)泡铜冶炼粗铜的化学方程式是。 (4)装置中镁带的作用是。 泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a,a是(填名称)。 沙子能否换成水? (填“能”或“不能”)。 (5)用滴定法测定CuSO4·5H2O的含量。 取ag试样配成100mL溶液, 2– 取20.00mL用cmol/L滴定剂(H2Y ,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴 定剂bmL滴定反应: 2++H Cu 2– 2–+2H 2Y=CuY + 。 则CuSO4·5H2O质量分数的表达式是。 (6)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。 a.滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中 b.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00mL进行滴定 c.滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失 答案 1、 (1)Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl; 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分,随温度的降低,K2Cr2O7溶解度明显减小。 3+ (2)除去Fe 8/11 (3)NaCl;K2Cr2O7 (4)II 2、 (1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OSiO2 (2)CaSO43CaSO4+2Al 3++3SO2-+3H 2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ 4 (3)溶液中的部分SO3 4 3、 (1)SO32-+I 2-+I 2+H2O=2I -+SO2-+2H + 4 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水 中含有I - ;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I - 。 另从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水 -- 中含有IO3;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3 。 4、 (1)①吸氧腐蚀②B (2)①4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4: 1②0.05 5、 (1)H: H 2++2OH-=Mg(OH) (2)Mg 2↓ 或 (3)ac 2-促使BaCO2+(aq)+CO2-(aq) 3 平衡正向移动,生成更难溶的BaSO4沉淀。 (5)结晶、过滤 6、 (1)+4;SiO2 (2)1,6,6,6,1,3 (3)1.7 (4)有机萃取剂、氨水(或氨气) (5) ++2NO 7、 (1)Cu+4H -=Cu2++2NO++2NO 2↑+2H2O3Cu+8H 3 -3Cu2++2NO↑+4H 2O 3 2+3+ (2)将Fe氧化成Fe;Fe(OH)
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