2022年高考化学工艺流程题解题方法 .pdf

1 高考化学工艺流程题一、探究解题思路呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：基本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，表达能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。【例题 】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和 Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：原料：矿石固体预处理：酸溶解表述：“ 浸出 ” 除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是：控制条件，调节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 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 结合基础理论与实际问题思考 注意答题的模式与要点在解这类题目时：首先，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，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问答复不了，并不一定会影响答复后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是：浏览全题， 确定该流程的目的 由何原料获得何产物副产物,比照原料和产物；了解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；解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理氧化复原？溶解度？溶液中的平衡？。每一步操作进行到什么程度最正确？每一步除目标物质外还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，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。考察内容主要有：1、原料预处理2、反应条件的控制温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择别离提纯预处理别离提纯复原精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页2 3、反应原理离子反应、氧化复原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的别离与提纯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、规律主线主产品分支副产品回头为循环核心考点：物质的别离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品别离提纯3.工业生产流程主线与核心4. 熟悉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改变结构，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。控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀- pH 值的控制。例如：已知以下物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2问题：假设要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？调节 pH 所需的物质一般应满足两点：i 、能与 H反应，使溶液pH 值增大；ii 、不引入新杂质。例如：假设要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、 Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的 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衡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衡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外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗原料预处理产品别离提纯反应条件原料循环利用排 放 物 的 无害化处理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页3 物质的别离和提纯的方法结晶 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、液别离蒸馏 液、液别离分液 互不相溶的液体间的别离萃取 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别离出来。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水洗：通常为除去水溶性杂质水浸：与水接触反应或溶解专 项 练 习1.聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O325%34% 、SiO240%50% 、Fe2O3 0.5%3.0%以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：煅烧溶解搅拌、过滤 调节溶液 pH在4.24.5蒸发浓缩 90100高岭土15%盐酸少量铝粉适量CaCO3Al2( OH)nCl6n根据流程图答复以下问题：“ 煅烧 ” 的目的是 _ 。配制质量分数15的盐酸需要200 mL 30 的浓盐酸密度约为1.15 g cm3和 _ g 蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。“ 溶解 ” 过程中发生反应的离子方程式为_ 。加少量铝粉的主要作用是_ 。“ 调节溶液pH 在 4.5 ” 的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_； “ 蒸发浓缩 ” 需保持温度在90100，控制温度的实验方法是_。2、 在 已 知 提 取 氯 化 钠 、 溴 、 镁 等 化 学 物 质 的 富 碘 卤 水 中 ， 采 用 下 面 的 工 艺 流 程 生 产 单 质 碘 ：试答复：1乙、丁中溶质的分子式：乙，丁。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页4 光2第步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是填写字母编号a.除去未反应的NO3b.除去未反应的Ic.除去未反应的Fe d.