高考化学试题分类汇编化学与化工生产.docx
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高考化学试题分类汇编化学与化工生产
2010高三试题分类汇编化学与工业流程4
1.(10分)碘酸钾是一种白色结晶粉末,无503589608臭无味,酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘,在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。
碘酸钾在常温下稳定,加热至560℃开始分解。
工业生产碘酸钾的流程如下,在反应器中发生反应的化学方程式为:
I2+KClO3+H2O--KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)
(1)已知步骤①反应器发生的反应中,两种还原产物所得电子数相同,请配平该反应的化学方程式:
______________________________________________________________;
(2)步骤②中,用稀酸酸化的作用是____________________________________________;在稀硝酸和稀盐酸中不能选用的酸是:
_________,其原因是
;
(3)步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为
;
(4)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤11得到碘酸钾晶体,你建议的方法是。
温度/℃
0
10
20
40
60
80
KIO3g/100g水
4.60
6.27
8.08
12.6
18.3
24.8
答案、(10分)
(1)6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑(2分)
(2)促进氯气从反应混合物中逸出。
(2分)稀盐酸(1分)盐酸能还原已生成的碘酸氢钾(2分)
(3)Cl2能将KIO3氧化成KIO4(2分)(4)蒸发结晶(1分)
3.【江苏徐州2010届高三阶段性练习】著名化学家徐光宪获得2008年度“国家最高科学技术奖”,以表彰他在稀土串级萃取理论方面作出的贡献。
稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应。
已知:
铈常见的化合价为+3和+4,氧化性:
Ce4+>Fe3+,则下列说法中正确的是【B】
A.铈的冶炼方法为:
用稀土串级萃取法对矿石进行萃取富集;然后电解熔融的Ce02
B.Ce02铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为:
Ce02+4HI=CeI4+2H2O
C.用Ce(S04)2溶液滴定硫酸亚铁溶液,其离子方程式为:
Ce4++2Fe2+=Ce3++2Fe3+
D.四种稳定的核素13658Ce、13858Ce、14058Ce、14258Ce,它们互称为同位素
4、.【江苏徐州2010届高三阶段性练习】(10分)江苏省拥有很长的海岸线,具有丰富的海洋资源,因此盐化工是本省的一个重要产业。
从盐卤初步得到的光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)晶体中,还含有约8%的NaCl。
为了从光卤石中提取KCl和MgCl2,某学习小组查阅资料得到MgCl2、KCl和NaCl在不同温度下的溶解度S(g/100g水)的数据如下:
并设计出下面的实验流程:
根据他们提供的数据和实验回答下列问题:
问题1:
以上实验流程中晶体X的化学式为▲,若制得的X还含有少量的可溶性杂质,可用▲的方法进一步提纯。
操作步骤①中趁热过滤的原因是▲。
问题2:
工业上采用电解无水氯化镁的方法制取金属镁。
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl,写出反应的化学方程式:
▲。
(2)该小组同学采取将浓硫酸滴入浓盐酸制取氯化氢气体的方法,用下图的实验装置,在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O来得到无水MgCl2。
装置中盛有浓硫酸的仪器分别
是▲(填写仪器的符号),需要加热的仪器是▲(同上)。
(3)为防止对环境的污染,还需要将尾气吸收,但实验室现有的仪器和试剂只有:
烧杯、导管、蒸馏水、酒精、苯、四氯化碳。
请你为他们设计一个尾气的吸收装置,将装置图画在方框内并在图中标明所用试剂。
答案、.(共12分)问题1:
KCl(1分),重结晶(1分),防止氯化镁析出(1分)。
问题2:
(1)MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑(2分)
(2)A、C、E(3分), D(1分)
(3)(3分)
5.【江苏徐州2010届高三阶段性练习】四氧化三铁在生产和生活中有着广泛的应用,人们工作中常用的打印机、复印机使用的墨粉主要成分就是Fe3O4,下图是某企业用氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺流程:
已知:
①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O
请回答下列问题:
(1)铁的常见氧化物有▲;
(2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是▲,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法▲;
(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是:
▲;
(4)流程图中所示的副产品是▲,提取该副产品还需要的的操作依次是▲(填写序号)
a.过滤b.加热浓缩c.冷却d.结晶e.洗涤
(5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为▲m3/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。
答案、(共12分)
(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4(2分)
(2)3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O(2分)
取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+(2分)
(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(2分)
