高考化学精选大题汇总六 以适应操作为载体的工艺流程学生版含答案Word下载.docx

高考化学精选大题汇总六 以适应操作为载体的工艺流程学生版含答案Word下载.docx

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处理1吨Pd，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为_______m3（合理选择表格里相关数据计算）。

（5）煅烧过程发生分解反应，化学方程式为：

_______________________________。

（6）浸有磷钼酸铵溶液的氯化钯试纸遇微量CO立即变成蓝色。

原理较为复杂，第一步是CO还原PdCl2得到Pd单质，同时有常见的氧化物生成。

写出反应原理中第一步的化学方程式：

_________________________

____________________

2.（2018江西吉安理综）利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。

某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）的处理工艺流程如下：

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。

（1）实验室用18.4mol·

L-1的浓硫酸配制240mL4.8mol·

L-1的硫酸，需量取浓硫酸__mL；

配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需____________。

（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有____________________。

（答出两点）

（3）H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O

，写出此反应的离子方程式_________________。

（4）常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

阳离子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

开始沉淀时的ph

2.7

—

沉淀完全时的ph

3.7

11.1

5.4（>

8溶解）

9（>

9溶解）

加入NaOH溶液使溶液呈碱性，Cr2O

转化为CrO

。

滤液Ⅱ中阳离子主要有_______；

但溶液的pH不能超过8，其理由是________________________。

（5）钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+，利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是_____。

（6）写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式：

________________。

3.（2018四川诊断）氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

①菱锰矿的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相关金属离子[c0（Mn+）=0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

③常温下，CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×

10－10、7.42×

10－11。

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________。

分析下列图1，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：

焙烧温度为500℃。

分析选择反应温度为500℃的原因_________________。

（2）浸出液“净化除杂”过程如下：

首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为_________；

再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，溶液pH的范围为_________；

然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为CaF2、MgF2沉淀除去，两种沉淀共存时溶液中

=_________。

（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_________。

（4）MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示，300℃—770℃范围内，发生反应的化学方程式为________________________。

4.（2018四省名校联考）我国是最早发现并使用青铜器的国家，后母戊鼎是我国的一级文物，是世界上出土的最大最重的青铜礼器。

现代社会中铜的应用常广泛，铜的回收再利用是化工生产的一个重要领域。

实验室利用废旧电池的铜帽（Cu、Zn总含量约为99%）回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：

请回答下列问题：

（1）请写出一种加快铜帽溶解的方法：

__________________。

铜帽溶解时通入空气的作用是__________

_________________（用化学方程式表示）。

（2）调节溶液pH时，是将溶液的pH调_________（填“大”或“小”）到2~3。

（3）电解精炼粗铜时，阴极的电极反应式为___________________________。

工业上常釆用甲醇燃料电池作为电解精炼铜旳电源，写岀碱性甲醇燃料电池的负极反应式：

___________________________。

（4）已知：

pH>

11吋，Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成ZnO

室温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所小（开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01mol·

L－1计算）：

①上表中Fe3+沉淀完全的pH为__________________。

②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为（可选用的试剂：

30%H2O2、稀硝酸、1.0mol·

L－1NaOH溶液）：

a.___________________________；

b.___________________________；

c.过滤；

d.___________________________；

e.过滤、洗涤、干燥；

f.900℃煅烧。

5.（2018湖北联考理综）利用银镜反应给玻璃镀上一层银是化学镀的一种，某化学兴趣小组设计的给ABS工程塑料零件先化学镀，后电镀的工艺流程如下，回答下列问题：

（1）塑料零件不能直接进行电镀的原因是____________________，Na2CO3溶液可用于除去塑料零件表面的油污，理由是____________________（用离子方程式表示）。

（2）粗化是利用粗化液与塑料表面的高分子化合物反应，使塑料表面粗糙不平；

粗化液的主要成分CrO3（铬酐），由重铬酸钠与浓硫酸加热熔融反应、再分离除去硫酸氢钠制得，写出该反应的化学方程式____________________。

（3）经粗化的塑料表面浸渍过敏化剂氯化亚锡溶液，表面吸附一层易于氧化的Sn2+离子。

用氯化亚锡晶体（SnCl2·

2H2O）配制氯化亚锡溶液时，还需要的试剂有____________________。

（4）活化是将经过敏化处理的塑料与硝酸银溶液反应，在塑料表面吸附一层具有催化活性的金属微粒，写出生成有催化活性的金属微粒的离子方程式____________________。