除去碱性物质3第步操作可供提纯的两种方法是和不要求写具体步骤 。4实验室检验I2的方法是。5甲物质见光易变黑，其原因是用化学方程式表示。6中溶解银的硝酸应该用硝酸填浓或稀 。原因是。3、工业上用铝土矿成分为氧化铝、氧化铁制取铝的过程如下：请答复以下问题：1水蒸气的作用。2沉淀 C 的化学式为 _，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作_。3操作 I、操作 II、操作 III 都用到的玻璃仪器是有_。4实验室洗涤Al(OH)3沉淀应该如何操作：。5生产过程中，除NaOH 、H2O 可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_填化学式 。用此法制取铝的副产品是_填化学式。答案及解析1、解析：比照原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al2O3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al2O3不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案就在分析之中。答案：改变高岭土的结构，使其能溶于酸；230；量筒；Al2O36H2Al33H2O Fe2O3 6H2Fe3 3H2O；除去溶液中的铁离子；pH 计或精密pH 试纸；水浴加热2、 1FeI2FeCl32 C 3升华、凝华、萃取、分液、减压蒸馏4将 I2加在淀粉溶液中，溶液显蓝色5 2AlI= 2Ag +I26稀 2 分减少过程中产生NOx的量；节生硝酸物质的量3、 1加热加快反应 2Fe2O3颜料； 3烧杯、漏斗、玻璃棒； 4用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀，滤去洗液后，反复2 到 3次即可。； 5CaO 和 CO2Fe2O3和 O2；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页5 二、高考是怎么样考的？20092011 年北京化学工艺流程题统计北京题号题型赋分考查内容相关考点2009 高考28 无机15分硫酸的生产流程化学方程式的书写、离子方程式的书写、热化学方程式的书写、化学计算等2010 高考26 无机14分氨氮废水的处理流程离子方程式的书写、 化学平衡原理的应用、热化学方程式的书写、氧化复原原理的应用等2010 西城一模26 无机10分工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂化学方程式的书写、 化学平衡原理的应用、电化学、氧化复原原理的应用等2010 海淀二模25 无机10分从铝矿中提取Al2O3的一种工艺流程离子方程式的书写、 化学平衡原理的应用、电化学、氧化复原原理的应用等2011 西城一模26 无机14分以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的过程物质的提纯与鉴别、无机物质的推断、离子方程式的书写、化学方程式的书写、物质性质的推断等2011 海淀一模27 无机15分电镀铜厂有两种废水需要处理离子方程式的书写、水解平衡、 沉淀转化原理的应用、 氧化复原原理的应用等【例 1】 2009 北京理综， 26，15 分以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下部分操作和条件略 ：.从废液中提纯并结晶出FeSO4 7H2O。.将 FeSO4 7H2O 配制成溶液。.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。.将浊液过滤，用90热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。.煅烧 FeCO3，得到 Fe2O3固体。已知： NH4HCO3在热水中分解。1中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是_。2中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。3中，生成FeCO3的离子方程式是_。假设 FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体外表变为红褐色，该变化的化学方程式是_。4中，通过检验24SO来判断沉淀是否洗涤干净。检验24SO的操作是 _。5 已知煅烧 FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。 现煅烧 464.0 kg 的 FeCO3,得到 316.8 kg 产品。假设产品中杂质只有FeO， 则该产品中Fe2O3的质量是 _ kg。 摩尔质量 /g mol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72【例 2】 2010 北京理综， 2614 分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4和 NH3H2O 的形式存在，该废水的处理流程如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页6 3HNO氨氮废水低浓度氨氮废水含废水达标废水(1) 过程：加NaOH 溶液，调节pH至 9 后，升温至30 ，通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH 溶液的作用： _。用化学平衡原理解释通空气的目的：_。(2) 过程： 在微生物作用的条件下，NH4经过两步反应被氧化成NO3。两步反应的能量变化示意图如下：第一步反应是_反应 ( 选填“放热”或“吸热”) ，判断依据是_。1 mol NH4(aq) 全部氧化成NO3 (aq) 的热化学方程式是_。(3) 过程：一定条件下，向废水中加入CH3OH ，将 HNO3复原成 N2。假设该反应消耗32 g CH3OH转移 6 mol 电子，则参加反应的复原剂和氧化剂的物质的量之比是_。【例 3】 (2010 海淀二模2510 分从铝矿主要成分是Al2O3，含 RO2、 Fe2O3等杂质中提取Al2O3的一种工艺流程如图13 所示： 1元素 R 位于周期表中的第三周期，其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2的用途有写出 1 条即可。 2铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为。 3工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料，阳极反应式为。 4氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AIN 与一种中学常见气体X。已知每转移3 mol e,有 1.5mol 化合物 X生成，此反应的化学方程式。