2022年高三化学化工流程题专题练习 .pdf
学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(1) 1 【2014深圳一模】（17 分）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：已知：铬渣含有Na2SO4及少量 Cr2O72、Fe3+；Fe3+、Cr3+完全沉淀（ c1.0105 molL1）时 pH 分别为 3.6 和 5。(1)“ 微热 ” 除能加快反应速率外，同时还可以，滤渣 A 为_（填化学式）。(2)根据溶解度（ S）温度（ T）曲线，操作 B 的最佳方法为 _（填字母序号）A蒸发浓缩，趁热过滤B蒸发浓缩，降温结晶，过滤(3)酸化后 Cr2O72可被 SO32还原成 Cr3+，离子方程式为_ ；酸 C 为，Cr(OH)3的溶度积常数KspCr(OH)3_。(4)根据 2CrO422H+Cr2O72H2O 设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取 Na2Cr2O7，图 中右 侧 电极 连接 电 源的极，其电极反应式为_ 。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆2 【2014 华附四校联考】（15 分）钛有强度高和质地轻的优点，广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）制备钛金属，工业流程如下：已知： Ti 与 TiO2化学性质稳定，不溶于稀硫酸、稀盐酸等。(1)请写出 FeTiO3与稀盐酸反应的离子方程式：。(2)请写出“熔融氧化”的化学方程式：。(3)电解氯化镁的阴极反应式为：，可循环利用的物质为：（填化学式）。(4)热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂：（填 “ 能” 或“ 不能 ” ） ；原因为：。(5)用此方法制备得到的Ti 金属常混有 MgCl2和 Mg， 除杂试剂是（填化学式）。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(2) 3 【2014 广州调研】（16 分）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要成分为 MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：已知 25，部分物质的溶度积常数如下：物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnS CoS NiS Ksp2.1 10133.0 10165.0 10161.0 10115.0 10221.0 1022(1)步骤中， MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。(2)步骤中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为 Fe3+，反应的离子方程式是，加氨水调节溶液的pH 为 5.0-6.0，以除去 Fe3+。(3)步骤中，滤渣2 的主要成分是。(4)步骤中，在（填“阴”或“阳”）极析出Mn ，电极反应方程式为。(5)电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。进行二级沉降的目的是。总结反思：碳酸锰矿粉H2SO4溶浸滤渣 1Mn 滤渣 2(NH4)2S 电解除杂滤液除杂滤液氨水MnO2电解废水精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆4 【2014 汕头一模】（16 分）回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等 )，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。物 质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)27.6 9.6 Mn(OH)28.3 9.8 (1)在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式：_。(2)酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如右上图所示，工业采用的是浸取60 min，其可能原因是。(3)锰粉经浓盐酸浸取，过滤I 除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是。(4)过滤 I 所得滤液经氧化后，需加入NaOH 溶液调节 pH 约为 5.1，其目是。(5)过滤所得滤液加入足量H2O2溶液并加入 NaOH 溶液调节 pH 约为 9，使Mn2+ 氧化得到 MnO2， 反应的离于方程式为。(6)工业上利用 KOH 和 MnO2为原料制取 KMnO4。主要生产过程分两步进行：第一步将 MnO2和固体 KOH 粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取 K2MnO4；第二步为电解 K2MnO4的浓溶液制取 KMnO4。 第一步反应的化学方程式为。 电解 K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(3) 5【2014湛江一模】 （16分） 铬铁矿的主要成分可表示为FeO Cr2O3,还含有 MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。碳酸钠铬铁矿焙烧浸出O2CO2中和酸化废液处理H2O 醋酸醋酸KCl pH5 pH= 78 固体 a 固体 b K2Cr2O7晶体操作I 操作II 操作III 已知 1：物质的溶解度（ g/100g水）已知 2：焙烧时有 Na2CrO4、 Fe2O3、NaAlO2等生成。Cr2O72+ H2O 2CrO42+ 2H+；Cr2O72具有很强的氧化性回答问题：(1) “ 浸出 ” 步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有（要求写一条） 。(2)固体 b 中主要含有（填写化学式）。