2023高考化学综合题题.pdf

1.(2022广东佛山二模)N 2 O是温室气体之一。直接催化分解是目前消除N2O有前景的方法之一。N 2 O直接催化分解时发生反应：2N2O(g)2N2(g)+O2(g)AH i=-163.0 kJ-moL1 2N2O(g)2NO(g)+N2(g)A/2 A/73=-114.1 kJ-mor!回答下列问题：(1)已知:N2(g)+O2(g)=2N0(g)H=+182.6 kJ moE,则=kJ mol 1 o(2)反应进行10 mi n时,N 2 O分解转化率随温度变化曲线如图所示。1008060402001%/WOZ一 (5丽 NO；Ste p2:N0；1*NO2Ste p3:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _总反应:2O*02Ste p3的反应方程式为-2.(2022广东深圳第二次调研)C O、C O2加氢有利于缓解化石能源消耗，实现“碳中和”。该体系主要涉及以下反应：反应 I :C O(g)+2H 2(g)C H 3OH(g)A H K 0反应 I I:2c o(g)+4H 2(g)=2H 50H(g)+H 20(g)”2 0反应 I H:2c o2(g)+6H 2(g)C 2H 50H(g)+3H 2O(g)A/73 0反应 IV:CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)A/740反应 V:2CH30H(g)2H50H(g)+H2O(g)AHs回答下列问题：(1)上述反应中,%=(写出一个代数式即可)。(2)密闭容器中，上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下 列 描 述 正 确 的 有(填字母)。A.加入催化剂,可提高CO2的平衡转化率B.降低温度，反应II的正反应速率增大，逆反应速率减小C.增大C O的浓度，反应III、IV的平衡均向左移动D.恒温恒容充入氨气，反应I、II的平衡不移动恒容下,(CO)=(CO2)=1 m ol,并 按 照 不 同 氢 碳 比 投料，发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时,CO+CO2的总平衡转化率随温度变化的关系;图乙表示氢碳比=3时,平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。已知:CH30H的选择性=c、xlOO%；C2H50H的选择性n消耗(C 2)+n消耗(8)=.土 史 则)00%。“消耗(。0 2)+”消耗(C)100806040200正就电解解详，双运00+09150 250 350 450温度IC图甲00806050402001150 250 350 450温度图乙图甲中X(填“大于”“小于”或“等于”)3淇原因是 0Q点对应的体系中(C H 3 O H)=m o l;此时,H2转化了 4 m ol,则反应2cH30H(g)C2H50H(g)+H20(g)的平衡常数K尸(即 为 以 分 压 表 示 的 平 衡 常 数，分压=总压x物质的量分数，结果保留两位有效数字)。(4)常温常压下，以A g为催化剂，在酸性水溶液中将C 02电催化还原为C O的反应历程如图所示：据图,C O和CO 2相 比,(填 化 学 式)更 稳 定。吸附在催化剂表面上的物种用*标注，图中第一步反应为CO 2+e-+H+C O O H,则第二步反应为 03.(2 02 2广东肇庆第三次质检)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题：(1)已知某反应体系中主要涉及如下反应：I .H CO O H(g)=CO 2(g)+H 2(g)A/i=-6 6 k J m o l-1;*IV1一s历程中生成(填“T S 1”或“T S 2”)的反应步骤为总反应的决速步，反应过程的催化剂为。反应n的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：I I I.CH 4(g)C(s)+2 H 2(g)”3=+74.5 k J m o l-1;I V .C(s)+CO2(g)2 CO(g)AW4O反应I V的为 o其他条件相同时，催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示,7b 之后，温度升高积碳量减小的主要原因为。I I .CH 4(g)+CO2(g),CO(g)+2 H2(g)A W2=+2 47 k J-m o l-1。反应i和反应n中，在 热 力 学 上 趋 势 更 大 的 是(填 I ”或 H”)。反应I的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中T S表示过渡态)。-4 5.3 43.5 0（1）则反应的A“3为（用含。、的代数式表示），有利于提高上述反应的平 衡 转 化 率 的 条 件 是（填字母）。A.高温高压 B.低温低压C.高温低压 D.低温高压（2）不同压强和温度下反应的平衡转化率如图甲所示。近*W/图，AI .在相同压强下升高温度，未达到新平衡前,v（正）（填“大于”“小于”或“等于）v（逆）。n.研究表明，既升高温度又增大压强,c 6 H 12的平衡转化率也升高，理由可能是O（3）T 向2 L的密闭反应器中充入1 m ol C 6 H 12进行催化脱氢，测得C eH i o和C 6 H 6的产率加和2（以物质的量分数计）随时间的变化关系如图乙所示。在8 m i n时，反应体系内氢气的物质的量为 m ol（忽略其他副反应）。0 8 m i n内C 6 H 6的平均化学反应速率为。反应的化学平衡常数K=（只代入数据即可,不需要计算结果）。图乙6.(2022山东泰安三模)清洁能源的综合利用可有效降低碳排放,是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。