【例 4】 2010、西城一模26 10 分工业上以锂辉石Li2OA12O34SiO2，含少量 Ca、Mg 元素为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：已知：Li2OAl2O3 4SiO2 +H2SO4浓Li2SO4+Al2O34SiO2H2O过滤、热水洗涤锂辉石研磨浸出过滤滤液 1 滤渣 1 过滤滤液 2 滤渣 2 Li2CO3粗品93% 98 % 硫酸250 300石灰乳调pH 至 11 饱和 Na2CO3溶液Na2CO3溶液250 300精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页7 某些物质的溶解度S 如下表所示。 1从滤渣 1中别离出 Al2O3的部分流程如以下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得到的物质。则步骤中反应的离子方程式是_。 2已知滤渣 2的主要成分有 Mg(OH)2和 CaCO3。向滤液 1中加入石灰乳的作用是运用化学平衡原理简述。 3向滤液2 中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是。 4工业上，将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。a将 Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。b电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。 a 中，阳极的电极反应式是。 b中，生成 Li2CO3反应的化学方程式是。【例 5】 2010 崇文一模27 14 分最近科学家提出“绿色自由”设想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把 CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”设想技术流程如下：1分解池中发生分解反应的物质是。2 在合成塔中， 假设有CO2与足量 H2 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式。3从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300的温度，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是。从合成塔中别离出甲醇的原理与以下哪个相符选填字母 。“绿色自由”设想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用” ，上述流程中能表达“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括。 4右图是甲醇燃料电池的结构示意图。已知电池总反应为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。通入 a 一端的电极是填T/20 40 60 80 S(Li2CO3)/g S(Li2SO4)/g 滤渣 1 II灼烧IIIAl2O3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页8 “正极”或“负极” ，负极发生的电极反应是。【例 6】 2010 朝阳一模26 14 分工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如下：某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸所有橡胶制品均已被保护。1工业上用氨气制取NO 的化学方程式是。2连接好该装置后，首先进行的操作是。3通入 a 气体的目的是。4盛有 Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学反应方程式是2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + + 5已知：温度低于21.15 时， NO2几乎全部转变为N2O4。工业上可用N2O4与水反应来提高硝酸产率。N2O4与 a气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是。6 一定条件下， 某密闭容器中N2O4和 NO2的混合气体到达平衡时，c(NO2)=0.50mol/L 、 c(N2O4)=0.125 mol/L 。则 2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K= 。假设 NO2起始浓度为2 mol/L ，相同条件下，NO2的最大转化率为。三、优秀试题模拟与预测【预测】2011苏锡常镇模拟一 12 分高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO 氧化法生产，原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4 + 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOH K2FeO42NaOH 主要的生产流程如下：1写出反应的离子方程式。2流程图中 “ 转化 ” 是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)填 “ ” 或“ ”或“ ” 。3反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图 1 为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图 2 为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最正确时， NaClO 浓度对 K2FeO4生成率的影响。O2NH3NO 吸 收 塔O2O2H2O Na2CO3溶液冷水a 气体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页9 图 1 图 2 工业生产中最正确温度为，此时 Fe(NO3)3与 NaClO 两种溶液最正确质量浓度之比为。假设 NaClO 加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：。假设 Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与 Fe3+发生氧化复原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：。4K2FeO4在水溶液中易水解： 4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2 。在“ 提纯” K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液填序号。AH2O BCH3COONa、异丙醇CNH4Cl、异丙醇DFe(NO3)3、异丙醇【预测】2011常州市 1 月 8 分无水 AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿主要成分是A12O3和 Fe2O3和石油焦主要成分是C按以下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。