11年无机化工生产工艺流程题及答案Word文件下载.docx
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（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________。
SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）ΔH1=+47kJ/mol
SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）ΔH2=+189kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。
（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。
（3）加20%NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是__________________。
（4）BaCl2滤液经、、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·
2H2O。
（5）10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·
2H2O__________吨。
4.（佛山二模32）（二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。
工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。
部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
Al（OH）3
Pb（OH）2
Mn（OH）2
PbS
CuS
ZnS
MnS
FeS
5.2
8.7
10.4
≥0.1
≥-0.42
≥2.5
≥7
回答下列问题：
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。
（2）滤渣B的主要成分是
（3）加入MnS的目的是除去杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为。
5．（肇庆一模32）（18分）某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：
软锰矿：
MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；
闪锌矿：
ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。
科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等。
试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：
MnO2+CuS+=↓++CuSO4+。
（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是；
如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为。
开始沉淀pH
2.3
4.0
5.4
完全沉淀pH
4.1
（3）反应Ⅲ要调节pH生成Fe（OH）3、Al（OH）3，中过量的
H+所使用的物质是，调节的pH范围是
（pH数据见右表）。
（4）本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和。
6．（肇庆二模32）请回答有关锌及其化合物的问题。
（1）高温锻烧时，闪锌矿（ZnS）与氧气反应生成ZnO和SO2。
其反应方程式为：
，该反应1mol还原剂失去电子mol。
（2）已知Zn（OH）2具有两性，在过量的强碱性溶液中生
成可溶于水的Zn（OH）42-。
右图是Zn2+在某温度时
水解、沉淀、溶解的曲线图。
①当pH=7、c（Zn2+）=0.01mol·
L-1,Zn2+主要存在形式
为、（写化学式）。
②向c（Zn2+）=1×
10-5mol·
L-1的溶液中加入固体NaOH
到pH=13，其反应的离子方程式为。
③已知该温度下的Ksp[Zn（OH）2]=1×
10-17、Ksp（ZnS）=1.6×
10-24。
当向新生成的Zn（OH）2浊液中滴入足量的Na2S溶液，振荡后Zn（OH）2会全部转化为ZnS，其原理是：
7．（汕头一模32）我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。
下图表示其冶炼加工的流程：
冶炼中的主要反应：
Cu2S+O2
2Cu+SO2
（1）烟气中的主要废气是，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是：
（2）电解法精炼铜时，阳极是（填“纯铜板”或“粗铜板”）；
粗铜中含有的金、银以单质的形式
沉淀在电解槽（填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是
（3）在精炼铜的过程中，电解质溶液中c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数（Ksp）
物质
Ksp
8.0×
10-16
4.0×
10-38
3.0×
10-17
2.2×
10-20
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。
根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是。
②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是
加入H2O2后发生反应的离子方程式为。
8.（汕头二模32）工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl—、和SO42—等杂质，提纯工艺线路如下：
Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：
Ⅱ、有关物质的溶度积如下：
物质
CaCO3
MgCO3
Ca（OH）2
Mg（OH）2
Fe（OH）3
4.96×
10—9
6.82×
10—6
4.68×
5.61×
10—12
2.64×
10—39
（1）加入NaOH溶液时发生的离子方程式为。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Mg2＋）：
c（Fe3＋）＝。
（2）“趁热过滤”时的温度应控制在。
（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。
请你分析实际工业生产中是否可行，并说明理由。
（4）已知：
Na2CO3·
10H2O（s）＝Na2CO3（s）＋10H2O（g）△H=+532.36kJ·
mol—1
Na2CO3·
10H2O（s）＝Na2CO3·
H2O（s）＋9H2O（g）△H=+473.63kJ·
写出Na2CO3·
H2O脱水反应的热化学方程式。
9．（江门二模32）铁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）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为：
（2）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，Y可溶于过量盐酸，形成黄绿色的溶液，写出Y与盐酸反应的化学方程式：
。
（3）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产