(3)要检测酸化操作中溶液的pH 是否等于 4.5，应该使用（填写仪器或用品名称）。(4)酸化步骤用醋酸调节溶液的pH5， 其目的是；不用盐酸调节溶液pH 的原因是。(5)操作 III 发生反应的化学方程式是，要得到K2Cr2O7晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、和干燥。总结反思：物质04080KCl 28.0 40.1 51.3 NaCl 35.7 36.4 38.0 K2Cr2O74.7 26.3 73.0 Na2Cr2O7163.0 215.0 376.0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆6 【2014 江门一模】 （15 分）从明矾 KAl(SO4)2 12H2O制备 Al、K2SO4和 H2SO4的流程如下：明 矾 焙 烧 的 化 学 方 程 式 为 ： 4KAl(SO4)2 12H2O+3S 2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O 请回答下列问题：(1)在焙烧明矾的反应中，氧化剂是。(2)步骤中，为提高浸出率，可采取的措施有_ 。A粉碎固体混合物B降低温度C不断搅拌D缩短浸泡时间(3)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是。(4)步骤电解的化学方程式是，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中， 阳极材料需要定期更换， 原因是：。(5)以 Al 和 NiO(OH) 为电极， NaOH 溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转 化 为Ni(OH)2， 则 该 电 池 的 正 极 电 极 反 应 式是。(6)焙烧 a 吨明矾（摩尔质量为b g/mol） ，若 SO2的转化率为 96%，可生产质量分数为 98的 H2SO4质量为吨（列出计算表达式） 。总结反思：固体混合物SO2Al2O3SO3Al H2SO4K2SO4硫焙烧水浸过滤V2O5 冰 晶 石970通电明矾精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(4) 7 【2014 梅州一模】（16 分）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：（一定条件下， MnO4 可与 Mn2+反应生成 MnO2）已知：生成氢氧化物沉淀的pH Al(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.4 6.3 2.7 完全沉淀时5.2 9.7 3.2 (1)H2SO4溶解 A12O3的离子方程式是(2)检验滤液中还存在Fe2的方法是 _ （注明试剂、现象）。(3) “ 除杂” 环节有如下几个步骤，（）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH 为 3.2；（）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色（）加入 MnSO4至紫红色消失，过滤。步骤的目的：；调节溶液的 pH 为 3.2 的目的是。向的沉淀中加入浓HCl 并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是，写出其反应方程式：；中加入 MnSO4的目的是。(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是_ 。 （填化学式）总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆操作8 【2014 肇庆一模】（16 分）为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：请回答：(1)绿矾的化学式为。(2)写出反应的化学方程式，反应生成沉淀的离子反应方程式。(3)为 了 检 测 滤 液 D 中 含 有 的 金 属 离 子 ， 可 设 计 实 验 方 案 为 （ 试 剂 自选） ：。(4)在滤渣B 中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是。(5)若考虑绿色化学工艺，在滤渣E 中加入稀硫酸和试剂Y 制胆矾晶体，试剂Y为无色液体，则反应的总化学方程式为；若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y 为 1mol/L 的硝酸，欲使 3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4，则需该硝酸的体积L。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(5) 9【2014广州一模】 （16 分） 某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%） 、 Al2O3（25%） 、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：(1) “酸浸” 过程中主要反应的离子方程式为_ 、 _ 。(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_ 、_ 。 （写出两个）(3) 物 质X的 化 学 式 为 _。 “ 碱 溶 ” 时 反 应 的 离 子 方 程 式 为_ 。(4)已知 Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH 分别为 2.1 和 3.2， Al3+开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 4.1 和 5.4。为了获得产品Al(OH)3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用 CaCO3一种试剂，后续操作过程是_ 。