2022年高考化学工业流程题汇编.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 高考化学工业流程题汇编 2 一、探究解题思路出现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、缘由 才能考查：猎取信息的才能、分解问题的才能、表达才能 学问落点：基本理论、元素化合物、试验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,表达才能立意的命题指导思想,能够综合考查 各方面的基础学问及将已有学问敏捷应用在生产实际中解决问题的才能；【例题 】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,等,回收其中镁的工艺流程如下：主要含有 MgCO 3、MgSiO 3、CaMgCO 32、Al 2O3和 Fe2O3预处理分别提纯分别提纯仍原原料：矿石（固体） 结合基础理论与实际问预处理：酸溶解（表述：“ 浸出 ” ）除杂：掌握溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：掌握条件,调剂PH,使 Mg2+全部沉淀1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的 认真分析每步发生的反应及得到的产物题摸索 留意答题的模式与要点在解这类题目时：第一,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出；其次,再精读试题,依据问题去细心争论某一步或某一种物质；第三,要看清所问题,不能答非所问,并留意语言表达的科学性 在答题时应留意：前一问回答不了,并不肯定会影响回答后面的问题；分析流程图需要把握的技巧是： 浏览全题, 确定该流程的目的 由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； 明白流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用； 解析流程图并摸索：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化仍原？溶解度？溶液中的平稳？）；每一 步操作进行到什么程度正确？每一步除目标物质外仍产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除 去的？无机化工题：要学会看生产流程图,对于比较生疏且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每 个环节的原理都搞清晰,针对问题分析细节；考察内容主要有：1）、原料预处理 2）、反应条件的掌握（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调剂、溶剂挑选）3）、反应原理（离子反应、氧化仍原反应、化学平稳、电离平稳、溶解平稳、水解原理、物质的分别与 提纯）名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等；2、规律分支副产品回头为循环产品分别提纯主线主产品核心考点：物质的分别操作、除杂试剂的挑选、生产条件的掌握3.工业生产流程主线与核心原料预处理反应条件产品分别提纯排 放 物 的 无害化处理原料循环利用4. 熟识工业流程常见的操作与名词原料的预处理溶解通常用酸溶；如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼烧如从海带中提取碘煅烧如煅烧高岭土转变结构,使一些物质能溶解；并使一些杂质高温下氧化、分解研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C 的测定等；掌握反应条件的方法掌握溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀- pH 值的掌握；例如：已知以下物质开头沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示物质 开头沉淀 沉淀完全FeOH 3 2.7 3.7 FeOH 2 7.6 9.6 MnOH 2 8.3 9.8 问题：如要除去 Mn 2溶液中含有的 Fe 2,应当怎样做？调剂 pH 所需的物质一般应满意两点：i 、能与 H反应,使溶液 pH 值增大；ii 、不引入新杂质；例如：如要除去 Cu 2溶液中混有的 Fe 3,可加入 CuO、CuOH 2、Cu2OH 2CO3 等物质来调剂溶液的 pH 值蒸发、反应时的气体氛围加热的目的 加快反应速率或促进平稳向某个方向移动降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平稳向着题目要求的方向移动趁热过滤 防止某物质降温时会析出冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,并削减晶体在洗涤过程中的溶解损耗物质的分别和提纯的方法名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 结晶 固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发）过滤 固、液分别蒸馏 液、液分别分液 互不相溶的液体间的分别萃取 用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来；升华 将可直接气化的固体分别出来；盐析 加无机盐使溶质的溶解度降低而析出常见名词浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子浸出率：固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程氨气水洗：通常为除去水溶性杂质水浸：与水接触反应或溶解【例 