各地模拟试题分类汇编工业流程.docx

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各地模拟试题分类汇编工业流程

2018年各地模拟试题分类汇编——工业流程

1某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如下，下列说法正确的是

A．装置A气密性的检查方法：

直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好

B.装置B中盛放硅胶，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气

C.装置C加热前，用试管在干燥管管口处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度

D.装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2

2利用下图装置可以进行实验并能达到实验目的的是

选项

实验目的

X中试剂

Y中试剂

A

用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2

饱和食盐水

浓硫酸

B

用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO

水

浓硫酸

C

验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并收集

CuSO4溶液

KMnO4

溶液

D

CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2

饱和NaHCO3溶液

浓硫酸

亚砷酸（H3AsO3）在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒物质的量分数与溶液pH关系如下图所示。

下列说法中，不正确的是

A．K3AsO3溶液中的水解方程式：

AsO33-+H2O

HAsO32-+OH-

B．pH=12.8时，c（HAsO32-）>c（H2AsO3-）=c（AsO33-）

C．pH=12时，溶液中c（H2AsO3-）+2c（HAsO32-）+3c（AsO33-）+c（OH-）=c（H+）

D．pH=8.2时，在H2AsO3-和H3AsO3的混合溶液中：

c（H2AsO3-）:

c（H3AsO3）=1:

10

高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体，25℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如图所示。

下列叙述错误的是

A、已知H3FeO4+的电离半衡常数分别为：

K1=2.5×10-2，K2=4.8×10-4，K3=5.0×10-8，当pII=4吋，溶液中

B.为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH≥9

C.向pH=5的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为HFeO4ˉ+OHˉ=FeO42-+H2O

D.pIl=2时，溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c（H2FeO4）>c（H3FeO4+）>c（HFeO4ˉ）

室温下，用相同物质的量浓度的HCl溶液，分别滴定物质的量浓度均为0.1mol·L－1的三种碱溶液，滴定曲线如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．滴定前，三种碱液中水电离的c（H+）大小关系：

DOH>BOH>AOH

B．滴定至P点时，溶液中：

c（Cl－）>c（B＋）>c（BOH）>c（OH－）>c（H＋）

C．pH＝7时，c（A+）=c（B+）=c（D+）

D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：

c（AOH）＋c（BOH）＋c（DOH）＝c（H＋）－c（OH－）

根据下列各图曲线表征的信息。

得出的结论正确的是

A、图1表示常温下向体积为10mL0.1mol•L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则b点处有：

c（CH3COOH）+c（H+）=c（OH-）

B.图2表示用水稀释pH相同的盐酸和NH4C1溶液时。

溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示NH4C1溶液，且溶液导电性:

b>c>a

C.图3表示的是Al3+与OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中大量存在Al3+

D.由图4得出若除去Fe2（SO4）3溶液中的Cu2+，可采用向溶液中加入适量Fe2O3，调节溶液的pH至4左右

1、（2018·湖南四县）利用工业冶炼硫酸铜（含有Fe2＋、AsO2－、Ca2＋等杂质）提纯制备电镀硫酸铜的生产流程如下：

已知：

①Fe3＋、Cu2＋开始沉淀的pH分别2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4。

②Ksp[Cu（OH）2]=2×10－20

③AsO2－＋H2O2＋H＋=H3AsO4，H3AsO4＋Fe3＋=FeAsO4↓＋3H＋

⑴溶解操作中需要配制含铜32g·L－1的硫酸铜溶液2.0L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为　　　　g。

⑵测定溶解液中的Fe2＋的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，取用KMnO4溶液应使用

（“酸式”或“碱式”）滴定管，其中反应离子方程式为：

　　　　　　　　　　。

若要检验调节pH后溶液中的Fe3＋已除尽的方法是　　　　　　　　　　　　　　。

⑶氧化后需要将溶液进行稀释及调节溶液的pH=5，则稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过　　　　　　　　mol·L－1。

⑷固体Ⅰ的主要成分除FeAsO4、Fe（OH）3外还有，由溶液Ⅰ获得CuSO4·H2O,需要经过蒸发浓缩、　　　　、过滤、　　　　、干燥操作。

（5）利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜（含锌、银、铂杂质）制备纯铜，写出阳极发生的电极反应式：