(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向 AlCl3溶液中不断通入 HCl 气体，可析出大量AlCl3 6H2O 晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_ 。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆10 【2014茂名一模】 （16 分）工业上利用含有一定浓度的I2和 CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其生产流程如下：已知：Ca(IO3)2微溶于水 ,溶于硝酸； Ksp(CuI)=1.1 1012, Ksp(Cu2S)=2.5 1048；氧化性 : HNO3IO3H2O2(1) “ 还原” 过程中主要反应的化学方程式为：2Na2S2O3I2 = 2NaI。(2) 在 还 原 过 程 还 伴 随 有 CuI生 成 ， 写 出 加 入 Na2S 的 离 子 反 应 方 程式。(3)在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸，而不直接加入浓硝酸的目的是。(4)加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca(IO3)2，则要调节 pH 至（填 “ 酸性” 或“ 中性” 或“ 碱性” ）， 原因是。(5)Ca(IO3)2也可用电化学氧化法制取：先充分电解KI 溶液，然后在电解后的溶液中加入 CaCl2，最后过滤得到 Ca(IO3)2。写出电解时阳极发生的电极反应方程式, 用该方法制取Ca(IO3)2，每 1kg 碘化钾理论上可生产纯度为97.8%Ca(IO3)2的质量为kg（计算结果保留3 位有效数字）。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆高三化学化工流程题专题练习(6) 11 【2014韶关一模】（16 分）工业上生产高氯酸（沸点：90 C）时还同时生产了亚氯酸钠，其工艺流程如下：反应器IClO2气体反应器IINaClO2粗品操作NaHSO4晶体滤液操作：冷却、过滤浓H2SO4NaClO3NaOHH2OSO2HClO4纯品(1)实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有。(2)反应器 I 中的温度最佳为（填序号）；操作的名称为。A. 0 C ；B. 20 C ；C. 80 C ；D. 120 C (3)反应器 II 中发生反应的离子方程式为。(4)加快反应器 II 中反应速率的措施有（写出一种措施即可）等。从反应器 II 中获得NaClO2粗品的实验操作依次是（填序号，下同），进一步提纯的操作名称为。A.过滤B. 重结晶C.蒸馏D.蒸发浓缩E. 蒸干灼烧F. 冷却结晶G.萃取分液(5)上述流程中可循环使用的物质为，副产品除NaClO2、NaHSO4外还有（填化学式）。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆12 【2014佛山一模】 （15 分）磷酸盐骨水泥具有良好的生物相容性和生物活性。医药工业利用共沉淀原理，通过控制Ca/P 物质的量比 n(Ca)/n(P)制备相应产品Ca5(PO4)3OH 和 Ca3(PO4)2的 n(Ca)/n(P)分别为 1.67和 1.5 流程如下：（注： Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2和 CaHPO4均难溶于水； Ca(H2PO4)2溶液pH7）下表为 n(Ca)/n(P)1.5 时，不同 pH 值制得滤饼的产率以及分析结果：pH值6.8 7.2 8.0 9.0 10.0 产率(%) 92.6 95.3 96.7 94.6 95.6 n(Ca)/n(P) 1.51 1.50 1.51 1.52 1.52 (1)流程中强调 “ 滴加速度 100mL/45min” 的作用是 _。流程中调 pH 选氨水，不选生石灰或石灰乳的理由是_。(2)从表中数据分析生成Ca3(PO4)2时，“pH x” 中的 x 的最佳取值为 _，滤饼的化学成分 Ca5(PO4)3OH、Ca3(PO4)2、CaHPO4和_。(3)酸性条件下产率偏低的原因是_。(4) “高温煅烧 ” 滤饼，化学反应方程式为_。(5)下图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图信息计算磷的初始浓度为0.70mmol/L，pH10.0 条件下反应前 10min 内磷的沉淀速率为 _。总结反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆参考答案1 【2014深圳一模】（17 分）(1)促进 Fe3水解生成 Fe(OH)3而除去； （2 分）Fe(OH)3； （2 分）(2)A（2 分）(3)3SO32Cr2O728H2Cr33SO424H2O； （3 分，化学式和配平错误0 分）H2SO4； （2 分）1.0 1032 mol4 L4（2 分，不带单位扣1 分）(4)正极， （2 分） 4OH4eO2 2H2O（2 分） （无“”扣分 1 分）2 【2014华附四校联考】（15分）(1)FeTiO3+2H+ Fe2+TiO2+H2O （3 分）(2)TiO2+ 2C+ 2Cl2 TiCl4+ 2CO （3 分）(3)Mg2+ + 2e= Mg （3 分）Cl2和 Mg （2分）(4)能； （1 分）钠的还原性比镁强（1 分）(5)HCl（2 分） （填写 H2SO4、HNO3均可）3 【2014广州调研】（16 分）(1)MnCO3+H2 SO4 MnSO4+ CO2+H2O（3 分）(2) MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O（3 分）(3)CoS和 NiS （3 分，错、漏均扣 1 分）(4)阴（1 分） ，Mn2+2eMn（3 分）(5)沉降得到 MnS，以进一步去除废水中的Mn2+（3 分）4 【2014汕头一模】（16 分）(1)MnO2+4H+C1 Mn2+C12+2H2O （3 分）(2)60min 后， 再延长浸出时间，增加生产成本，而浸出的量会不明显（2 分）(3)将 Fe2+转化为 Fe3+ （2 分）(4)使 Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀，并防止 