(4)Na2SO4·10H2O(或芒硝,写Na2SO4也可)(1分)bcdae(1分)
(5)0.784(2分)
6.【南京六中2010届高三上学期期中考试】(10分)工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。
工艺流程如下图:
(1)原料A的名称是_________,步骤①反应的离子方程式是_________________。
(2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是________________,步骤②反应的离子方程式是:
__________________________________________。
(3)步骤③的化学方程式是:
_____________________________________________。
(4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响___________________________________________________________________。
答案、
.(10分)
(1)盐酸(硫酸、硝酸)(1分)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(1分)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(1分)
(2)NaOH(2分)H++OH-=H2O(1分)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(1分)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(1分)
(3)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3(2分)
(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质(2分)
7.【南京六中2010届高三上学期期中考试】(11分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。
以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式:
_______。
(3)过滤
操作所得固体中,除CaCO3外还含有(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤
操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。
检验滤液中含有CO32-的方法是:
。
(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是
a.熔点较低(29℃熔化)b.能导电c.能制冷d.无毒
(6)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是:
___________________________。
答案、
.(11分)
(1)CaCO3;NH3;H2O。
(各1分)
(2)CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-(2分)
(3)CaSO4(1分)
(4)滤液中滴加盐酸产生气泡。
(1分)
(5)a;d。
(各1分)
(6)碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙,氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙,氨在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)(2分)
8、【江苏翔宇教育集团宝应中学2010届高三化学阶段测试】《2004年江苏省环境状况公报》指出:
江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×106t,全省酸雨污染比较严重。
分析降雨成分发现,雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主,约占阴离子总量的61.9%,阳离子以铵根离子为主,约占阳离子总量的84.1%。
阴离子中SO42-和NO3-的质量比约为4.13∶1,NO3-的比例呈明显上升的趋势。
回答下列问题:
(1)江苏省大气污染特征是( )
A.煤烟型B.机动车尾气型
C.由煤烟型向煤烟型与机动车尾气混合型转化
D.由机动车尾气型向煤烟型与机动车尾气混合型转化
(2)请你提出江苏省防治酸雨的两条主要措施
; 。
(3)某校研究性学习小组拟选择“不同地点空气中二氧化硫的含量分析”的课题进行探究。
如果你参加该课题的探究,在小组讨论测定地点时,你建议选择的测定地点分别是
1通过查阅资料后发现,1994年以前,人们常采用HgCl2、NaCl的混合溶液吸收二氧化硫,1994年国家颁布标准(GB/T15262-94)规定用甲醛溶液吸收二氧化硫。
变更吸收剂的原因除了用甲醛溶液的吸收效果比较好外,另一个原因可能是___________。
2
甲醛溶液吸收二氧化硫以后发生了如下反应,生成稳定的羟基甲磺酸:
HCHO+H2SO3
该反应类型属于 。
测定时,只需向吸收空气的甲醛吸收液中加入适量NaOH和指示剂,SO2与指示剂、甲醛反应生成可溶性紫红色化合物,根据溶液颜色深浅(用吸光度A表示,可由仪器进行测量),就能确定二氧化硫的含量。
实验测得SO2含量与溶液的吸光度A的关系如右图所示。
若欲测定某地空气中二氧化硫的含量(mg·m-3),除需要测定吸光度A外还需要记录的数据为_______________________。
答案、、(共10分)
(1)C(2分)
(2)加强燃煤的脱硫处理和燃煤尾气中SO2的处理;强化机动车辆的尾气净化装置的安装管理等。
(凡涉及减少空气中SO2和氮氧化物含量的正确方法均能得分)(2分)
(3)①工厂、学校、村庄(或居民住宅区)、公园(或农田)等。
(至少答出3种不同类别的地点);(2分)②汞盐毒性大,污染环境;(2分)③加成反应,吸收的空气的体积,吸收空气时的温度、大气压强。
(2分)
9.【江苏翔宇教育集团宝应中学2010届高三化学阶段测试】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。
利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:
已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题:
(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。
(2)煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为________________________________。
实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。
(3)产品Ⅱ的化学式为_______________,为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作(填操作名称)是:
。
(4)检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是:
取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液。
答案、(16分)
(1)Fe2+(2分)
(2)4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2(3分)坩埚、坩埚钳(2分)
(3)K2SO4(2分)蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥(4分)
(4)滴加过量Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液滴加AgNO3溶液。
(3分)
10.【2010年江苏沛县歌风中学高三化学周测】许多国家十分重视海水资源的综合利用。
不需要化学变化就能够从海水中获得的物质(D)
A.氯、溴、碘B.钠、镁、铝C.烧碱、氢气D.食盐、淡水
11.【2010年江苏沛县歌风中学高三化学周测】下列有关工业生产的叙述中,错误的是(C)
A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英
B.氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料
C.将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后,在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸
D.炼铁的主要原理是在高温下,用还原剂从铁矿石把铁还原出来
12.【2010年江苏沛县歌风中学高三化学周测】有许多单质或化合物易溶于含同一元素的盐(或酸)溶液中,也可溶于其熔融体(或液体)中,如I2易溶于KI溶液,硫易溶于K2S溶液。
KF易溶于液态HF中。
下列工业生产应用了上述溶解原理的是(AC)
A.炼铝B.高炉炼铁C.工业上制硫酸D.工业上制硝酸
13.[海门市2010届高三期末调研测试](12分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。
以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H>0。
将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1(假设容积为100L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率V(H2)=________。
该反应平衡常数的表达式:
_______。
(2)已知:
CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=—1323KJ/mol;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=—484KJ/mol;及CO的燃烧热:
283KJ/mol。
在一定条件下,反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,该热化学方程式为___________。
(本题涉及的条件均在同一条件下)
(3)反应室3中在催化剂作用下发生如下反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
对此反应进行如下研究:
①在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图1所示。
图1图2
则:
该正反应的△H_____0(填“<”、“>”或“="),判断的理由是_______________。
500℃时,t2时刻向容器中再充入1mol CO和2mol H2,重新达到平衡时,CO的转化率(“增大”、“减小”或“不变”)。
②在容积均为1L的a、b、c三个相同密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3,在其他条件相同情况下,实验测得反应均进行到5min时甲醇的体积分数如图2所示。
下列说法正确的是_________
A.a、b、c三容器5min时的正反应速率大小为:
b>a>c
B.达到平衡时,a、b、c中CO转化率为a>b>c
C.5min时,a、b、c三容器中的反应均可能达到平衡状态。
D.将容器b中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有升温或减压
答案、.(12分)
(1) 0.0003mol·L-1·min-1 (1分)
c(CO)c3(H2)/c(CH4)c(H2O)(1分)
(2)2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=—211KJ/mol(2分)
(3)①<(2分)温度升高,平衡时甲醇的量减少,平衡逆向移动,则正反应放热或温度升高,平衡常数减小,平衡逆向移动,则正反应放热(2分)
增大(2分)
②BD(2分)
14.[海门市2010届高三期末调研测试](12分)
(1)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在范围。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7
不用加水的方法调节溶液pH的原因是。
③最后一步所得晶体应采用少量95%酒精淋洗后晾干。
用酒精淋洗的优点是。
(2)右图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·nH2O]的溶解度曲线(温度在30℃前后对应不同的晶体),下列说法正确的是(填字母)。
a.A点时的溶液为不饱和溶液
b.B点时两种晶体可以共存
c.按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O
d.若将C点时的溶液降温至30℃以下,可以析出
Cu(NO3)2·6H2O晶体
