高考工业流程必做题.docx

1、高考工业流程必做题x1.途经张家界的黔张常铁路是我国“八纵八横”高速铁路网之一，于2019年12月26日开通，高铁的铝合金车体的优势是：制造工艺简单，节省加工费用；减重效果好；有良好的运行品质；耐腐蚀，可降低维修费。工业上制备铝一般是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含有Fe2O3杂质)中得到纯净的Al2O3，然后电解Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯Al2O3的简单示意图。其中涉及到的一个反应是：2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3。(1)图示中实验操作(1)是_；加入的试剂是_(填化学式)。(2)试写出下列物质(或溶液中的溶质)的化学式：B_；D_；H_。(3

2、)写出化学方程式：铝土矿A：_。EF：_。2.(14分)CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图：回答下列问题：（1）写出溶解过程中的离子方程式_。（2）11的H2SO4是用1体积98% H2SO4与1体积水混合而成。配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒外，还需要_、_。（3）该工艺会产生一定量的酸性气体，该气体是_（写分子式），应加以回收处理。（4）已知Cu2O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu+的稳定性比Cu2+差请你设计一个简单的实验检验焙烧后固体(假设只含铜的氧化物)中是否含Cu2O。 。（5）不考虑生产中的损耗，要计算铜粉中Cu的含量，需

3、要测定的数据是_和_（用文字表示）。3.（本题11分）生产着色铝片的工艺流程如下：请回答下列问题：（1）第步中NaOH溶液的作用是 （1分）（2）第步HNO3的作用是对铝片进行抛光，写出其反应的的离子方程式 （2分）（3）在第步电解是以铝为阴极，铝片为阳极，在硫酸介质中控制电压电流，使阳极放出O2与Al反应使铝表面形成一层致密的氧化膜。写出有关的电极反应式：阴极： （2分）阳极： （2分）（4）氧化膜质量的检验：取出铝片干燥，在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液（3gK2CrO475mL水25mL浓盐酸），判断氧化膜质量的依据是 （2分）A铝片表面有无光滑 B比较颜色变化 C比较

4、质量大小 D比较反应速率大小（5）将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约2030min，封闭的目的是使着色的氧化膜更加致密，有关反应化学方程式是 （2分） 4.（8分）工业上制取CuCl2的生产流程如下：请结合下列数据，回答下列问题：物 质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度积/258.010162.210204.01038完全沉淀时的pH范围9.66.434（1）在溶液A中加入NaClO的目的是_。（2）在溶液B中加入CuO的作用是_。（3）操作a的目的是_。（4）在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转变为CuCl2，采用多量盐酸和低温蒸干的目的是_5.（12分）七水硫酸

5、镁（MgSO47H2O）为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在干燥空气中易风化，易溶于水，缓溶于甘油，微溶于乙醇，热至68以上熔化。在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣硼镁泥可制取七水硫酸镁。表1 硼镁泥的主要化学成分成分MgOSiO2Fe2O3CaOB2O3Al2O3MnOCO2质量分数%25-3818-256-151-31-21-21-215-20表2 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH值4.73.29.710.411.2硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：根据以上流程图

6、并参考表格数据，试回答下列问题： 硼镁泥是硼镁矿生产硼砂（Na2B4O710H2O）时的废渣。将硼镁矿（2MgOB2O）锻烧、粉碎后加水和纯碱，在加热加压下通入CO2可得硼砂。此反应为熵减小反应， 试写出反应方程式： 。 沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式 。 CaSO4的溶解度随温度升高变化不明显，在得到沉淀C时，对蒸发浓缩后的溶液却要进行趁热过滤，原因是 。 经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用方程式解释原因： 。 用正三辛胺（TOA）做萃取剂，磺化煤油做稀释剂，通过有机萃取也可以用来除去硫酸镁浸出液中的铁

7、。其主要反应如下：Fe2H2OFe(OH)2H Fe(OH)2SO42Fe(OH)SO4 2R3NH2SO4(R3NH)2SO4 Fe(OH)SO4(R3NH)2SO4Fe(OH)SO4(R3NH)2SO4 试问：浸出液初始pH须加H2SO4调至0.9左右，pH1.5时不利于萃取。试给出须加H2SO4的两个理由 。pH0.5亦不利于萃取，给出其主要原因 。6.已知A、B、C、D、E、F、G为中学化学中常见的化合物，其中A是淡黄色固体，B是无色液体，G为红褐色沉淀常温下甲、乙、丙为气态非金属单质，丙呈黄绿色；丁、戊为常见金属单质，其中戊是当前用量最大的金属它们之间的转化关系如下图所示（有的反应部

