高考化学真题分类汇编专题15工艺流程打印版.docx
《高考化学真题分类汇编专题15工艺流程打印版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考化学真题分类汇编专题15工艺流程打印版.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![高考化学真题分类汇编专题15工艺流程打印版.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-2/28/4704952b-eb37-4b5d-921c-745ea5d983d8/4704952b-eb37-4b5d-921c-745ea5d983d81.gif)
高考化学真题分类汇编专题15工艺流程打印版
专题15:
工艺流程
1.【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:
下列说法不正确的是()
A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B.固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2
C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
2.【2015上海化学】实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。
下列分析错误的是()
A.操作I中苯作萃取剂
B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C.通过操作II苯可循环使用
D.三步操作均需要分液漏斗
3.【2015天津理综化学】(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。
湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。
某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+,反应中H2O2的作用是。
写出操作①的名称:
。
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:
。
操作②用到的主要仪器名称为,其目的是(填序号)。
a.富集铜元素
b.使铜元素与水溶液中的物质分离
c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。
若操作③使用右图装置,图中存在的错误是。
(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。
阴极析出铜,阳极产物是。
操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。
(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是。
循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。
【答案】
(1)作氧化剂过滤
(2)Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2分液漏斗ab
(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁液体过多
(4)O2H2SO4加热浓缩冷却结晶过滤
(5)H2SO4防止由于溶液中的c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀
4.【2015四川理综化学】(16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的化工原料FeSO4(反应条件略)。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:
FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应。
请回答下列问题:
(1)第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。
(2)检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原,应选择(填字母编号)。
A.KMnO4溶液B.K3[Fe(CN)6]溶液C.KSCN溶液
(3)第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽。
通入空气引起溶液pH降低的原因是。
(4)FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃,101kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)
=-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)
=-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s)
=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是。
(5)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。
该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正极反应式是。
(6)假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。
将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。
按上述流程,第Ⅲ步应加入FeCO3kg。
【答案】
(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)C(3)Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+水解产生H+。
(4)4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)
=-260kJ/mol。
(5)FeS2+4e-=Fe+2S2-(6)
-
kg。
5.【2015山东理综化学】(19分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是。
实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的。
a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管
(2)
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调节pH=8可除去(填离子符号),滤渣Ⅱ中含(填化学式)。
加入H2C2O4时应避免过量,原因是。
已知:
Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。
已知:
2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20Ba2++CrO42—=BaCrO4↓
步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL。
步骤Ⅱ:
移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。
BaCl2溶液的浓度为mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】
(1)增大接触面积从而使反应速率加快;ac
(2)Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少。
(3)上方;(V0b—V1b)/y;偏小。
6.【2015福建理综化学】(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下:
已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1023
步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。
③已知:
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1169.2kJ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。
步骤Ⅲ经冷却至室温后,气体用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为________。
结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。
【答案】(15分)
(1)Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
(2)
防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积,加快反应速率。
Fe或铁;
Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9kJ/mol;
NaCl、NaClO、NaClO3;
除去FeCl3,提高AlCl3纯度。
7.【2015安徽理综化学】(14分)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
②
已知:
NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:
13℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
(3)第②步分离采用的方法是______;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是______。
(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是_______。
【答案】
(1)除去反应器中的水蒸气和空气,煤油,镊子、滤纸
(2)系数为:
1、2、4、2;(3)过滤,蒸馏
(4)NaBH4(s)+H2O(l)=NaBO2(s)+H2(g)△H=-216KJ/mol;
8.【2015广东理综化学】(16分)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:
(1)煅粉主要含MgO和,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于(Mg(OH)2的Ksp=5×10-12);该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是。
(2)滤液I中的阴离子有(忽略杂质成分的影响);若滤液I中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为。
(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为。
(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为。
【答案】
(1)CaO;11;加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少。
(2)NO3—、OH—;Ca(HCO3)2(3)2OH—+Al2O3=2AlO2—+H2O(4)2Al+6H20
2Al(OH)3↓+3H2↑
(5)Al-3e-+7AlCl4—=4Al2Cl7—
9.【2015江苏化学】(12分)以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。
清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料B.加热浆料至100℃
C.增大氨水浓度D.减小CO2通入速率
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。
滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
【答案】
(1)CaSO4+2NH3·H2O+CO2=CaCO3+2NH4+或CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-,AC;
(2)SO42-、HCO3-,取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全;(3)浸取液温度上升,溶液中c(H+)增大,促进固体中Ca2+浸出。
2020-2-8