1】 （11 分）某工厂用CaSO4、NH3、CO2 制备 NH42SO4,其工艺流程如下；CaSO4浊液通入a甲通入b乙 滤液提纯硫酸铵母液CaCO3煅烧生石灰二氧化碳回答以下问题：（1）硫酸铵在农业生产中的用途是一种即可 ,写出利用该流程制备NH42SO4的总化学方程：；（2）a 和 b 分别是（填序号）；A足量 CO2、适量 NH3 B足量 NH3、适量 CO2C适量 CO2、足量 NH3 D适量 NH3、足量 CO2（3）上述流程中,可以循环使用的物质有（写化学式）；（4）从滤液中获得NH42SO4 晶体,必要的操作步骤是；（5）上述流程中,有关NH3作用的说法正确选项；A供应制备所需的氮元素B增大 CO2 3的浓度促进反应发生C作反应的催化剂D生产 1 mol NH 42SO4,至少消耗2 mol NH3答案 、（11 分）（1）肥料（1 分）CaSO42NH3CO2+ H2OCaCO3NH42SO4（2 分, CaCO3加或不加“ ”,均不扣分）（2）B （2 分）,（3） CO2、NH3（各 1 分,共 2 分）（4） 蒸发浓缩 冷却结晶过滤（2 分,答对一点得 0 分,答对二点得 1 分）（5）ABD（2 分,选对一项得 0 分,选对二项且不见错得 1 分）【例 2】 （12 分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物；以工业碳酸钙 （含有少量 Na +、Al 3+、Fe 3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O 的质量分数为 97.0%103.0%）的主要流程如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）除杂操作是加入CaOH2,调剂溶液pH 为 8.08.5,以除去溶液中的少量Al 3+、Fe 3+；检验 FeOH3是否沉淀完全的试验操作是；（2）酸化操作是加入盐酸,调剂溶液的 pH 约为 4.0,其目的有：防止 Ca 2+在蒸发时水解；（3）测定样品中 Cl-含量的方法是： a.称取 0.7500 g 样品,溶解,在 250 mL 容量瓶中定容； b.量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中；c.用 0.05000 mol L-1 AgNO3 溶液滴定至终点, 消耗 AgNO3 溶液体积的平均值为 20.39 mL；上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有；运算上述样品中 CaCl2·2H2O 的质量分数为；如用上述方法测定的样品中 CaCl2·2H2O 的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽视）,其可能缘由有；答案 12 分 （1）取上层清液,滴加 KSCN溶液,如不显现血红色,说明 FeOH3 沉淀完全（2）中和 CaOH2；防止溶液吸取空气中的CO2,（只答对前一条即可）（3）酸式滴定管99.9% 样品中存在少量的NaCl；少量 CaCl2·2H2O 失水【例 3】 （11 分）海水是庞大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）从海水中可以得到食盐；为了除去粗盐中的Ca 2+、 Mg 2+、 SO 2-4 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作：过滤,加过量NaOH溶液,加适量盐酸,加过量NaCO 3 溶液,加过量BaCl2 溶液；正确的操作次序是；A BC D（2）电解 NaCl 溶液是氯碱工业的核心反应,请写出其化学方程式；（3）步骤中已获得 Br2,步骤中又将 Br 2仍原为 Br-,其目的为；（4）步骤用 SO2 水溶液吸取 Br2,吸取率可达 95,有关反应的离子方程式为,由此反应可知,除环境爱护外,在工业生产中应解决的主要问题是；（5）某化学争论性学习小组为明白从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br 2 的沸点为 59；微溶于水,有毒性和强腐蚀性；他们参观生产过程后,绘制了如右装置简图,请你参加分析争论：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 整套试验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其缘由是；试验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何掌握关键条件：；C 中液体产生颜色为；为除去该产物中仍残留的少量 Cl2,可向其中加入 NaBr 溶液,充分反应后,再进行的分别操作是；答案（11 分）（1）C（1 分）（ 2）2NaCl+2H2O=2NaOH+H 2 +Cl 2 （ 2 分）（3）富集溴元素（ 1 分）（4）Br2+SO2+2H2O=4H +2Br-+SO 4（2 分）强酸对设备的严峻腐蚀（1 分）2-（5） Br2腐蚀橡胶（ 1 分）掌握温度计 b 的温度,并收集 59时的馏分（ 1 分）深红棕色（1 分）分液（或蒸馏） （1 分）【例 4】 （11 分）某厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,仍含有少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4；某争论性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯洁的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下的流程：可供试剂 a、 b、c 挑选的试剂：饱和 Na2CO3 溶液、饱和溶液、苯、 