8、分产物已经略去）请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：A，E，戊（2）F转化为G的过程中出现的现象是： （3）写出中反应的离子方程式： （4）转化中不含有氧化还原反应的是：（填序号）7.（8分）某强酸性溶液X含有Ba2、Al3、NH、Fe2、Fe3、CO32、SO32、SO、Cl、NO中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：根据以上信息，回答下列问题：（1）溶液X中除H外还肯定含有的离子是_； （2）写出有关离子方程式：步骤中生成A_ _;步骤生成沉淀I_ _。（3）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H)0.04 mol，而沉淀C物质的量

9、小于0.07 mol，能说明该溶液中除了（1）中含有的离子还一定有_。8.从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为 （2）流程乙加入烧碱后生成SiO32的离子方程式为 （3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入（填试剂名称）（4）滤液E、K中溶质的主要成份是（填化学式），写出该溶液的一种用途（5）已知298K时，Mg（OH）2的容度积常数KSP=5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）=9

10、.从废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）中回收XO5的一种生产工艺流程 示意如图所示：回答下列问题：（1）中滤渣的主要成分是 （2）、中的变化过程可简化为（下式中Rn+表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取 剂的主要成分）：Rn+（水层）+nHA（有机层）RAn（有机层）+nH+（水层）中萃取时必须加入适量碱，其原因是 中反萃取时加入的X试剂是 （3）完成中反应的离子方程式： ClO3+ VO2+ H+= VO3+ Cl+ （4）25时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1钡沉淀率/%8892939

11、59595939087根据表中数据判断，中加入氨水，调节溶液pH最佳值为 ；若钒沉淀率为90%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+） （已知：25时，KspFe（OH）3=4.01038）（5）在整个工艺流程中，可以循环利用的物质是水、 和 （6）写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 10.（12分）回收铅蓄电池的电极填充物（铅膏，主要含PbO、PbO2、PbSO4)，可制备热稳定剂三盐基硫酸铅（组成可表示为3PbOPbSO4H2O)，其实验流程如下：（1）物质X可以循环利用，该物质是 。最后一次过滤之后需要洗涤，检验三盐基硫酸铅是否洗净的方法是 。（2）从滤液A可提取出一种含结晶水

12、的钠盐副产品。若检验该晶体中结晶水的含量，所需的硅酸盐材质仪器有_、_、 、玻璃棒、石棉网、干燥器等。（3）流程中不直接利用H2SO4溶液与PbO、PbCO3反应制取PbSO4，原因可能是 。（4）生成三盐基硫酸铅的离子反应方程式为 。（5）向铅膏浆液中加入Na2SO3溶液的目的是将其中的PbO2还原为PbO。若实验中所取铅膏的质量为47.8 g，其中PbO2的质量分数为15.0%，则要将PbO2全部还原，至少需加 mL 1.0 molL-lNa2SO3溶液。11.（9分）锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如图1 已知：GeO2是两性

13、氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6（1）第步滤渣主要成分有 （填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有 （2）第步萃取时，锗的萃取率与（水相和有机相的体积比）的关系如图2所示，从生产成本角度考虑，较适宜的的值为 （3）第步加入盐酸作用 （答两点即可）（4）第步反应的化学方程式 （5）检验GeO2nH2O是否洗涤干净的操作是 12.（15分）重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成分为FeOCr2O3）为原料生产。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：FeOCr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 +

14、 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O。试回答下列问题：(1)在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式：_、_。(2)NaFeO2能强烈水解，在操作中生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式： 。简述检验溶液中是否存在Fe3 +的方法是： 。(3)操作的目的是什么，用简要的文字和化学方程式说明： 。(4)操作中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，写出平衡转化的离子方程式： 。(5) 铬（Cr）与铝的性质相似，试写出Cr(OH)3 溶于NaOH 溶液所发生反应

15、的离子反应方程式： 。13.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：回答下列问题：(1)酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_ _。(2)滤液B中加入NH4HCO3溶液的离子方程式 。(3)煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为_ _。(4)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如如图所示，产品的化学式为，为了获得产品，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。(5)检验产品晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是_，进一步提纯产品的方法是_；(6)步骤中可选用_(填序号)试剂调

16、节溶液的pH。A稀硝酸 B双氧水 C氨水 D高锰酸钾溶液14.为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体。请回答：（1）写出步骤反应的离子方程式： 。（2）试剂X是 。步骤、中均需进行的实验操作是 。（3）进行步骤时，该小组用如图7所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 。（4）用固体F制备CuSO4溶液，可设计以下三种途径：写出途径中反应的离子方程式 ， 请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由 。1

17、5.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途高铁酸钾（K2FeO3）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中如图1是高铁电池的模拟实验装置：（1）该电池放电时正极的电极反应式为 ；若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，理论消耗Zn g（已知F=96500C/mol）（2）盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向 移动（填“左”或“右”）；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向 移动（填“左”或“右”）（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有 、工业上湿法制备K2FeO4的工艺流程如图3图3（4）完成“氧化”过程中反应的化学方程式： FeCl3