（5）将经活化处理的塑料置于含有Cu（OH）2、HCHO、NaOH的化学镀铜液中一段时间，可以在塑料表面镀上一层厚度为0.05－0.2μm的金属导电薄层，同时生成HCOONa和H2，若两种还原产物的物质的量相等，写出该反应的化学方程式____________________。

（6）塑料经化学镀的镀层厚度不能满足产品的防腐、耐磨等方面的要求，必须采用电镀镀到所需的厚度，电镀时，有金属导电薄层的塑料作电镀池的_____极，维持电流强度为1.5A，电镀5分钟，理论上塑料表面析出铜__________g。

（已知F=96500C·

mol－1）

一、精选大题

1.【解析】根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4；

“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；

Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，

（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH===NaHSO3，离子方程式为SO2+OH−===HSO

（2）①根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃，不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。

②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2===2CaSO4，根据硫去除率的含义，700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因是：

硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。

（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO

+2H2O===Al（OH）3↓+HCO

，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。

（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3

11Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=1∶16。

【答案】

（1）SO2+OH−===HSO3−

（2）①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中

（3）NaAlO2、Al（OH）3

（4）1∶16

二、模拟精做

1.【解析】

（1）硫酸少量，只能生成N2H5+，化学方程式为2N2H4+H2SO4===（N2H5）2SO4，故答案为：

（N2H5）2SO4。

（2）对于工业流程中产生的废液应该循环使用，提高原料利用率，故a正确，故答案为：

a。

（3）王水与Pd反应，氧化产物为H2PdCl4，还原产物为NOCl，化学方程式为5HCl+HNO3+Pd===H2PdCl4+NOCl+2H2O，根据反应方程式可知反应消耗的HCl与HNO3的物质的量之比为5∶1，故答案为：

5∶1。

（4）从实验结果可知，加入HCl的同时加入MxOy，可大大降低生成的PdCl2中的NO3-的含量，且MxOy用量越多，NO3-的含量越少，MxOy用量相同时，HCl的用量越大，PdCl2中的NO3-的含量越低。

当每10gPd的HCl的用量为10mL，MxOy用量为15mL时，NO3-的含量可降低至0.03％，达到处理标准，当处理量为1吨Pd时，需要用到HCl和MxOy的总体积至少为1×

106g/（10g/10mL+15mL）=2.5×

106cm3=2.5m3，故答案为：

2.5。

（5）在煅烧过程，会生成氯化氢气体和PdCl2，反应的化学方程式为H2PdCl4

PdCl2+2HCl↑，故答案为：

H2PdCl4

PdCl2+2HCl↑。

（6）结合题干信息可推知常见氧化物为CO2，根据元素守恒可知，H2O参与反应，提供氧原子，反应的化学方程式为H2O+CO+PdCl2===Pd+CO2+2HCl。

故答案为：

H2O+CO+PdCl2===Pd+CO2+2HCl。

（1）（N2H5）2SO4

（2）a

（3）5∶1

（4）2.5

（5）H2PdCl4

PdCl2+2HCl↑

（6）H2O+CO+PdCl2===Pd+CO2+2HCl

2.【解析】

（1）设需要浓硫酸的体积为VmL，则18.4mol·

L－1×

VmL=250mL×

4.8mol·

L－1，解得V=65.2；

配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管，所以还需要250mL容量瓶、胶头滴管；

（2）为了提高浸取率，可以升高温度（加热）、搅拌等；

（3）H2O2具有强氧化性，能将Cr3＋氧化为Cr2O

，H2O2中O元素化合价降低为-2价，Cr元素化合价升高为+6价，根据氧化还原反应中化合价升降守恒以及电荷、原子守恒可写出其离子方程式为：

2Cr3++3H2O2+H2O===Cr2O

+8H+；

（4）硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋，加入双氧水氧化Cr3＋为Cr2O

，加入NaOH溶液调节溶液pH，使溶液呈碱性，Cr2O

；

溶液pH=8，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，滤液II中阳离子主要是Na＋、Ca2+和Mg2＋；

