1十一题工艺流程答案Word下载.docx
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2SO3（g）△H1=一197kJ/mol；
2H2O（g）＝2H2O
（1）△H2＝一44kJ/mol；
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）＝2H2SO4（l）△H3＝一545kJ/mol。
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是。
焙烧948t明矾（M＝474g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫酸t。
（1）S
（2）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（3）4
（4）Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=NaAlO2+3Ni（OH）2
（5）SO2（g）+H2O（l）===H2SO4（g） ΔH＝-130kJ·
mol-1432t
3、（川2012）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。
硫酸钙可在有图所示的循环燃烧装置的燃料反应器重与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。
（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有。
（填写字母编号）
A.温室效应B.酸雨C.粉尘污染
D.水体富营养化
（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；
脱硫时控制浆液的PH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式：
。
（3）已知1
在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1
1mol
在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3
。
写出空气反应器发生反应的热化学方程式：
。
（4）回收的
与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M，其化学为
，M经稀硫酸化得到一种药物中间N，N的结构简式为
①M的结构简式为。
②分子中无—O—O—，醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有种。
答案：
4、（川2011）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。
硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
（1）已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。
电池充放电时的总反应为：
NiO（OH）+MH
Ni（OH）2+M
①电池放电时，负极的电极反应式为____________。
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。
若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________
12．
（1）4FeS2（s）＋11O2（g）=2Fe2O3（s）＋8SO2（g） DH=－3408kJ·
mol－1
（2）SO2＋2H2O=H2SO4＋H2
（3）促使平衡向右移动，有利于碘和氢气的生成
（4）①MH－e－＋OH－=H2O＋M ②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M
5、（川2010）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：
（1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是
（2）向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：
、
（3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、
、
（填化学式），减少废物排放。
（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3），其方法是：
将556akgA（摩尔质量为278g/mol）溶于水中，加入过量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体，再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完全后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；
过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料，若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料
kg。
（1）TiO2+2H2SO4=Ti（SO4）2+2H2O或TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2H+=Fe2++H2↑
（3）加入促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H+浓度促进钛盐水解
H2O
FeSO4
H2SO4
（4）160a+320b+160c=
6、（川2009）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。
可用作节能环保电动汽车的动力电池。
磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：
将碳酸锂、乙酸亚铁［（CH3COO）
Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：
将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。
沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂郭了电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如下：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。
其原因是
。
（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有 、
、 （填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为
（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为
（1）为了防止亚铁化合物被氧化
（2）CO2H2ONH3
（3）Fe+H2PO4—+Li+—2e—＝LiFePO4+2H+
（4）
（5）FePO4+Li++e
====LiFePO4
高考化学工业流程题基础练习
【例1】某固体混合物可能由Al、（NH4）2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：
回答下列问题：
混合物中是否存在FeCl2___（填“是”或“否”）；
混合物中是否存在（NH4）2SO4___（填“是”或“否”），你的判断依据是。
写出反应④的离子方程式：
___。
请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl3（说出你的计算依据，不要求写计算过程）___________。
把AlCl3溶液中加热浓缩蒸干，不能得到AlCl3·
6H2O晶体，请你设计一个可行的简易实验方案，怎样从溶液中得到较纯的AlCl3·
6H2O晶体______________。
答案．
否；
是，气体通过浓硫酸减少4．48L。
AlO2－＋H＋＋H2O==Al（OH）3↓。
由题中信息可推得一定含有Al、（NH4）2SO4和MgCl2三种物质，而计算出这三种物质的质量之和刚好等于28．1g，所以一定没有AlCl3。
往氯化铝溶液中加入一定量的浓盐酸，蒸发浓缩，降温结晶，过滤。
【例2】碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以
-锂辉石（主要成分为Li2O
Al2O3
4SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：
Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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；
Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，
-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的PH到6.0-6.5，沉淀部分杂质离子如，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有___________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为____________．
（5）母液中的主要溶质有_____________．
答案
加快反应速率
石灰石，Al3+、Fe3+（3）
（5）NaOH、Na2SO4。
【例3】科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）实验测得，1g氢气燃烧生成液态水放出142．9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______________________________________
（2）利用水分解制备H2，某化学家设计了下列化学反应步骤：
①_____________（反应条件750℃）②2HBr+Hg
HgBr2+H2↑
③HgBr2+CaO
HgO+CaBr④2HgO
2Hg+O2↑
反应①可表示为。
（3）下图是某国正在研究中的一种流程（硫—碘热循环法制氢气），其中用了过量的碘。
用硫—碘热循环法制氢气总化学反应方程式：
用硫—碘热循环法制取氢最大的优点是（写出2点）和。
（4）2007年9月12日新浪科技网报道：
美国科学家宣称盐水在无线电作用下可以燃烧，这一发现很可能是21世纪人类最大发现之一，这样可以解决氢能源问题。
无线电频率可以降低盐水中所有元素之间的“结合力”，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。
上述中“结合力”实质是（）
A．离子键B．共价键C．氢键D．范德华力
答案
（1）H2（g）+1/2O2（g）