18、+ NaOH+ NaClO= Na2FeO4+ NaCl+ H2O（5）加入饱和KOH溶液的目的是 （6）已知25时KspFe（OH）3=4.01038，此温度下若在实验室中配制5mol/Ll00mLFeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL2mol/L的盐酸（忽略加入盐酸体积）16.一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为 （2）过程II中加入

19、稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴则浸出钴的离子反应方程式为 （产物中只有一种酸根）请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因 （3）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用： 17.某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种）的组成并制备少量CuSO45H2O，实现废物综合利用，实验过程如下：过程： （1）废Cu粉中一定含有的杂质是 （填化学式）（2）写出过程发生反应的离子方程式： 过程： （3）综合过程、II，计算废Cu粉中各成分的质量之比是 （化为最简整数比）过程：已知25时：

20、电解质Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3溶度积（Ksp）2.210208.010164.01038开始沉淀时的pH5.46.53.5完全沉淀时的pH6.49.64.0（4）在中所得蓝色溶液中加入一定量的H2O2 溶液，调节溶液的pH范围为 ，然后过滤、结晶，可得CuSO45H2O（5）下列与方案 相关的叙述中，正确的是 填字母）AH2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe（OH）2沉淀比Fe（OH）3沉淀较难过滤C调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜D在pH4的溶液中Fe3+一定不能大量存在18.（14分） 电子工业中，常

21、用氯化铁溶液作为印刷电路铜板蚀刻液。请按要求回答下列问题：（1）若向氯化铁溶液中加入一定量的澄清石灰水，调节溶液pH，可得红褐色沉淀,该反应的离子方程式为： ，该过程中调节溶液的pH为5，则c(Fe)为： molL1。（己知：KspFe(OH)3= 4.010-38） （2）某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：用足量FeCl3溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子有： 。 FeCl3蚀刻液中通常加入一定量的盐酸，其中加入盐酸的目的是： 。 步骤中加入H2O2溶液的目的是： 。 已知：生成氢氧化物沉淀的pHCu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时4.77.01.9沉淀完全时6.

22、79.03.2根据表中数据推测调节pH的范围是： 。 写出步骤中生成CO2的离子方程式： （已知Cu2(OH)2CO3难溶于水）19.（14分）I、请根据如下图所示转化关系回答有关问题。A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有强氧化性。（1）写出A、B的化学式：A ，B 。（2）依次写出AD和DE（E中含有某+5价元素的含氧酸根离子）的离子方程式： ， 。（3）写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式： 。II、（1）将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1molL1稀盐酸。在如下图所示坐标系中画出能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的

23、量的关系图像。（2）将18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到约250，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6g。试计算混合物中NaOH的质量分数。（请写出计算过程）20.硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取其工艺流程如图所示。（1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 （填序号） 研磨多次浸取升高温度加压搅拌（2）步骤所得滤渣中的物质是（写化学式） （3）步骤中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂X应为 （4）步骤还可以回收Na2SO4来制取Na2S检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ，Na2S可由等物质的量的Na2SO

24、4和CH4在高温、催化剂条件下制取，化学反应方程式为 ；已知Na2SO410H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图，从滤液中得到Na2SO410H2O的操作方法是 （5）若步骤加入的ZnCO3为bmol，步骤所得Cd为dmol，最后得到VL、物质的量浓度为cmol/L的Na2SO4溶液则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为 21.（13分）钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。（1）TiO2+钛的化合价为 （2）步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是 。（3）操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、 。（4）步骤中发生反应的

25、化学方程式为_；反应温度一般需控制在35以下，其目的是 。（5）已知Ksp=Fe(OH)2=810-16 s。步骤中，FeCO3达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为85，c(Fe2+)=110-6 mol/L。试判断所得的FeCO3中_（填“有”或“没有”）Fe(OH)2；步骤中，为了得到较为纯净的Fe2O3，除了适当的温度外，还需要采取的措施是 。（6）向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2nH2O。请结合原理和化学用语解释其原因 。22.粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等，某实验室对其进行处理的流程如图所示：回答下列问题：（1）第步得到的“熟料”中可

26、溶性的成分主要是NH4Fe（SO4）2、NH4Al（SO4）2等，写出生成NH4Fe（SO4）2的化学方程式，在NH4Al（SO4）2溶液中加入Ba（OH）2溶液使硫酸根离子恰好完全沉淀，写出反应的离子方程式：；（2）滤渣B的主要成分为，其与NaOH溶液反应的离子方程式为（3）已知KSPFe（OH）3=41038，KSPAl（OH）3=11033为实现步骤的实验目的，应使溶液中c（Fe3+）、c（Al3+）均小于或等于1109molL1可认为完全沉淀，则溶液A至少应调节到pH=；用NH4HCO3调节pH的实验原理为（用离子方程式表示）（4）实验室进行第步操作时，所需的仪器是酒精灯、石棉网、三脚架、，得到的晶体主要成份是（填化学式）第步所加试剂D是；第步生成Al（OH）3的离子方程式为23.