北京市届高三各城区二模考试化学试题分类汇编生产工艺流程 word版含答案.docx
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北京市届高三各城区二模考试化学试题分类汇编生产工艺流程word版含答案
北京市2019届高三各城区二模考试化学试题分类汇编
生产工艺流程
（海淀区）27.（13分）
粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有A12O3、Fe2O3、Fe3O4和SiO2等物质。
综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能获得纳米Fe2O3等重要物质。
已知：
i伯胺R-NH2能与Fe3+反应：
生成易溶于煤油的产物。
iiFe3+在水溶液中能与Cl-反应：
（1）写出过程I中Fe2O3发生反应的离子方程式：
____。
（2）过程II加入过量H2O2的作用是。
（3）过程II加入伯胺一煤油对浸取液进行分离，该操作的名称是。
（4）从化学平衡角度解释过程III利用NaCI溶液进行反萃取的原理：
。
（5）N2H4具有碱性，可与H+结合生成N2H5+。
过程IV中先用过量的N2H4将水层2中Fe3+转化为Fe2+并生成N2，反应的离子方程式为，得到的Fe2+再被O2氧化为FeOOH。
（6）纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。
该电解装置如图所示。
已知熔融NaOH-KOH为电解液，Fe2O3在阴极发生电极反应生成中间体Fe。
用化学用语表示Fe2O3在阴极催化生成NH3的反应过程。
第一步：
，
第二步：
。
（东城区）26.（13分）某小组模拟工业上回收分银渣中的银，过程如下：
浸出液
（1）Na2SO3溶液和氨水均可作浸出剂，但由于氨水易（填物理性质），故用Na2SO3溶液更环保。
（2）Ⅰ中主要反应：
AgCl+2SO32-Ag（SO3）23-
+Cl-。
研究发现：
其他条件不变时，该反应在敞口容器中进行，浸出时间过长会使银的浸出率（浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比）降低，可能原因是（用离子方程式表示）。
（3）研究发现：
浸出液中含银化合物总浓度与含硫化合物总浓度及浸出液pH的关系如下图。
①pH=10时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化趋势是。
②解释①中变化趋势的原因：
。
③pH=5时，含银化合物总浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH=10时不同，原因是。
（4）将Ⅱ中反应的离子方程式补充完整：
□Ag（SO3）23-+□OH-+□===□+□+□+CO32-
（5）Ⅲ中回收液可直接循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低。
从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因：
。
（西城区）27．（13分）废水中氨态氮以NH3•H2O、NH3和NH4+的形式存在，废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点。
Ⅰ．沉淀法
向废水中投入MgCl2和Na2HPO4，生成MgNH4PO4•6H2O沉淀，可将氨态氮含量降至10mg·L−1以下。
（1）NH3的电子式：
______。
（2）废水中的NH3•H2O转化为MgNH4PO4•6H2O的离子方程式是______。
（3）16℃时，向废水中加入MgCl2和Na2HPO4，使镁、
氮、磷物质的量之比为1︰1︰1，沉淀过程中的pH
对剩余氨态氮浓度的影响如右图。
欲使剩余氨态
氮浓度低于10mg·L−1，pH的适宜范围是______，
pH偏大或者偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成，原
因是______。
Ⅱ．微波—氧化法
（4）仅对废水进行微波加热，pH对氨态氮脱出的影响如下表。
溶液pH
6~7
8~9
10~11
11~12
剩余氨态氮浓度（mg·L−1）
156
100
40
14
表中数据表明：
pH增大有利于废水中化学平衡______（用化学用语表示）的移动。
（5）微波协同CuO和H2O2除去氨态氮
①其他条件相同，取相同体积的同一废水样品，微波10min，剩余氨态氮浓度与一定浓度H2O2溶液添加量的关系如下图。
据图推测CuO在氨态氮脱除中可能起催化作用，理由是______。
②微波协同CuO有利于H2O2除去氨态氮。
该条件下，H2O2将NH3氧化为N2的化学方程式是______。
（丰台区）
Cr（OH）3
26．（13分）含+6价铬的废水毒性强，对环境污染严重。
化工厂常用SO2处理含铬废水，其工艺流程如下图所示：
已知：
Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
（1）将吸收塔中1molCr2O72-与SO2反应的热化学方程式补全。
Cr2O72-（aq）+SO2（g）+++ΔH=-1145kJ/mol
（2）其他条件不变，研究吸收塔中pH对反应的影响。
pH
2
4
6
Cr（+6）
最大去除率
99.99%
达排放标准
99.95%
达排放标准
99.5%
未达排放标准
时间
30min
35min
45min
①由上述数据获得的结论有。
②实际工业生产控制pH=4左右的原因是。
③下列说法不合理的是。
a.该酸性含铬废水中一定含有CrO42-，pH越大其含量越高
b.其他条件不变，增大压强，吸收塔中反应的K增大，有利于除去Cr（+6）
c.理论上看，SO32-、Fe2+等也可以用于除去Cr（+6）
（3）其他条件不变，研究温度对Cr（+6）去除率的影响（如图1所示）。
Cr（+3）物质的量分数
Cr（+6）去除率
0
图1图2
30min前相同时间内，80℃的Cr（+6）去除率比40℃高，30min后80℃的
Cr（+6）去除率低，原因分别是；。
（4）图2为Cr（+3）微粒物质的量分数随溶液pH的变化关系示意图，中和池中应控制pH范围为。
（5）废水中Cr（+6）总浓度为a×10-3mol/L，处理1000L废水，去除率要求达到