H2O（l）；
△H=-298．4kJ/mol
（2）CaBr2+H2O
2HBr+CaO（3）H2O
1/2O2↑+H2↑；
生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染；
利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小
（4）B
【解析】
（1）根据1g氢气燃烧放出的热量，计算出1mol氢气燃烧放出的热量是149．2kJ×
2=298．4kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：
H2（g）+1/2O2（g）
△H=-298．4kJ/mol
（2）根据题意可知反应的整个过程总的化学方程式为H2O=H2↑+1/2O2↑⑤，观察题给3个化学方程式，可以得出①=⑤-②-③-1/2④，则①的反应的化学方程式为：
CaBr2+H2O
2HBr+CaO
（3）观察图示的转化关系，可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个：
2H2O+SO2+I2
H2SO4+2HI①；
H2SO4
H2O+SO2↑+1/2O2↑②；
2HI
I2+H2③；
三个方程式相加可得H2O
1/2O2↑+H2↑。
观察整个过程，可知反应过程中利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小，因此，生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染，耗能低是本方法的最大的优点。
（4）从盐水中释放出氢原子，关键破坏的是O-H键，即破坏的是共价键。
【例4】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：
（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。
X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的
固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是；
X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为。
（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，
过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是；
A．Mg2+B．Fe2+C．A13+D．Cu2+
（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作I的名称是；
操作II的方法为。
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）；
③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式。
（4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定
（5Fe2++MnO-4+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O）
1实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要
的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需。
②该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是。
A．稀硝酸B．稀盐酸C．稀硫酸D．浓硝酸
③某同学设计的下列滴定方式，最合理的是。
（夹持部分略去）（填字母序号）
答案．
（1）Fe2+、Fe3+、H+；
Fe（NO3）3；
（2）BC
（3）①过滤；
；
在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，
重复数次。
②CO2-3+H2O===HCO-3+OH-③Fe2++2HCO-3===FeCO3↓+CO2↑+H2O
（4）①250mL容量瓶②C③b
【例5】某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。
其设计的实验过程为：
（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于
上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用，灼烧后的坩埚应放在上冷却，不能直接放在桌面上。
所用仪器：
a．蒸发皿b．石棉网c．泥三角d．表面皿e．坩埚钳f．试管夹
（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。
灼烧后含有少量铜的可能原因是。
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原b．灼烧不充分铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜d．该条件下铜无法被氧气氧化
（3）通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：
酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、、自然干燥。
（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I相比，途径II有明显的两个优点是：
、。
（5）在测定所得胆矾（CuSO4·
xH2O）中结晶水x值的实验中，若测定结果x值偏高，可能的原因是。
a．加热温度过高b．胆矾晶体的颗粒较大
c．加热后放在空气中冷却d．胆矾晶体部分风化
答案．
（1）c；
e；
b。
（2）a；
（3）蒸发；
过滤。
（4）产生等量胆矾途径II消耗硫酸少；
途径II不会产生污染大气的气体。
（5）a
【例6】硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下
（1）以N2和H2为原料合成氨气反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H<
①下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号）
a．选择适当的催化剂b．增大压强c．及时分离生成的NH3d．升高温度
②一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应若容器容积恒定，达到平衡
状态时，气体的总物质的量是原来的
，则N2的转化率a1=；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2a1（填“>
”、“<
”或“=”）
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是
②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H>
该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）
a．在t1~t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气
①催化还原法：
催化剂存在时用H2将NO2还原为N2，已知：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+67.7kJ/mol则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
②碱液吸收法：
用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2若每9.2gNO2和Na2FCO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是
答案．（16分）
（1）bc（2分），②12.5%，
（2）①4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，②ab
（3）①4H2（g）＋2NO2（g）＋4H2O（g）；
=－10349kJ/mol
②NaNO32NO2＋CO32－NO3－＋NO2－＋CO2
【例7】随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。
通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。
下表是常温下金属氢氧化物的Ksp（沉淀溶解平衡常数）和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH（表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；
当溶液中金属离子浓度小于10-5mol·
L-1时通常认为该离子沉淀完全）。
金属离子
Ksp
pH（10-1mol·
L-l）
pH（10-5mol·
Fe3+
4.0×
10-38
2.7
3.7
Cr3+
6.0×
10-31
4.3
5.6
Cu2+
2.2×
10-20
4.7
6.7
Ca2+
10-5
12.3
14.3
（1）某厂排出的废水中含有Cu2+和Fe3+，测得其浓度均小于0.1mol·
L-l。
为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的pH范围是__________________________。
（2）为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：
向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。
①Cr2O72-转变为Cr3+的离子方程式为_____________________________________________。
②pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。
电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：
_____________________________________________________。
[注：
去除率（％）=[（c0-c）／co]×
100％，
式中：
co—处理前废水中Cr2O72-的浓度，c—处理后废水中Cr2O72-的浓度]
答案．
（1）3.7≤pH＜4.7或3.7≤pH≤4.7
（2）①Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
②4.3～5.6（或5～6）pH越小，Cr2O72-的去除率越大，但难形成Cr（OH）3沉淀从废水中分离
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