　　　　　　　　　　　　　　　　。

2、（2018·河南中原6名校）水钴矿的主要成分为Co2O3，还含SiO2及少量Al2O3、Fe2O3、 CuO、MnO2等。

一种利用水钴矿制取CoCl2·6H2O 的工艺流程如下：

已知：

 ①CoCl2·6H2O受热易失去结晶水。

②25 ℃时，设定溶液中某金属离子初始浓度为0.1mol•L-1，部分沉淀的参考数据如下表（“沉淀完全”指溶液中该离子浓度≤1.0×10-5mol•L-1）：

沉淀

Al（OH）3

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Co（OH）2

Cu（OH）2

Mn（OH）2

开始沉淀的pH

3.4

1.5

6.3

7.0

4.7

8.1

沉淀完全时pH

4.7

2.8

8.3

9.0

6.7

10.1

回答下列问题

（1）计算25℃时Co（OH）2的Ksp =_______________。

（2）浸出工序中加入一定量的Na2SO3还原Co2O3、MnO2等，Co2O3发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）氧化工序要控制NaClO3用量，若不慎加入过量NaClO3，可能生成的有毒气体是______________；氧化工序主要反应的离子方程式为_______________________________。

（4）已知温度对铜、钴、铁的浸出率的影响如左下图，萃取剂A、B中pH对钴、锰离子萃取率的影响如右下图：

①浸出温度控制在50-60℃的原因是_________________________。

②应选择萃取剂_________________________（填“A”或“B”）。

（5）“系列操作”依次是____________、______________和过滤等；制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是_________________________。

3、（2018·湖南六校）辉铜矿石主要含有硫化亚铜（Cu2S）及少量脉石（SiO2）。

一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示：

（1）写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式：

________________________

（2）“矿渣”中除了S以外，还有____________（填化学式）；“回收S”过程中温度控制在50~60℃之间，不宜过高或过低的原因是____________________________________

（3）“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是____________________________________；“蒸发浓缩、冷却结品”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是____________

（4）气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为________________________；向“滤液M”中加入（或通入）____________（填母代号），可得到另一种流程中可循坏利用的物质。

a.铁b.氯气c.高锰酸钾

4、（2018·湖南郴州）亚铁氰化钾的化学式为K4Fe（CN）6，一种用含NaCN废水合成该化合物的主要工艺流程如下：

（1）请依据工艺流程图中的信息，回答下列问题：

①在“除杂”步骤中弃渣的主要成分为__________________（填化学式）。

②在“反应器“中发生的主要反应的化学方程式为：

________________________________；

③相同温度下溶解度：

Na4[Fe（CN）6]________K4[Fe（CN）6]（选填“＞”、“＜”或“=”）

（2）氰化钠（NaCN）是一种白色结晶颗粒，剧毒，易溶于水，水溶液呈碱性，易水解生成氰化氢。

NaCN的电子式为__________________________；实验室用NaCN固体配制NaCN溶液时，应先将其溶于氢氧化钠溶液中，再用蒸馏水稀释。

NaCN用双氧水处理后，产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的离子方程式是______________________________________。

（3）已知：

氢氰酸是一种有苦杏仁气味的无色剧毒液体，易挥发，25℃时，Ka（HCN）=6.25×10-10。

①处理含CN-废水的方法是：

第一步控制pH>10，用NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN-；第二步控制pH为7.5-8.5，用NaClO完全氧化OCN-生成N2和两种盐。

请写出第二步反应的离子方程式：

_________________________________________。

②反应CN-+H2O

HCN+OH-在25℃时的平衡常数K=_____________（填数值）。

（4）K4Fe（CN）6与高锰酸钾溶液反应，其方程式为：

K4Fe（CN）6+KMnO4+H2SO4=KHSO4+Fe2（SO4）3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O（未配平），若有1molK4Fe（CN）6被高锰酸钾氧化时，则消耗KMnO4的物质的量为________mol。

5、（2018·河南模拟）银属于贵重金属，主要应用于化工、电子、感光材料等行业。

某研究性学习小组设计一种提取光盘金属层中少量Ag 的方案如下图所示（忽略其他低含量金属对实验的影响） :

该小组查阅资料得知如下信息:

①NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解，如3NaClO==2NaCl+NaClO3 ;

②AgCl 可溶于氨水:

AgCl+2NH3·H2O

Ag（ NH3）2++Cl-+2H2O。

回答下列问题:

（1）“氧化”步骤的产物为AgCl、NaOH 和O2，则该反应的化学方程式为__________。

“氧化”阶段需在80℃条件下进行，温度过高或过低都不利于银的转化，其原因是_______________。

（2）该流程中，将银转化为固体1，然后又用氨水溶解转变为滤液2，其目的是_____________。

（3）若省略“过滤I”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO 与NH3·H2O反应外（ 该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应），还因为_________________________。

（4）在实验室用葡萄糖（用GCHO表示）可以将滤液2还原为单质Ag，同时生成NH3，葡萄糖被氧化为葡萄糖酸铵（用GCOONH4 表示）。

写出该反应的离子方程式:

__________________。

（5）下图为该小组设计电解精炼银的示意图，则粗银为______（填“a”或“b”）极。

若b 极有少量红棕色气体成，则生成该气体的电极反应式为_____________________________________。

6、（2018·安徽蚌埠）以硫化铜精矿为原料生产CuCl的工艺过程如下：

已知CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的伓系，在潮湿空气中易水解氧化，海绵铜Cu中含少量CuO等。

（1）经测定氧化酸浸过程有单质S生成，写出此过程中的化学方程式_____________

（2）步骤①中得到的氧化产物是____________，溶解温度应控制在60—70℃，原因是_____________。

（3）写出步骤③中主要反应的离子方程式_____________。

（4）步骤③先加NH4Cl、再加入亚硫酸铵时无沉淀，加水稀释就产生大量臼色沉淀，其原因_____________。

（5）步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_____________（写名称）。

（6）上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是_____________。

（7）上述浓缩液中含有Iˉ、CIˉ等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中中

为_____________。

（已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17）

（8）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7，溶液bmL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为_____________

7、（2018·广西一模）纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。

（1）用黄铜矿（主要成分为CuFeS2）、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为____________________________。

（2）从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl 3溶液作浸取剂。

①反应:

Cu2S+4FeCl3=2Cu+4FeS，每生成1mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为_____；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度，有关反应的离子方程式为_________。

②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素授取率较低，其原因是________________。

（3）“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示。

当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3+萃取率降低的原因是_________________。

（4）用“反萃取”得到的CuSO4 溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为_____。

（5）在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静買，再经过滤、_____、干燥、____等操作可得到Fe2O3 产品。

8、（2018·辽宁模拟）某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5，通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:

物质

V2O5

V2O4

K2SO4

SiO2

Fe2O3

Al2O3

质量分数/%

2.2～29

2.8～3.1

22～28

60～65

1～2

<1

他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:

回答下列问题:

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，V2O4转成VO2+。

则“废渣1”的主要成分是_____________。

（2）“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，写出该反应的离子方程式________________________。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中，则“废渣2”的成分有__________（用化学式表示）。

（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:

4ROH+V4O124-

R4V4O12+4OH-（ROH 为強碱性阴离子交换树脂）。

“流出液”中阳离子最多的是_______________；为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈______性（填“酸”、“碱“或“中”）。

（5） “沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出得到沉定的化学方程式__________________。

9、（2018·山东淄博）以含镍废料（含NiS、A12O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下[已知Ksp（NiCO3）=9.6×10-6]。

（1）为使废料在“酸浸”环节反应充分并提高反应速率，除适当升高温度和提高硫酸的浓度外，还可以采取的措施是___________________（回答两条）。

（2）酸浸过程中，1molNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。

该反应的化学方程式为________________。

滤渣1主要成分的化学式是___________________________。

（3）调节pH到5．0，并要持续加热。

“持续加热”的目的是______________________。

（4）检验氧化步骤已达到目的的实验方法是____________________________________。

（5）为确保“沉镍”工序中Ni2+沉淀完全[c（Ni2+）≤10-5mol·L-1]，则溶液中CO32-的浓度不低于________mol·L-1。

（6）用硫化镍（NiS）作为电极材料冶炼镍，原理如右图所示。

写出阳极的电极反应式____________________________________。

10、（2018·山东烟台）工业上利用β-锂辉矿（LiAlSi2O6和少量MgO、CaCO3杂质） 制备金属锂，工艺流程如下：

回答下列问题：

（1） β-锂辉矿的主要成分LiAlSi2O6中存在的原子团为。

（2） 工业上加快酸浸速率除调整硫酸浓度、升高温度外还可以采取的措施为。

浸出液中加入CaCO3的主要作用为。

（3）一定温度下,Ksp（CaCO3）= 2.5×10-9,Ksp（Li2CO3）= 1.6×10-3,若反应Ⅱ 的溶液中c（Ca2+）和c（Li+）均为1.0 mol·L-1,则开始滴加稀Na2CO3溶液时，理论上c（CO32-）应控制的范围为;实际操作中CaCO3和Li2CO3可能同时析出，从而造成Li+损失，一种改进的工艺是利用草酸钠代替Na2CO3作为沉淀剂，分析使用草酸钠的原因为。

（4） 反应Ⅲ的离子方程式为。

常温下，Na2CO3的溶解度为29.4g,判断反应Ⅲ能否使溶液中Li+沉淀完全?

