化学工业流程高考题汇编有标准答案共11页Word格式.docx
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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+8HNO3,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:
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)精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质,除去Mg2+的离子方程式为 。
(3)精制过程要除去SO42-,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)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42-(已知溶解度BaSO4<
BaCO3),试用平衡移动原理加以解释:
。
(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、(2019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、(2019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:
已知:
Cu2++4NH3·
H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
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 。
(4)若滤液1中Cu2+的浓度为0.02mol·
L-1,则氢氧化铜开始沉淀时的pH=
(已知:
Ksp[Cu(OH)2]=2.0×
10-20)。
(5)已知:
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
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
1
2
3
4
消耗Na2S2O3标准溶液(mL)
25.00
25.02
26.20
24.98
此产品中CuSO4·
5H2O的质量分数为 。
8、(2019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时,溶液中Pb2+物质的量浓度为 mol•L-1。
[已知:
Ksp(PbCl2)=1×
10ˉ5]
9、(2019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 ,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+2NO3-+8H+==3Cu2++2NO↑+4H2O
全部溶解后,蒸发结晶,最后得到的晶体是 (填化学式)。
10、以钡矿粉(主要成分为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+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)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和________________。
由图可知,为了更好的使Ca2+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:
步骤1:
准确称取0.4~0.6gBaCl2·
2H2O试样,加入100mL水,3mL2mol·
L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2:
边搅拌,边逐滴加入0.1mol·
L-1H2SO4溶液。
步骤3:
待BaSO4沉降后, ,确认已完全沉淀。
步骤4:
过滤,用0.01mol·
L-1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BaCl2·
2H2O中Ba2+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:
。
Ksp(BaSO4)=1.1×
10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×
10-10]
11、(2019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:
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”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。
某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+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10-5mol·
L-1)此时的S2-的浓度为__________。
已知Ksp(FeS)=6.3×
10-10;
Ksp(CuS)=6×
10-36;
Ksp(CuS)=2.4×
10-28
12、(2019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:
H3BO3在200C、400C、600C、1000C时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。
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。
(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)“浸出液”显酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42-,还含有Fe3+、Fe2+、Ca2+、Al3+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、(2019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、 。
(2)已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。
步骤Ⅱ加入的试剂a是 ,控制溶液的pH约为8.0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、(2019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)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
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、(2019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,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时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。
该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。
16、(2019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。
(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H2SO4 b.浓HNO3 c.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,
取20.00mL用cmol/L滴定剂(H2Y2–,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴定剂bmL滴定反应:
Cu2++H2Y2–=CuY2–+2H+。
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。
(2)除去Fe3+
(3)NaCl;
K2Cr2O7
(4)II
2、
(1)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaSO4+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑
(3)溶液中的部分SO32-被氧化成SO42- 减小
3、
(1)SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+ 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)①4HNO3
4NO2↑+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:
1 ②0.05
5、
(1)H:
H
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
或
(3)ac
(4)由于BaSO4比BaCO3的溶解度小, SO42-促使BaCO3(s)
Ba2+(aq)+CO32- (aq)
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)
7、
(1)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 3Cu+8H++2NO3-
3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)将Fe2+氧化成Fe3+;
Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)FeCl3易水解:
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,加热能促进FeCl3的水解,蒸干得不
到FeCl3。
(4)5
(5)溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色
(6)83.3%
8、
(1)CuFeS2、O2
(2)A、D
(3)C
(4)CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++S
(5)FeCl3
(6)Fe2+-e-=Fe3+
(7)2.5×
10-6
9、
(1)复分解反应
(2)Cu2S 4
(3)SiO2 Fe2+