高考专题训练工业流程三年真题课件.docx

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高考专题训练工业流程三年真题课件

2016年高考专题训练---工业流程三年真题【2】

1.（2015山东卷31）重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是       。

实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外

还需使用下列仪器中的      。

a．烧杯    b．容量瓶    c．玻璃棒      d．滴定管

Ca2+

Mg2+

Fe3+

开始沉淀时的pH

11.9

9.1

1.9

完全沉淀时的pH

13.9

11.1

3.2

（2）

加入NH3·H2O调节pH=8可除去        （填离子符号）滤渣Ⅱ中含      （填化学式）。

加入H2C2O4时应避免过量，原因是                      。

已知：

Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9

（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。

已知：

2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20        Ba2++CrO42—=BaCrO4↓

步骤I：

移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b  mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。

步骤II：

移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。

滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的       （填“上方”或“下方”）。

BaCl2溶液的浓度为       mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将      （填“偏大”或“偏小”）。

2（2015山东卷29））利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________，铁渣中铁元素的化合价为___________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为__________。

3.（2015年天津）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。

湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。

某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu（NH3）42+，反应中H2O2的作用是。

写出操作①的名称：

。

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu（NH3）42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：

。

操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）。

a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。

若操作③使用右图装置，图中存在的错误是。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。

阴极析出铜，阳极产物是。

操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。

（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。

4.（2015年高考四川卷）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的工业原料FeSO4（反应条件略）

活化硫铁矿还原Fe2+的主要反应为：

FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应，请回答下列问题：

（1）第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。

（2）检验第

步中Fe2+是否完全还原，应选择（填字母编号）。

A.KMnO4溶液B.K2[Fe（CN）4]溶液C.KSCN溶液

（3）第

步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后再第

步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉

淀，滤液中铝、硅杂质除尽。

通入空气引起溶液pH降低的原因是。

（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

（5）已知25℃，101kPa时：

4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）

=-1648kJ/mol

C（s）+O2（g）=CO2（g）

=-393kJ/mol

2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）=2FeCO3（s）

=-1480kJ/mol

FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是。

（6）加入烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。

将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。

按上述流程，第

步应加入FeCO3kg。

5（2015年高考广东卷）七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含MgO和，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液I中c（Mg2+）小于5×10-6mol·L-1,则溶液PH大于（Mg（OH）2的Ksp=5×10-12）;该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是，

（2）滤液I中的阴离子有（忽略杂质成分的影响）；若滤液I中仅通入CO2会生成，从而导致CaCO3产率降低。

（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为。

（4）电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为。

（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为。

6.（2015年高考福建卷）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。

（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质

SiCl4

AlCl3

FeCl3

FeCl2

沸点/℃

57.6

180（升华）

300（升华）

1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是（只要求写出一种）。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。

③已知：

Al2O3（s）+3C（s）=2Al（s）+3CO（g）ΔH1=+1344.1kJ·mol-1

2AlCl3（g）=2Al（s）+3Cl2（g）ΔH2=+1169.2kJ·mol-1

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。

4步骤Ⅲ的经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为

5结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。

7.（2015年高考真题安徽卷）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：

已知：

NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：

13℃）。

（1）在第①不反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。

（2）请配平第①步反应的化学方程式：

□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2-------□NaBH4+□Na2SiO3

（3）第②步分离采用的方法是______；第③不分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是______。

（4）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8

克NaBH4（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是_______。

②

8.（2015年江苏高考）（12分）以磷石膏（只要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等）为原料可制备轻质CaCO3。

（1）匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c（SO42－）随时间变化见由图。

清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________（填序号）

A.搅拌浆料B.加热浆料至100℃C.增大氨水浓度D.减小CO2通入速率

（2）当清液pH接近6.5时，过滤并洗涤固体。

滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________（填化学式）；检验洗涤是否完全的方法是_________。

（3）在敞口容器智能光，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c（Ca2＋）增大的原因___________。

9.（2015年海南）单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如下图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：

（1）能与X发生化学反应的酸是；由X制备Mg2Z的化学方程式为。

（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为，Y分子的电子式为。

（3）Z．X中共价键的类型分别是。

10.（2015年高考新课标Ⅰ卷）硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。

（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。

然后在调节溶液的pH约为5，目的是_________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。

（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。

11.（2014江苏卷）（12分）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（填化学式）。

（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”）。

12．（2014安徽卷）（14分）

LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。

某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：

已知：

HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。

（1）第①步反应中无水HF的作用是、。

反应设备不能用玻璃材质的原因是（用化学方程式表示）。

无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：

如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的溶液冲洗。

（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PCl5极易水解，其产物为两种酸，写出PCl5水解的化学方程式：