pH＞8时，氢氧化铝会溶解于强碱溶液中，影响铬离子的回收利用；

（5）滤液II中阳离子主要是Na＋、Ca2＋和Mg2＋，故钠离子交换树脂交换的离子是钙离子和镁离子；

（6）二氧化硫具有还原性，被Na2CrO4氧化为SO

，Na2CrO4被还原为CrOH（H2O）5SO4，根据原子守恒以及得失电子守恒写出反应的方程式为：

3SO2+2Na2CrO4+12H2O===2CrOH（H2O）5SO4↓+Na2SO4+2NaOH。

（1）65.2250mL容量瓶、胶头滴管

（2）升高温度（加热）、搅拌

（3）2Cr3++3H2O2+H2O===Cr2O

+8H+

（4）Na+、Ca2+、Mg2+pH超过8会使部分Al（OH）3溶解生成AlO

，最终影响Cr（Ⅲ）回收与再利用

（5）Ca2+、Mg2+

（6）3SO2+2Na2CrO4+12H2O===2CrOH（H2O）5SO4↓+Na2SO4+2NaOH

3.【解析】

（1）焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为：

MnCO3＋2NH4Cl

MnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O；

温度过低，反应速率慢、浸出率低；

随着温度的升高，锰浸出率逐渐升高，但在500℃以后，锰浸出率增加缓慢，并且在500℃时，锰浸出率已经达到95%以上，温度过高，浸出率变化不大，成本增加，故焙烧温度取500℃即可；

（2）净化除杂中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：

MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；

由表可知，Fe3+、Al3+完全沉淀的pH分别为2.8和5.2，Mn2+开始沉淀pH为8.8，故若要将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，但Mn2+不能沉淀，故需条件pH的范围为5.2≤pH<