Mn2+变成 Mn(OH)2 （2 分）(5)Mn2+H2O2+2OH=MnO2+2H2O（3分）(6)2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O （2 分）产生无色气泡（ 2 分）5 【2014湛江一模】（16 分）(1)加热；或研磨；或搅拌； （2 分）(2)Al(OH)3（2 分） ；(3)pH 计或精密 pH 试纸（ 2分）(4)使 CrO42转化为 Cr2O72（2 分） ；Cr2O72会把盐酸（或氯离子）氧化为氯气精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆323262 l3Al OHAH O（3 分）(5)Na2Cr2O7 + 2KCl= K2Cr2O7 +2NaCl （3 分，没 或没配平扣 1 分） ， 过滤、洗涤（ 2 分）6 【2014江门一模】（15 分）(1)KAl(SO4)2 12H2O（2 分）(2) AC （2 分，多选、错选 0 分）(3)蒸发结晶（ 2 分， “ 蒸发浓缩、冷却结晶 ” 给 1 分）(4)Al2O3970 通电冰晶石Al+ O2432（2 分）阳极中碳被氧化成CO2（CO）（2分，用化学方程式表示也可，如：CO2=高温CO2或 2CO2=高温2CO ，条件用加热或970也可）(5)NiO(OH)+H2OeNi(OH)2OH（2 分）(6) 998 /96%4/98%molg molamolbg mol或ba216（3 分，不带单位不扣分，化简也可以）7 【2014梅州一模】（16 分）(1) （2 分）(2)取少量滤液，滴加KMnO4溶液（ 2 分） ，KMnO4溶液褪色（ 1 分）(3)将 Fe2+氧化为 Fe3+， （2 分）调节 pH 值使铁完全沉淀；（2 分）生成有黄绿色气体（ 2 分） ；MnO24HClMnCl2+ Cl2+2H2O（2 分）除去过量的 MnO4。 （2 分）(4)K2SO4。 （2 分）8 【2014肇庆一模】（16 分）(1) FeSO4 7H2O（2 分）(2) 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2 AlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3（4 分）（或 2AlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+CO32）未写离子方程式扣1 分，不配平扣 1 分，离子符号错 0 分 (3)用试管取少量滤液D （1 分） ， 向滤液中滴加 KSCN（或 NaSCN、 或 NH4SCN) 溶液无明显现象 （1 分） ，再滴入氯水 （或双氧水， 或通入 Cl2）若变成血红色，则溶液则中存在Fe2+（1 分） 。(4)铜、铁与稀硫酸形成了原电池（或发生了电化腐蚀，或有电流产生）（2 分）(5) Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O（2 分。配平 1 分，化学式错 0 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆2（3 分）说明：反应式为3Cu+2HNO3+3H2SO43CuSO4+2NO +4H2O 9 【2014广州一模】（16 分）(1) Al2O3+6H+=2Al3+3H2O ；Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O （4 分，每个 2 分）(2)盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个 4 分，每个 2 分）(3) CO2； Al(OH)3 +OH=AlO2+2H2O（4 分，每个 2 分）(4)加入 CaCO3调节 pH 到 3.2，过滤除去 Fe(OH)3后，再加入 CaCO3调节 pH到 5.4，过滤得到 Al(OH) 3 （2 分）(5) AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3 6H2O(s)Al3+(aq) +3Cl(aq) +6H2O(l)，通入 HCl 气体使溶液中c(Cl)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出 AlCl3晶体（ 2 分）10 【2014茂名一模】（16分）(1) Na2S4O6（2 分）(2)2CuI(s)+S2=Cu2S(s)+2I（3分）(3)减少氧化过程中生成的氮的氧化物的污染（2 分）(4)中性（2 分）Ca(IO3)2在硝酸溶液中溶解， 故要中和过量的酸； 在碱性溶液中，会混有微溶的 Ca(OH)2造成产品不纯。（ 2 分）(5) 3H2O+I6e=IO3+6H+（3 分） ；1.20（2 分）11 【2014韶关一模】（16分）(1)（普通）漏斗、玻璃棒、烧杯（3 分，各 1分）(2)C； 蒸馏 （各 1 分）(3)2ClO2+SO2+4OH=2ClO2+SO42+2H2O（2 分）(4)适当升高温度（增大NaOH 溶液的浓度、增大气体（SO2、ClO2）和 NaOH溶液的接触面积等）（2 分） ；DF(A) （2 分） ；B（1 分）(5)硫酸； Na2SO4（各 2 分）12 【2014佛山一模】（15分）(1)使反应物充分接触 （2 分） ； 若选择生石灰或石灰乳调节pH 会改变 n(Ca)/n(P)（2 分）(2)7.2（2 分） ；CaCO3（2 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页学而不思则惘，思而不学则殆(3)酸性条件下，容易造成钙的流失。 （或“ 酸性条件下，容易造成钙磷流失。”或“ 酸性条件下，难溶产物易溶解转化为易溶物质造成钙磷流失” ）或 “ 酸性条件下， Ca5(PO4)3OH 、Ca3(PO4)2和 CaHPO4等易转化为可溶的Ca(H2PO4)2，造成钙磷流失 ” ）（2 分）(4)2CaHPO4+CaCO3高温Ca3(PO4)2+H2O+CO2或 Ca5(PO4)3OH+CaHPO4高温2Ca3(PO4)2+H2O（2 分）(5)0.056 mmol L1 min1（3 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页
