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化学工业流程高考题汇编有标准答案共11页

化工生产真题训练

1、(2019山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。

工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:

(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。

(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。

(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。

(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。

2、(2019年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。

实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为             ;滤渣Ⅰ的主要成分为    。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。

滤渣Ⅱ的主要成分为      (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,

其原因是                     (用离子方程式表示)。

(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是       ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

3、(2019年江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:

(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为       ;该操作将I2还原为I-的目的是        。

(2)操作X的名称为           。

(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如右图所示)。

实验控制在较低温度下进行的原因是               ;锥形瓶里盛放的溶液为             。

(4)已知:

5SO32—+2IO3—+2H+=I2+5SO42—+H2O

某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3—中的一种或两种。

请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3—的实验方案:

取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在;                                    。

实验中可供选择的试剂:

稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液

4、(2019福建高考)铁及其化合物与生产、生活关系密切。

(1)右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

  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

     。

(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:

            。

[已知:

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:

 

已知:

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:

已知:

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。

完成下列填空:

(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↓

(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+

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