AlCl3是晶体。氯化炉中Al2O3、C12和 C 反应的化学方程式是。冷却器排出的尾气中含有大量CO 和少量Cl2，需用 Na2SO3溶液除去Cl2，写出此反应的离子方程式是。升华器中主要含有AlCl3和 FeCl3，需加入少量Al ，其作用是。为测定无水AlCl3产品的纯度，现称取16.25g 精制后的无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH 溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，其残留固体质量为0.32g。则AlCl3产品的纯度为。【预测】10 分以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：焙烧炉 (800) 氯化炉 (950) 冷却器升华器无水 AlCl3铝土矿石油焦NaCl固体Cl2、Al O2石油焦CO、 Cl2CuFeS2反应NaCl溶液CuCl(s) S(s) 铁红反应FeCO3过滤Na2CO3反应过滤、FeCl3反应Cu 过滤NaCuCl2反应空气水溶液 A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页10 过滤得到的滤渣成分是：。 填化学式反应 中，共有个反应不属于氧化复原反应。溶液 A 中含有的溶质是。 填化学式写出反应的化学方程式：。反应是是FeCO3在空气中煅烧，写出化学方程式：。【预测】2011盐城市 2 月 12 分 由磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑SiO2 nH2O 、磷及甲醇，以下工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。 1上述反应中，属于置换反应的是 选填：、。 2已知 SiHCl3的沸点为33.0，提纯SiHCl3适宜的方法是。 3高温下进行的反应的化学方程式为：；固体废弃物CaSiO3可用于。 4反应需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是。 5CH3OH 可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为。【预测】2010 镇江 12 月调研 10 分以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、 MgO 等。现以此废渣制备铁红Fe2O3的过程如下。此浓度时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 由见右表。1酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是。2复原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+复原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，写出有关的离子方程式：。3氧化过程中通入空气和加入NaOH 是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式：。4为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液pH 的范围为pH 。5假设NaOH 加入过量，所的铁红产品中有其它杂质，但可能无Al2O3，其原因是用离子方程式表示 ：。【预测】14-2某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO2含量65%，SiO2沉淀物开始沉淀 pH沉淀完全 pHAl(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 18 页11 含量约 20%，Al2O3含量约 4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS 含量80%， FeS、 CuS、SiO2含量约7%， 其余为水分。 科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如以下图所示。请答复以下问题：1反应后过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。试写出反应中生成 CuSO4的化学方程式_。2反应加入适量锌的作用是_。如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为_ 。3反应的条件是电解，电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_ 。4本工艺所用的原料除软锰矿、闪锌矿、硫酸外还需要_等原料。【预测】10 分某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：1杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将铜粉置于内用以下所给仪器的编号填入，下同，取用该仪器应使用，灼烧完成后该仪器应放在上冷却，不能直接放在桌面上。所用仪器： a蒸发皿b坩埚c石棉网d外表皿e坩埚钳f试管夹2杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是。a灼烧过程中部分氧化铜被复原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化 3 通 过 途 径II 实 现 用 粗 制 氧 化 铜 制 取 胆 矾 ， 必 须 进 行 的 实 验 操 作 步 骤 ： 酸 溶 、 加 热 通 氧气、冷却结晶、自然干燥。4由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I 相比，途径II 有明显的两个优点是：、。5途径 II 反应的化学方程式为：。【预测】10 分钛 (Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，四川攀枝花和西昌地区的钒钛磁铁矿储量十分丰富。如以下图所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率，减少环境污染。反应软锰矿S 、 SiO2硫酸反应闪锌矿Zn适量反应MnO2反应Na2CO3Na2SO4反应MnO2Zn Cu Fe(OH)3Al(OH)3CO2MnCO3、ZnCO3杂铜粗制氧化铜硫酸铜溶液浓硫酸，加热稀硫酸，加热，通氧气途径途径胆矾CuSO45H2O精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页12 请填写以下空白：(1)电解食盐水时，总反应的离子方程式是_ 。(2)写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：_。