CCl4、H2O2 溶液、 KMnO4H +溶液；依据以上流程回答相关问题：K2CO3 溶液、 KOH 溶液 BaCl2 溶液、 BaNO32（ 1）试剂 a、 b 分别是、；（2）操作、的名称是（填字母序号）a 过滤、分液、过滤、蒸发结晶 c 分液、过滤、过滤、蒸发结晶b 分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶 d 分渣、分液、过滤、蒸发结晶（ 3）除去无色液体I 中的Ca 2+、 Mg2+、 SO-24离子,选出e 所代表的试剂,按滴加次序依次是（只填化学式） ；（4）调剂 pH 的作用是_ ；操作方法是；（5）操作中用到的瓷质仪器名称是；答案名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【例 5】12 分高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其宽阔的应用前景；其制备路线如下：试回答以下问题1操作 搅拌的目的是：；2 操作 与操作 相同,该操作名称是：_；3反应器中, NaOH、 NaClO及 FeNO33反应的离子方程式为：_；4次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有肯定影响,当高铁酸钾产率最高时,_；（运算结果保留一位小数）NaClO 的物质的量浓度约为5从环境爱护的角度看,制备中间产物 Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,就阳极的电极反应式为；答案 （1）为了加速反应物之间的接触,加快化学反应速率；（ 2 分）（2）过滤（ 2 分）32Fe 3+ + 3ClO + 10OH = 2FeO4 2 + 3Cl + 5H2O（3 分）5 Fe + 8OH 6e = FeO4 2 + 4H2O（ 3 分）43.6mol/L （2 分）；【例 6】 8 分某化学爱好小组为探究工业废料的再利用,在试验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体 FeSO4·7H2O和胆矾晶体；其试验方案如下：1 所加试剂、分别是 _；2 从滤液 E 中得到绿矾晶体的试验操作是 _ ；从滤渣 F 制取胆矾的第一步操作最好采纳 _ ；3 上 述 实 验 方 案 中 , 有 一 步 设 计 明 显 不 合 理 , 请 你 予 以 指 出 , 并 说 明 理 由 _ _ ；名师归纳总结 答案1NaOH 溶液和稀硫酸2 在隔绝空气的条件下,蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣 F 在空气中灼烧第 6 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3 由滤液 A 制得氯化铝溶液不合理,所得氯化铝溶液中含有大量 NaCl 杂质【例 7】 （12 分）某固体混合物可能由Si、NH4C1、MgCl2、 FeC12、Al2（SO4）3 中的一种或几种组成,现对该混合物作如下试验,所得现象和有关数据如下列图（气体体积数据已换算成标准状况 下的体积）；回答以下问题：（ 1）发生反应后,仍存在的白色沉淀的化学式为就“ 质量”；0” ；画斜线的空格不需填写）；（ 2）填写下表中的空白（如混合物中不存在该成分,栏中填“成分质量运算过程Si NH4C1 MgC12 FeC12 A12SO43 答案 （1）H2SiO3（或 H4SiO4）（ 2 分）（2）成分质量（各 1 分）判定依据或运算推理过程由 Si2H2 可知Si 0.70 g nSi0.5nH20.5 × 0.05 mol0.025 mol mSi0.025 mol× 28 g/mol0.7 g （2 分）NH4Cl 5.35 g MgCl24.75 g 由 FeOH2 FeOH3 mFeCl212.70 g 1 mol 17 g nFeOH3 13.60 g11.90 g1.70 g nFeOH30.1 mol 由 FeCl2FeOH2FeOH3 可知 nFeCl2nFeOH30.1 mol Al2 SO4310.10 g mFeCl20.1 mol× 127 g/mol12.7 g （3 分）【例 8】 （12 分）随着人类社会的进展,氮氧化物（NOx）已成为大气中的主要气态污染物之一；名师归纳总结 （ 1）超音速飞机排放的尾气是平流层中NOx 的主要来源；它们破坏臭氧层的机理为：第 7 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 上述反应的总反应式为,其中是催化剂；（ 2）汽车尾气中含有 NOx 、CO和碳氢化合物等； 汽车尾气净扮装置里装有 如下列图；Pd 等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理尾气净扮装置中发生的总反应化学方程式为；“光化学烟雾 ”； NO x和碳氢化合物在阳光照耀下发生光化学反应产生二次污染物的现象,称为有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情形进行测定,试验结果如下列图；由图象可知,二次污染物有 等,醛和 O3 的峰值显现在 14：00 左右的主要缘由是； 测定汽车尾气中 NOx的方法之一是用 3的 H2O2 溶液吸取尾气中的 NOx生成 HNO3,再用 NaOH标准溶液滴定HNO3；如要测定标准状况下尾气中NOx 的体积分数, 所需的数据有（选填序号）；A所测尾气的总体积 B两种氮氧化物的体积比CNaOH 标准溶液的物质的量浓度D所消耗 NaOH 标准溶液的体积E从滴定开头到指示剂变色所需的时间（ 3）硝酸工业尾气中的 NOx 可用纯碱溶液吸取,有关的化学反应为：现用 05 L 2 mol ·L1 的纯碱溶液恰好吸取肯定量硝酸工业尾气中的 NOx,吸取液质量增加 44 g（设CO2全部排出）；就 NO2和 NO 