CuCl2·
2H2O的工艺流程如下：
Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2沉淀完全时的pH值分别为：
9.7、3.2、6.4。
试回答下列问题：
①试剂F应选用。
（填编号）
A．Cl2B．NaClOC．HNO3D．浓硫酸
理由是。
②为了获得CuCl2·
2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：
蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产
品。
分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”、得到的固体是。
10．（潮州二模32）高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途。
干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
干法
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物
湿法
强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液
（1）干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O，该反应中氧
化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（2）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
溶解
①反应I的离子方程式为 。
②反应II的化学方程式为 。
③加入饱和KOH溶液的目的是 。
（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。
它能消毒杀菌是因为
，它能净水的原因是
____。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，右图为高铁电池
和常用的高能碱性电池的放电曲线，由图可得出高铁电池
的优点有：
工作电压稳定， 。
11．（揭阳一模32）某研究性学习小组从海水晒盐后的盐卤（主要含Na+、Mg2+、Cl－、Br－等）中模拟工
业生产提取
镁，主要过程如下：
（1）从过程①得到的Mg（OH）2沉淀中混有少量的Ca（OH）2，除去少量Ca（OH）2的方法是先将沉淀加入
到盛有饱和溶液的烧杯中，充分搅拌后经、（填操作方法）可得纯
净的Mg（OH）2。
写出有关反应的离子方程式。
（2）右图是该研究性学习小组设计进行过程③的实验
装置图。
其中装置A的作用是
若要验证所得无水
MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是
。
（3）写出过程④中发生反应的化学方程式。
12．（揭阳二模32）锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：
（1）上述过程中的氢气，是回收硫酸锌的另一个工艺流程中产生的副产品。
已知硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明。
（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑，该反应的氧化产物是。
（3）50~55℃向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，反应的化学方程式为：
MnSO4+2NH4HCO3（NH4）2SO4+MnCO3↓+_______+_______。
（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：
2.7～3.7，Mn2+：
8.6～10.1，Fe2+：
7.6～9.6。
下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：
实验步骤
离子方程式
步骤1：
取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡。
_______________________________
步骤2：
将pH调到，使Fe3+沉淀完全
Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+
13．（韶关一模32）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：
（1）酸浸、过滤后滤液A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________；
（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲
线如右图所示，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，还需要进行的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥；
（4）检验产品II晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是，进一步提纯产品II的方法是；
（5）步骤Ⅲ中可选用（填序号）试剂调节溶液的pH。
A．稀硝酸B．双氧水C．氨水D．高锰酸钾溶液
14．（韶关二模32）工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）得含铁（Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe（OH）3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。
（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为；
（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：
2KMnO4+3MnSO4+2H2O=；
（3）调节pH的作用是；
（4）操作1的名称为，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有；
（5）下列有关工艺的说法正确的是（双选，填字母）。
A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH
B．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率
C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本
D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe（OH）3
16．（湛江二模32）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
其生
产工艺如下：
（1）反应①应在温度较低的情况下进行。
因在温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3。
写出在温度较高时KOH与Cl2反应的化学方程式，该反应的氧化产物是。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是（填编号）。
A．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供碱性的环境
D．使KClO3转化为KClO