(3)已知 : Mg(s) + Cl2(g) MgCl2(s)； H=641kJ/mol ； Ti(s) + 2Cl2(g)TiCl4(s)； H 770kJ/mol 。以下说法正确的选项是。AMg 的燃烧热为641kJ/mol BTi 的能量一定比TiCl4高C等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应，前者放出的热量多D该冶炼Ti 法对环境友好(4)在上述产业链中，合成192t 甲醇理论上需额外补充H2_ t(不考虑生产过程中物质的任何损失)。(5)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是_。【预测】(10 分)从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有 Al31% 、Fe 1.3%的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH 如下：沉淀物Al( OH)3 Fe( OH)3Fe( OH)2 Ni( OH)2 pH 答复以下问题：“碱浸”的目的是除去_。“酸浸”时所加入的酸是_填化学式 。酸浸后，滤液中可能含有的金属离子是_。“调 pH 为 23”的目的是 _。 产 品 晶 体 中 有 时 会 混 有 少 量 绿 矾 FeSO4 7H2O ， 可 能 是 由 于 生 产 过 程 中_导致 Fe2未被完全氧化造成的。NiSO4在强碱溶液中用NaClO 氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式是_。【预测】(10 分) 随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 18 页13 对工业废水中的金属离子进行别离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的Ksp( 沉淀溶解平衡常数) 和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH 时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10-5 molL-1时通常认为该离子沉淀完全 )。(1) 某厂排出的废水中含有Cu2+和 Fe3+，测得其浓度均小于0.1 molL-l。为除去其中的Fe3+，回收铜，需控制的 pH范围是 _ 。(2) 为了处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以 Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。Cr2O72-转变为 Cr3+的离子方程式为_。pH对废水中Cr2072-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的 pH取值在 _范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：_ 。 注：去除率 ( )=(c0-c) co100，式中：co理前废水中Cr2O72-的浓度，c处理后废水中Cr2O72-的浓度 (3) 沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na2C03溶液可以将锅炉水垢中的CaS04转化为较疏松而易清除的CaC03，该沉淀转化到达平衡时，其平衡常数K (写数值 ) 。 已知 Ksp (CaS04)=9.1x10-6，Ksp (CaC03)=2.8x10-9 【预测】8 分在汽车上安装三效催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物CO、NOx、碳氢化合物进行相互反应，生成无毒物质，减少汽车尾气污染。已知： N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H= 180.5 kJ/mol 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H=-221.0 kJ/mol C(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol 尾气转化的反应之一：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H。某研究性学习小组在技术人员的指导下，按以下流程探究某种催化剂在不同空燃比空气与燃油气的质量比条件下对汽车尾气的催化效果。汽车尾气尾气分析仪催化反应器尾气分析仪 实验过程中除空燃比不同外，其他条件：汽车尾气的流速、等必须相同。 在一定条件下，测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。 空燃比约为时，催化剂对汽车尾气的催化效果最好。金属离子KsppH(10-1molL-l) pH(10-5molL-l) Fe3+10-38Cr3+10-31Cu2+10-20Ca2+10-5020406080100空燃比NOxCO碳氢化合物转化率acbd精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 18 页14 CO分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如下图，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中O2-可以在固体介质 NASICON中自由移动。以下说法错误的选项是。A负极的电极反应式为：CO+O2 2e-CO2B工作时电极b 作正极， O2-由电极 a 流向电极b C工作时电子由电极a 通过传感器流向电极b D传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高【预测】(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广阔的应用前景。其制备路线如下：试答复以下问题(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 Fe(NO3)3反应的离子方程式为：_。(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响，当高铁酸钾产率最高时，NaClO 的物质的量浓度约为_。 计算结果保留一位小数(5)从环境保护的角度看，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，则阳极的电极反应式为。【预测】12 分 随着人类社会的发展，氮氧化物NOx已成为大气中的主要气态污染物之一。 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：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。 汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂外表吸附与解吸作用的机理如下图。