99.95%，理论上需要SO2物质的量为mol（写计算式）。
（顺义区）26．（12分）粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Ag和Au（金）等。
湿法处理阳极泥的一种工艺流程如下：
（1）在粗铜精炼过程中，粗铜与电源的__________极（填正、负）连接；阴极的电极反应式为__________________________________。
（2）在浸铜过程中，浸铜反应的离子方程式为__________________________________，
生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量，可能的原因是
______________________________________________________________。
（3）已知：
浸金时，Au转化为AuCl4-。
在理论上，提取金的过程中反应消耗NaClO3和H2C2O4的物质的量之比为__________。
（4）已知:
浸银时发生反应AgCl+2SO32-
Ag（SO3）23-+Cl-；Ag（SO3）23-将HCHO氧化为CO32-。
①为减少废液排放，充分利用资源，向浸银残液中通入气体X得到Na2SO3再生液，X是__________。
②在提取银过程中，其他条件不变，Na2SO3再生液的循环使用次数与银的浸出率关系如图所示。
试结合平衡移动原理，解释产生这种变化的原因_________________________。
（昌平区）26.（15分）新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂（LiFePO4）做电极材料。
对LiFePO4废旧电极（含杂质Al、石墨粉）回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如下：
研磨
资料：
碳酸锂在水中溶解度：
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
（1）过程i研磨粉碎的目的是_________。
（2）过程ii加入足量NaOH溶液的作用是_________。
（3）过程iii采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如下表所示：
序号
酸
氧化剂
浸出液Li+浓度（g/L）
滤渣中Li含量/%
实验1
HCl
H2O2
9.02
0.10
实验2
HCl
NaClO3
9.05
0.08
实验3
HCl
O2
7.05
0.93
①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为__________。
②结合实验结果和①中的现象，最终选择H2O2作为氧化剂，原因是_________。
③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是_________。
（4）浸出液中存在大量H2PO4−和HPO42−，已知：
H2PO4−
HPO42−+H+，HPO42−
PO43−+H+，
结合平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因_________。
（5）对比过程iv和v，说明过程iv不用饱和Na2CO3溶液的原因_________。
（6）简述过程vi的操作_________。
（房山区）27.（13分）钒（V）为过渡元素，可形成多价态化合物，全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图：
已知：
离子种类
VO2+
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
（1）全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，该电池放电时总反应式是
（2）当完成储能时，正极溶液的颜色是
（3）质子交换膜的作用是
（4）含钒废水会造成水体污染，对含钒废水（除VO2+外，还含Fe3+等）进行综合处理
可实现钒资源的回收利用，流程如下：
已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同：
钒的化合价
酸性
碱性
+4价
VO2+
VO（OH）3-
+5价
VO2+
VO43-
1滤液中钒元素的主要存在形式为
2滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色，用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程、
萃取
反萃取
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集，过程
高三理综试卷第14页（共18页）
可简单表示为（HA为有机萃取剂）：
（VO）2（SO4）n+2nHA
2VOAn+nH2SO4
水层有机层有机层水层
萃取时必须加入适量碱，其原因是
④纯钒可由熔盐电解法精炼，粗钒（含杂质）作极。
北京市2019届高三各城区二模考试化学试题分类汇编
生产工艺流程参考答案
（海淀区）27．（13分）
（1）Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O（2分）
（2）将Fe2+完全氧化为Fe3+，有利于与伯胺反应，提高萃取率（1分）
（3）萃取（1分）、分液（1分）（2分）
（4）Fe3++6Cl-
[FeCl6]3-（已知ii中的反应）使Fe3+浓度下降（1分），3R-NH2+Fe3++SO42-+H2O
Fe（NH2-R）3（OH）SO4+H+（已知i中的反应）平衡向逆反应方向移动（1分），Fe3+从易溶于煤油的物质中转化到易溶于水的物质中，实现反萃取
（2分）
（5）4Fe3++5N2H4===4Fe2++N2+4N2H5+（2分）
（4[FeCl6]3-+5N2H4===4Fe2++N2+4N2H5++24Cl-2分）
（4Fe3++N2H4===4Fe2++N2+4
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