(3)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时有微弱的导电性,主要是因为发生了电离。
由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。
Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是。
答案、(12分,每空均2分)
(1)①提高原料的利用率,减少污染物的排放(2分)
②3.2~4.7(2分)加水会将溶液稀释,不利于将滤液蒸发浓缩(2分)
③酒精与水互溶且极易挥发,并且也减少晶体的溶解(2分)
(2)bd(2分)
(3)Cu+2N2O4=Cu(NO3)2+2NO↑(2分)
15.[海门市2010届高三期末调研测试](10分)氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。
工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:
____________________________。
(2)已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度(g/100gH20)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是:
。
(3)捕集器中温度超过673K,存在相对分子质量为325的物质,该物质的分子式为:
。
(4)室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液pH为2.7时,Fe3+开始沉淀;当溶液pH为4时,c(Fe3+)=mol/L(已知:
Ksp[Fe(OH)3]=1.1×10-36)。
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:
称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用cmol/LNa2S2O3溶液滴定用去VmL。
(已知:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①滴定终点的现象是:
____________________________。
②样品中氯化铁的质量分数为:
。
答案、
.(10分)
(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(2分)
(2)加入少量盐酸加热浓缩,再冷却结晶(2分)
(3)Fe2Cl6(1分)
(4)1.1×10-6(2分)
(5)滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色。
(1分)
162.5Vc/m%(2分)
16.[启东中学2009-2010届高三化学第三次月考](10分)红矾钠(重铬酸钠:
Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用领域十分广泛。
(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:
FeO·Cr2O3)利用以下过程来制取。
①步骤I中反应的化学方程式为:
4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2
8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2;△H<0
该反应的化学平衡常数的表达式为。
②图1、图2表示该反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线:
由图1判断,反应进行至t2min时,曲线发生变化的原因是(用文字表达)。
由图2判断,t2min到t3min的曲线变化的原因可能是____(填编号)
a.升高温度b.加了催化剂c.将原料粉碎d.缩小容器体积
(2)步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是、。
①步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸,其目的是。
②步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:
。
答案、
.
(1)①
(2分)②t2时对平衡体系降温(2分)b(2分)
(2)NaA1O2[或NaA1(OH)4]、Na2SiO3(各1分,共2分,如写A1O2-、SiO32-给1分)
①除去A1O2-、SiO32-等杂质(1分)②2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O(1分)
17.[江苏省常州高级中学2010届第一学期高三年级第二次阶段考试]下列关于工业生产的叙述中,错误的是【C】
A.用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱
B.目前合成氨,没有采用更高温度、更大压强是从设备和动力要求方面考虑的
C.工业上从海水中提取镁时,在海水中加入足量的NaOH溶液,使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀
D.生产硫酸时,接触室内热交换器的作用是预热进入的炉气和冷却反应生成的气体
18.[江苏省常州高级中学2010届第一学期高三年级第二次阶段考试]工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
对上述流程中的判断正确的是【BC】
A.试剂X为稀硫酸
B.反应II中生成Al(OH)3的反应为:
CO2+AlO2—+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3—
C.结合质子(H+)的能力由强到弱的顺序是OH―>AlO2―>CO32—
D.Al2O3熔点很高,工业上还可采用电解熔融AlCl3冶炼Al
19.[江苏省常州高级中学2010届第一学期高三年级第二次阶段考试]有许多单质或化合物易溶于含同一元素的盐(或酸)溶液中,也可溶于其熔融体(或液体)中,如I2易溶于KI溶液,硫易溶于K2S溶液。
KF易溶于液态HF中。
下列工业生产应用了上述溶解原理的是【AC】
A.炼铝B.高炉炼铁C.工业上制硫酸D.工业上制硝酸
20.[江苏省常州高级中学2010届第一学期高三年级第二次阶段考试](9分)海水中含有丰富的化学元素,下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)
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