多孔电极a传感器多孔电极 bCO空气NASICON 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页15 尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为。 NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象，称为“ 光化学烟雾 ” 。有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定， 实验结果如下图。由图象可知，二次污染物有等，醛和 O3的峰值 出 现 在14 ： 00左 右 的 主 要 原 因是。 测定汽车尾气中NOx的方法之一是用3的 H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成 HNO3，再用 NaOH 标准溶液滴定HNO3。 假设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从滴定开始到指示剂变色所需的时间 3硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：现用 0 5 L 2 mol L1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx， 吸收液质量增加44 g 设CO2全部排出。则 NO2和 NO 的体积比为。【预测】10 分过度排放CO2会造成 “ 温室效应 ” ，科学家正在研究如何将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： 1写出上述反应的平衡常数表达式K=。 2在容积为2 L 的密闭容器中，用一定量二氧化碳与一定量氢气在一定条件下合成甲醇，实验结果如下图。以下说法正确的选项是填序号。A在 300，从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率B反应体系从300 升温到500，平衡常数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 nH2 nCH3OH增大 325、 101105Pa 时 16 g 液态甲醇完全燃烧，当恢复至原状态时，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。【预测】8 分烟气的脱硫除SO2技术和脱硝除NOx技术都是环境科学研究的热点。 1选择性催化复原法的脱硝原理为：来源 :学。科。网 6NOx4x NH3(32x)N26xH2O 上述反应中每转移3mol 电子，生成标准状况下N2的体积为 _L。已知： 2H2(g)O2(g) 2H2O (g) H - 483.6 kJmol-1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页16 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H- 92.4 kJmol-1N2(g)O2(g)2NO(g) H- 180.5kJ mol-1则反应 6NO(g)4NH3(g) 5N2(g)6H2O(g)的 H_。 2目前， 科学家正在研究一种以乙烯作为复原剂的脱硝NO原理， 其脱硝机理示意图如以下图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。图 1 图 2 出该脱硝原理总反应的化学方程式：_。为到达最正确脱硝效果，应采取的条件是_。【预测】粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中的无机组成，从粉煤灰中能够获得Al2O3，已知某火力发电厂的粉煤灰中的化学成分如下表：成分SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO CuO SO2 质量分数 % 506 289 84 28 78 15 请答复以下问题： 1上述氧化物中能与水反应的是。 2从粉煤灰中提取Al2O3的一种工艺流程如下：固体 I 中含有的主要物质的化学式为。在溶液中通人过量的CO2，发生反应的离子方程式为 3氧化铝和焦炭的混合物与氮气在高温下反应，可制得新型非金属材料A1N 与一种中学常见气体x。已知每转移3 mol-，就有 15mol 化合物 X生成，此反应的化学方程式为。【预测】8 分 2010 漳州一中一检据新闻报道有全国最“ 绿” 省份之称的福建，近年来却频频受到酸雨的困扰。在饮用水源地水质状况方面，福建9 个设区市的34 个集中式生活饮用水源地水质达标率为733%，较上年同期有所下降。所以保护环境是我们刻不容缓的责任。烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。1利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如以下图所示：200300400500600脱硝率%100 80 60 40 20 0 a b c d 负载率a 0.5% b 3.0% c 5.0% d 8.0% CuO2Cu(O2) Cu(NO2) C2H4H2O、CO2、N2 NO 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页17 EM红色金属H2SO4H2O2MSO4蓝色溶液E金属MXH2SO4H2O2YKSCN红色溶液ZKOHKOHCl2K2EO4某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，进行了天然海水 pH8 吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如以下图所示。根据图示实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率， 以下措施正确的选项是。 填字母序号 A降低通入含硫烟气的温度B减小通入含硫烟气的流速C减少天然海水的进入量 D在天然海水中加入生石灰天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3，使用空气中的氧气将其氧化，写出该反应的化学方程式：。氧化后的 “ 海水 ” 需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是。 2石灰石 石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4?2H2O)。写出该反应的化学方程式：。【预测】根据以下框图答复以下问题答题时，方程式中的M 、E用所对应的元素符号表示：1写出 M溶于稀 H2SO4和 H2O2混合液的化学方程式：。2某同学取X 的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：、。3写出 Cl2将 Z 氧化为 K2EO4的化学方程式：。4由 E制备的 E(C5H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱E精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页18