（列式计算）。

[化学上规定，当某离子浓度≤10-5mol·L-1时即可认为该离子沉淀完全]

（5） 高温下发生反应Ⅳ的化学方程式为。

（6）一定温度下，LiAlSi2O6与不同浓度的硫酸反应30min时结果如下表所示：

c（H2SO4）/mol·L-1

1.0

5.0

10.0

16.0

18.0

Li 浸出率/%

30

60

90

80

70

Al浸出率/%

30

60

40

10

0

试分析酸浸过程中，若使c（H2SO4）=10.0mol·L-1，则该工艺条件的优缺点为。

参考答案

1、⑴160　（2分）

⑵酸式（2分）；MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O（2分）；

取少量溶液Ⅰ于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不出现红色，则说明Fe3＋已经除尽（2分）

⑶2×10－2（2分）　　　　⑷CaCO3　（1分）;冷却结晶　洗涤　（各1分，共2分）

⑸Zn－2e－＝Zn2＋、Cu－2e－＝Cu2＋（各1分，共2分）

2、

（1）1.0×10-15（2分）

（2）Co2O3+SO32-+4H+==2Co2++SO42-+2H2O（2分）

（3）Cl2（1分）；ClO3-+6Fe2++6H+==Cl-+6Fe3++3H2O（2分）

（4）①50~60℃时钴浸出率高，温度再升高时钴浸出率变化不大，且导致浸出液中含铁元家的杂质含量升高（2分）②B（2分）

（5） 蒸发浓缩（1分）；冷却结晶（1分）；降低烘干温度，防止CoCl2·6H2O分解（2分）

3、

4、

（1）①CaCO3（1分）②6NaCN+FeSO4+CaCl2=CaSO4↓+Na4Fe（CN）6+2NaCl（2分）③>（1分）

（2）

（2分）CN-+H2O2+H2O=HCO3-+NH3↑（2分）

（3）①2CNO-+3C1O-+2H2O=N2+3Cl-+2HCO3-（2分）②1.6×10-5（2分）

（4）12.2（2分）

5、

（1） 4Ag+4NaClO+2H2O ==4AgCl+4NaOH+O2 ↑（2 分）温度过高，NaClO易分解；温度过低，该反应

的速率较慢（2 分）

（2）将银富集（2分）

（3）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且未过滤掉的溶液中含有一定浓度的Cl-，不利于AgCl 与氨

水反应（2分）

（4）GCHO +2Ag（ NH3）2++2OH-==GCOO-+ NH4++2Ag ↓+3NH3+H2O 2 分）

（5）a（2分）NO3-+e-+2H+==NO2 ↑+H2O（ 2 分）

6、

7、

（1）CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2++H2S↑（2分）

（2）①2mol （2分）；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（2分）

②生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取（2 分）

3）Fe3+水解程度随pH的升高而增大（2分）

（4）32：

7（2分）

（5）洗涤（1分）；煅烧（或灼烧）（1分）

8、

（1） SiO2（2分）

（2）6VO2++ClO3-+3H2O=6VO22++Cl-+6H+（3分）

（3） Fe（OH]3 和Al（OH）3（2分）（4） k+（2 分）碱（2分）

（5）4NH4Cl+K4V4O12 =4NH4VO3+4KC1（3分）

9、

（1）粉碎并搅拌（各1分，共2分）

（2）NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O（2分）

SiO2（2分）（若多写出CaSO4，不扣分）

（3）防止胶体生成，易沉淀分离（答全才给2分，不分项得分。

凡涉及“水解”的，均不得分）

【解析（摘自教育部考试中心对2018年高考试题理科综合II卷的分析说明）：

沉淀根据其物理性质的不同可粗略分为晶型沉淀、凝乳状沉淀和无定形沉淀，它们之间的主要差别是沉淀颗粒在大小不同。

无定形沉淀一般溶解度很小，颗粒微小，体积庞大，易吸附杂质，难以过滤和洗涤，甚至形成胶体溶液无法沉淀处理。

Fe（OH）3和Al（OH）3就是无定形沉淀，处理这类沉淀时可采取加热的方法，这样可以防止制成胶体，减少对其它离子的吸附，还可以加速沉淀微粒凝聚使制成的沉淀紧密，易于分离。

】

（4）取试液少许于试管中，向其中滴入K3[Fe（CN）6]溶液，无蓝色沉淀生成。

（2分）

（说明：

因高锰酸钾溶液能氧化双氧水，则回答“滴加高锰酸钾溶液，溶液褪色”不得分）

（5）0.96或9.6×10－1（2分）

（6）NiS-2e-=Ni2++S（2分）

10、

（1）SiO32-（1分）

（2）粉碎、搅拌（1分）中和过量的硫酸，调节溶液pH（2分）

（3）2.5×10-9mol·L-1

草酸钙难溶于水，而草酸锂易溶于水（2分）

（4）2Li++CO32-=Li2CO3↓（2分）

当c（Li+）=1.0×10-5mol·L-1时，c（CO32-）=1.6×10-3/（1.0×10-5）2=1.6×107mol·L-1，远大于饱和Na2CO3溶液