（3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式
为。
（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净。
（5）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：
FeO
+H2O=Fe（OH）3（胶体）+O2↑+OH－。
17．（深圳一模32）抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如下图：
①炉气、尾气中含有SO2；
②混合反应中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘。
（1）煅烧1molFeS2放出热量为853kJ，则FeS2燃烧的热化学方程式为。
（2）“混合反应”中纯碱（Na2CO3）参与反应的化学方程式为（任写一个）。
（3）用NaOH“除杂”时，主要的离子方程式为（任写一个）。
（4）通过“操作Ⅰ”可以得到亚硫酸钠晶体，写出主要操作步骤的名称：
（5）硫酸生产中炉气转化反应为：
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。
研究发现，SO3的体积分数（SO3%）随温度（T）的变化如
曲线Ⅰ所示。
下列判断正确的是
A．该反应的正反应为放热反应
B．曲线Ⅰ上A、C两点反应速率的关系是：
vA＞vC
C．反应达到B点时，2v正（O2）=v逆（SO3）
D．已知V2O5的催化效果比Fe2O3好，若Ⅰ表示用V2O5催化剂的曲线，则Ⅱ是Fe2O3作催化剂的曲
线
18．（深圳二模32）有关钴和铁化合物的性质见下表
分子式
溶度积Ksp
沉淀完全时的pH
氯化钴晶体的性质
Co（OH）2
5.9×
10-15
9.4
CoCl2·
6H2O呈红色，常温下稳定。
110—120℃时脱水变成蓝色无水氯化钴。
1.6×
10-14
9.6
1.1×
10-36
3.7
用含钴废料（含少量铁）可制备氯化钴：
Co+2HCl=CoCl2+H2↑。
工艺流程如下：
试回答：
（1）“净化除铁”中，写出加入H2O2时反应的离子方程式。
（2）②步中用Na2CO3调pH≈4的原因是。
（3）“滤液”中所含主要溶质的化学式是。
（4）为防止CoCl2·
6H2O脱水，“干燥”时可采用的方法或操作是
。
19．（惠州调研31）某学习小组通过查阅资料，设计如下方案制备KMnO4：
①3MnO2+KClO3+6KOH
3K2MnO4+KCl+3H2O
②几种物质的溶解度：
温度
溶解度/g
K2CO3
KOH
KMnO4
20℃
111
112
6.38
60℃
127
154
22.1
（1）第一步固体熔融时除三脚架、泥三角、细铁棒、坩埚钳外，还需的仪器是。
A．酒精灯B．铁坩埚C．瓷坩埚D．烧杯
（2）反应Ⅰ的化学方程式；
（3）反应Ⅱ的条件为电解，其化学方程式为。
（4）两个途径中操作a、b相同，均包括、、过滤等3步；
在整个方案中可以循环利用的
产物有。
（5）最后可以用1.5mol·
L—1的草酸（H2C2O4）溶液滴定KMnO4溶液来测定KMnO4粗品的纯度（质量分数），则还需要采集的数据为。
参考答案
1．
（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。
4分）
（2）ClO2（2分）H2O2+2ClO2+2NaOH＝2NaClO2+2H2O+O2（3分）
（3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解（2分）
（4）Na2SO4（3分）（5）过滤（2分）
2．
（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分）
（2）Na2CO3（2分）0.003（3分）
（3）锌粉（3分）
（4）（4分）
3．
（1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl（本空符号不作扣分要求）（3分）
SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）ΔH=+236kJ/mol（3分）
（2）使Fe3+完全沉淀（3分）（3）Mg（OH）2（2分）
（4）蒸发浓缩、降温结晶（2分）（5）9.76（3分）
4．
（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O（4分）
（2）Fe（OH）3Al（OH）3（各2分）（3）Cu2＋Zn2＋（各2分）
（4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－）（4分）
5．
（1）（4分）2H2SO4S↓MnSO42H2O（后两种物质顺序可颠倒）
（2）（3分）将溶液中的硫酸铜转化为铜（2分）Zn+Fe2+=Fe+Zn2+（2分）
（3）（6分）MnCO3（2分）ZnCO3（2分）5.2~5.4（或其中的数值，2分）
（4）（2分）MnO2
6.
（1）（5分）2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2（3分）6（2分）
（2）①（4分）写为Zn2+、ZnOH+或Zn（OH）2之中的两个都给分，每个2分
②（4分）Zn2++4OH-==Zn（OH）42—或分步写：
Zn2++2OH-==Zn（OH）2↓（2分）、Zn（OH）2+2OH-==Zn（OH）42—（2分）
③（4分）由于在Zn（OH）2浊液存在溶解平衡：
Zn（OH）2（s）
Zn2+（aq）+2OH-（aq）（1分），而Ksp[Zn（OH）2]>
Ksp（ZnS）（1分），滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶（或溶度积更小）的ZnS，使Zn2+浓度减小，（1分）溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS（1分）。
[合理叙述参照给分]
7.
（1）SO2（2分）制硫酸（2分）
（2）粗铜板（2分）阳极（2分）Cu2++2e-=Cu（2分）
（3）①Fe3+（2分）②将Fe2+氧化为Fe3+（2分）,2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O（2分）
8.⑴（6分，各2分）Fe3++3OH—=Fe（OH）3↓、MgCO3+2OH—=Mg（OH）2+CO32—、
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓（三个答对两即可）；
2.125×
1021
⑵（2分）高于36℃
⑶（2分）不可行；
（3分）若“母液”循环使用，则溶液c（Cl—）和c（SO42—）增大，最后所得产物Na2CO3混有杂质
⑷（3分）Na2CO3·
H2O（s）＝Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ·
mol—1
9．
（1）2H2O+O2+4e－=4OH-（4分，化学式或配平错漏0分）
（2）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O（4分，化学式或配平错漏0分）
（3）①B（2分）NaClO能将Fe2＋氧化为Fe3＋（2分），且溶液显碱性（或消耗H+），能增大溶液pH（1分），使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀（1分）
②Na2SO4（2分）
10．
（1）3∶1（2分）
（2）①2OH–+Cl2＝Cl–+ClO–+H2O（2分）
②3NaClO+10NaOH+2Fe（NO3）3＝2Na2FeO4+3NaCl+
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