的体积比为；【答案】（除标明外,每空 2 分）（1） 2O33O2（1 分）NO（1 分）（2） 醛与 O3 此时日光照耀较强,光化学反应速率较快 ACD（3）7：l 【例 9】 （10 分）过度排放 CO2 会造成 “温室效应 ”,科学家正在争论如何将 CO2 转化为可以利用的资源,其中一种方案就是将 CO2 转化为可再生燃料甲醇（CH3OH）；其化学方程式为：请填空：名师归纳总结 （ 1）写出上述反应的平稳常数表达式K=；第 8 页,共 11 页（ 2）在容积为2 L 的密闭容器中,用肯定量二氧化碳与肯定量氢气在肯定条件下合成甲醇,试验结果如下列图；以下说法正确选项（填序号）；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A在 300,从反应开头到平稳,甲醇的平均反应速率B反应体系从300 升温到 500,平稳常数K 变大C该反应的正反应为放热反应D处于 C点的反应体系从300升温到 500 n（H2） n（CH3OH）增大（ 3）25、 101× 105Pa时 16 g 液态甲醇完全燃烧,当复原至原状态时,放出 3629 kJ 热量,此反应的热化学方程式为；（ 4）选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池, 此燃料电池负极应加入或通入的物质是,正极的电极反应式为；【答案】（每空 2 分）（1）（2）CD （ 4）甲醇、氢氧化钠、水（答出甲醇即给 2 分）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-【例 10】（10 分）氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途；下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程：冰水SO2Br2操作粗品Na2SO3少量 BaOH2操作精制的混合混合操作无色溶液氢溴酸H2SO4BaSO4混合溶液依据上述流程回答以下问题：（ 1）混合中发生反应的化学方程式为 _；（ 2）混合中使用冰水的目的是 _；（ 3）操作和操作的名称分别是 _、_；操作一般适用于分别 _混合物；（选填编号）a固体和液体 b固体和固体 c互不相溶的液体 d互溶的液体（ 4）混合中加入 Na2SO3 的目的是 _；（ 5）纯洁的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色；于是甲乙两同学设计了简洁试验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是由于含 Fe3 ,就用于证明该假设所用的试剂为 _,如假设成立可观看到的现象为 _；乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是由于 _,其用于证明该假设所用的试剂为 _；答案 （ 10 分）（1）SO2Br 22H2O= 2HBrH2SO4 ；1分）（ 2）降低体系温度,防止溴蒸发,使反应完全；1分）（3）过滤、 1 分）蒸馏 1 分） d 1分）（4）除去粗品中未反应完的溴；1 分）（5）KSCN溶液, 1 分）溶液变成血红色；1 分 含有 Br 2,1 分） CCl4；1 分）名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【例 11】（8 分）烟气的脱硫（除SO2）技术和脱硝（除NOx）技术都是环境科学争论的热点；（ 1）挑选性催化仍原法的脱硝原理为：来源 :学；科；网 6NOx4x NH3 32xN26xH2O 上述反应中每转移 3mol 电子,生成标准状况下 N2 的体积为 _L；-1已知： 2H2gO2g 2H2O g H - 483.6 kJ mol-1N2g3H2g2NH3g H- 92.4 kJ mol-1N2gO2g2NOg H- 180.5kJ ·mol就反应 6NOg4NH3g 5N2g6H2Og的 H_；（ 2）目前,科学家正在争论一种以乙烯作为仍原剂的脱硝（NO）原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图2 所示；100 H2O、CO2、N2 %率 硝 脱80 b d c 500负载率a 0.5% Cu60 b 3.0% 40 c 5.0% C2H4O2d 8.0% CuNO2 NO CuO2 20 a 6000 200300400图 1 图 2 出该脱硝原理总反应的化学方程式：_；为达到正确脱硝成效,应实行的条件是_；答案（共 8 分）16 8. 11 . 2 x1 （2 分） 724.5kJ ·mol（2 分）x催化剂 6NO3O22C2H4 3N24CO 24H2O （2 分 ）约为 350、负载率 3.0 % （ 2 分）【例 12】（10 分）铝是一种重要金属：（ 1）生产中曾用铝热反应焊接钢轨,就铝与氧化铁发生反应的化学方程式为：（ 2）工业上用铝土矿（主要成分为A12O3,仍有少量的Fe2O3 ,SiO2 等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下： I 和 II步骤中分别溶液和沉淀的操作是；沉淀 M中除含有泥沙外,肯定仍含有,固体 N是；滤液 X 中,含铝元素的溶质的化学式为,它属于（填“ 酸” 、“ 碱” 或“ 盐” ）类物质；试验室里常往 AlCl 3溶液中加入（填“ 氨水” 或“NaOH溶液” ）来制取A1（OH）3；其反应的离子方程式为：_ ；名师归纳总结 答案 （10 分）（1）：2 Al +Fe2O3 Al2O3+2Fe 第 10 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）：过滤Fe2O3 , Al2O3NaAlO2盐名师归纳总结 氨水 Al3+3NH3·H2O = AlOH3 +3NH4+第 11 页,共 11 页- - - - - - -