。

（3）第④步分离采用的方法是；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。

（4）LiPF6产品中通常混有少量LiF。

取样品wg。

测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为mol（用含有w、n的代数式表示）。

13.（2014四川卷）（16分）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。

某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（1）上述流程脱硫实现了__________（选填下列字母编号）。

A.废弃物的综合利用B.白色污染的减少C.酸雨的减少

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是____________________________。

（3）已知：

25℃、1O1kPa时，Mn（s）＋O2（g）＝MnO2（s）ΔH＝-52OkJ/mol

S（s）＋O2（g）＝SO2（g）ΔH＝-297kJ/mol

Mn（s）＋S（s）＋2O2（g）＝MnsO4（s）ΔH＝-1065kJ/mol

SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是______________________________。

（4）MnO2可作超级电容器材料。

用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是____

（5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。

碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是____________

（6）假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。

按照图示流程，将am3（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通人矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_________kg。

14.（2014天津卷）14分）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g） ∆H=—92.4kJ•mol‾1一种工业合成氨的简易流程图如下：

（1）天然气中的H2S杂质常用常用氨水吸收，产物为NH4HS。

一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：

                                 。

（2）步骤II中制氯气原理如下：

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的是           。

a.升高温度 b.增大水蒸气浓度  c.加入催化剂  d.降低压强

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。

若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为            。

（3）下左图表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。

根据图中a点数据计算

N2的平衡体积分数：

           。

（4）依据温度对合成氨反应的影响，在下右图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。

（5）上述流程图中，使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是（填序号）            ，简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：

                                                  。

15.（2013安徽化学）二氧化铈

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

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的目的是为了去除（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是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。

（4）取上述流程中得到的

产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•

标准溶液滴定至终点时（铈被还原为

）,消耗25.00mL标准溶液，该产品中

的质量分数为。

16.（2013大纲化学）（15分）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。

从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题

（1）写出反应1的化学方程式；

（2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是，

反应2的离子方程式为；

（3）E可作为建筑材料，化合物C是，

写出由D制备冰晶石的化学方程式；

（4）电解制铝的化学方程式是，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是

17.（2013广东化学）银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的：

（1）电解精练银时，阴极反应式为；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。

（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，要控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。

（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：

CuO＋Al2O3

CuAlO2＋↑

（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2（SO4）3溶液L。

（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。

18.（2013江苏化学）（12分）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。

硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。

以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。

（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为。

（3）滤渣2的成分是（填化学式）。

（4）煅烧过程存在以下反应：

2MgSO4＋C

2MgO＋2SO2↑＋CO2↑

MgSO4＋C

MgO＋SO2↑＋CO↑

MgSO4＋3C

MgO＋S↑＋3CO↑

利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

D中收集的气体可以是（填化学式）。

B中盛放的溶液可以是（填字母）。

a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液c.稀硝酸d.KMnO4溶液

A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：

。

19.（2013全国1卷化学）（15分）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用，某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe－=LixC6。

现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

回答下列问题：

（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为。

（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。

（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。

（5）充电过程中，发生LiCoO2与Li1-XCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式

。

（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。

在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有（填化学式）。

20.（2013全国1卷化学）草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。

一种制备草酸（含两个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为

、。

（2）该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是，滤渣是；过滤操作②的滤液是和，滤渣是。

（3）工艺过程中③和④的目的是。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸.该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。

称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为；列式计算该成品的纯度。

21.（全国新课标2）（14分）

氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等杂质）的流程如下：

提示：

在本实验条件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

（1）反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为；

在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是；

（2）反应③的反应类型为，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有；

（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。

（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn（OH）2。

取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于。

22.（山东化学）（15分）

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。

（1）实验室利用反应TiO2（s）+2CCl4（g）==TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下

有关性质如下表

物质

熔点/℃

沸点/℃

其他

CCl4

-23

76

与TiCl4互溶

TiCl4

-25

136

遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是，装置E中的试剂是。

反应开始前依次进行如下操作：

停止通氮气

熄灭酒精灯

冷却至室温。

正确的顺序为（填序号）。

欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是。

（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）（含Fe2O3、SiO2等杂质）制备TiO2的有关反应包括：

90℃

酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）==FeSO4（aq）+TiOSO4（aq）+2H2O（l）

水解TiOSO4（aq）+2H2O（l）==H2TiO3（s）+H2SO4（aq）

简要工艺流程如下：

试剂A为。

钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是