8.8；

当两种沉淀共存时，溶液中

=1.97；

（3）“碳化结晶”时，加入碳酸氢铵时HCO

的电离促进Mn2+生成MnCO3，同时HCO

与电离出的H+反应生成水和CO2，发生反应的离子方程式为Mn2＋＋2HCO

MnCO3＋CO2↑＋H2O；

（4）假设起始n（MnCO3）=1mol，则m（MnCO3）=115g，m（Mn）=55g，加热过程中Mn元素的质量不变，A点时固体质量为115g×

75.65%=87g，则m（O）=32g，故

，故A点对应的化学式为MnO2，同理可计算出B点对应的化学式为Mn3O4，故300℃—770℃范围内，发生反应的化学方程式为：

3MnO2===Mn3O4+O2↑。

（1）MnCO3＋2NH4Cl

MnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O温度低，速率慢浸出率低；

温度过高，浸出率变化不大，成本增加

（2）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O5.2≤pH<

8.81.97

（3）Mn2＋＋2HCO

MnCO3＋CO2↑＋H2O

（4）3MnO2===Mn3O4+O2↑

4.【解析】

（1）加快铜帽溶解可以将铜粉碎，也可以增大硫酸的浓度，适当加热，以加快化学反应速率；

铜帽溶解时通入空气是让铜与氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜，方程式为：

2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O；

将铜帽粉碎或搅拌，适当加热，适当增大硫酸的浓度等均可；

（2）Cu2+和Zn2+在溶液中易发生水解，故需将溶液的PH值调小；

小；

（3）电解精炼粗铜时，阴极得到纯铜，即阴极得电子，电极方程式为：

Cu2++2e−===Cu；

甲醇燃料电池中燃料甲醇作负极，失去电子，在碱性电解质溶液中的电极反应方程式：

CH3OH-6e-+8OH-===CO

+6H2O；

CH3OH-6e−+8OH−===CO

（4）①溶液中c（Fe3+）=0.01mol/L，pH=2时铁离子开始沉淀，即c（OH−）=1×

10−12mol/L，所以Ksp=c（Fe3+）×

c3（OH−）=1×

10−38。

当c（Fe3+）=1×

10−5mol/L时，铁离子沉淀完全，代入上述公式可以求得此时溶液中c（OH−）=1×

10−11mol/L，即pH为3时，Fe3+完全沉淀；

3；

②由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：

a.加足量30%H2O2溶液充分应，将亚铁离子充分氧化；

b.滴加1.0mol·

L-1Na0H溶液，调节溶液pH约为7（或5.2

pH

7.2），将溶液中的铁离子和铝离子完全转化为氢氧化物沉淀，且保证锌离子不沉淀；

c.过滤，除去铁和铝的氢氧化物沉淀；

d.向滤液中加1.0mol·

L−1NaOH溶液，调节溶液pH约为10（或8.2

11），使锌离子完全沉淀为氢氧化锌；

a.加足量30%H2O2溶液充分应，b.滴加1.0mol·

L−1Na0H溶液，调节溶液pH约为7（或5.2

7.2），d.向滤液中加1.0mol·

11）。

（1）将铜帽粉碎或搅拌，适当加热，适当增大硫酸的浓度等均可；

2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O

（2）小

（3）Cu2++2e−===CuCH3OH-6e−+8OH−===CO32-+6H2O

（4）3加足量30%H2O2溶液充分应滴加1.0mol·

7.2）向滤液中加1.0mol·

L−1NaOH溶液，调节溶液pH约为10（或8.2

11）

5.【解析】

（1）塑料属于高分子化合物，分子中原子的价电子都形成了共价键，没有自由移动的电荷，所以塑料不导电，不能直接作电极。

Na2CO3属于强碱弱酸盐，在水溶液中能发生水解反应，使溶液显碱性而能除去油污，其离子方程式为CO

+H2O

HCO

+OH−。

（2）由题意知，重铬酸钠与浓硫酸熔融下反应生成CrO3和硫酸氢钠，其反应的化学方程式为：

Na2Cr2O7+2H2SO4（浓）

2CrO3+2NaHSO4+H2O。

（3）因Sn2+易于氧化，表现较强的还原性，可类比Fe2+被氧化为Fe3+时用Fe还原。

因此，防止Sn2+被氧化可加入单质锡；

类比Fe2+的水解反应使溶液显酸性，可推测SnCl2溶液也能水解使溶液显酸性，可加盐酸抑制其水解。

所以用氯化亚锡晶体配制氯化亚锡溶液时还需要的试剂有盐酸和锡。

（4）由流程图和题干信息可知，经敏化处理的塑料表面含有SnCl2溶液，Sn2+易于氧化，表现较强的还原性，能将硝酸银中Ag+还原为具有催化活性的银单质，其离子方程式为2Ag++Sn2+===2Ag↓+Sn4+。

（5）由题意可知，“将经活化处理的塑料置于含有Cu（OH）2、HCHO、NaOH的化学镀铜”，所以反应生成单质铜，铜元素化合价由Cu（OH）2中的+2价变化到Cu的0价，发生还原反应，Cu是还原产物，氢元素由HCHO中+1价变化到H2中的0价，发生还原反应，H2是还原产物，则由题意知Cu和H2的化学计量数之比为1∶1，碳元素由HCHO中0价变化到HCOONa中的+2价，失去电子，根据电子得失守恒和元素守恒配平方程式，该反应的化学方程式为Cu（OH）2+2HCHO+2NaOH

Cu+2HCOONa+H2↑+

2H2O。

（6）因为化学镀的镀层厚度不合要求，必须用电镀增加金属厚度，即将电镀液中金属离子还原成金属单质从而在塑料上析出，所以有金属导电薄层的塑料作电镀池的阴极。

阴极反应式为：

Cu2++2e−===Cu，5min内电路通过的电子物质的量=

=0.0047mol，理论上塑料表面析出铜的质量=

×

0.0047mol×

65g/mol=

0.15g。

（1）塑料零件不导电，不能直接作电极CO

+OH−

（2）2H2SO4+Na2Cr2O7

2CrO3+2NaHSO4+H2O

（3）盐酸、锡

（4）Sn2++2Ag+===Sn4++2Ag↓

（5）Cu（OH）2+2HCHO+2NaOH

Cu+2HCOONa+H2↑+2H2O

（6）阴0.15g