(1)以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯，同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。237.10(g)+2H z(g)028.7 1(g)+H z(g)/O(g)+H z(g)/1.6反应过程图甲芳构化反应：O(g)一(g)+3H2(g)H=,k J m ol1 o(2)H 2和C 02合成乙醇的反应为2co2(g)+6 H 2(g)=C 2H 5 0H(g)+3H 2O(g)。将等物质的量的C 02和H 2充入一刚性容器中，测得平衡时C 2H 5 0H的体积分数随温度和压强的关系如图乙。o 温度/-c(1一0 y/(10-3K)图丙压强pi(填或下同)P 2,a、b两点的平衡常数K aKb。已知A r r h eni u s经验公式为R i nk争C(E a为活化能,上为速率常数,R和C为常数)。为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图丙曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能Ea=J mol o从图中信息获知催化效能较 高 的 催 化 剂 是(填“m”或 n”),判断理由是(3)H 2和CO合成甲烷反应为2C O(g)+2H2(g)-CH4(g)+C O2(g)o T 将等物质的量C O和H 2充入恒压(200 kP a)的密闭容器中。已知逆反应速率可逆尸网逆)p(C H 4p(C O 2),其中为分压，该温度下网逆)=5.0 x l(y 4kP aLs L反应达平衡时测得v(正)=kP a-s L C O的 平 衡 转 化 率 为，该温度下反应的Kk(用组分的分压计算的平衡常数)。7.(2022河北石家庄二模)甲醛(C H 3 0cH 3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以C O 2、比为原料制备甲醛涉及的主要反应如下：I .2C O 2(g)+6 H 2(g)C H 3 0cH 3(g)+3 H 2O(g)A H i 0I I .C O2(g)+H2(g)C O(g)+H 2O(g)Hi回答下列问题：将CO与H 2 O混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应I I，逆反应速率随时间变化的趋势如图所示(不考虑催化剂的影响)。0则(填，域“H2O(1)+NH2CONH2(1)A/J=+15.5 kJ,mol(1)液相中，合成尿素的热化学方程式为2 N H3+C O 2(1)-H2 O(1)+N H2 c o N H2 A H=_k J m o l1 o在恒容密闭容器中发生反应：2 N H3(g)+C O 2(g)C O(N H2)2(s)+H2 O(g)2)V(逆尸公/(CO)上述反应中C(a d s)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图所示:反应历程 反 应 速 率 快 慢 比 较:反 应 (填“”“”或“=”)反应，请依据有效碰撞理论微观探析其原因 O一定温度下，反应C H4(g)+C O 2(g)=2 c o(g)+2 H2(g)的平衡常数K=(用 kl、I c 2、女3、k4 表Z j S)o参考答案大题突破练3化学反应原理综合题1.答案(1)+19.6(2)a不加催化剂,N20分解的活化能大 不是 温度相同条件下,催化剂不影响N2O的平衡转化率，在 A 点对应温度下,A 点对应转化率不是最大值 0.03()8.0(3)2NO2-2NO+Ch解 析(1)由盖斯定律,反应+反应=反应，则A/2=A/7I+A/7=(-163.0 kJ-mor)+(+182.6 kJ moF)=+19.6 kJ m ol1 o由题图可知，未平衡时,反应进行相同时间,a 对 应 N2O 的转化率最大，则 a 对应的反应速率最大，反应所需活化能最低的曲线是a。B 点 N,0 的转化率为 60%,则 Ac(N,O)=60%x嘿=0.30 mol L,i，(N,O)=阴 叱=0.0302.0 L10mmmol-L min”。平衡时，测 得 N O 完全转化为NO2,则平衡后有0.20 mol NCh、N2O、0.25 mol O2 4共四种物质，根据氧原子守恒,(N2O)=1.()mol0.20 mol X2-0.25 mol x2=0.10 mol,根据氮原子守恒,例2)=(1.0 mol x2-0.20 mol-0.10 molx2)xi=0.80 m ol,即平衡时有 0.20 mol NCh、0.10 mol(0.80)2 0.2 5N2O、0.25 mol O2、0.80 mol N2,反应的平衡常数长=旦喘 仔 =8.0。(T T)(3)Step3 的反应方程式=总反应-2(Stepl+Step2),为 2NCh-2NO+O2。2.答案“2-2 A”I(或 A43-2A“4)(2)CD(3)大于 相同温度下，氢碳比增大，该体系加氢反应的平衡向右移动,C O 和 CO2的平衡转化率均增大，故 x 3 0.8 0.75(4)CO2*COOH+H+e H2O+*CO解 析 根据盖斯定律,II-I X2可得V JH-2XIV也可得V,所 以A/75=AH 2-2 AHI或氏-2卜小(2)催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率,A 错误;降低温度，正逆反应速率均减小,B错误;增大C O 的浓度，反 应 I、H平衡正向移动,CH30H(g)、C2H50H(g)的浓度增大，反应HI、IV的平衡均向左移动,C 正确;氨气不参与反应，恒温恒容充入氮气，反 应 I、11中的反应物和生成物的浓度均不改变,平衡不移动,D 正确。(3)相同温度下，氢碳比增大，即氢气的物质的量增大,该体系加氢反应的平衡向右移动,C O 和CO2的平衡转化率均增大，故 x3。Q 点 CO+CO2 的总平衡转化率为80%,乙醇和甲醇的选择性均为50%,所 以 n(CH3OH)=(lmol+1 mol)x80%x50%=0.8 mol;n(C2H5OH)=(l mol+1 mol)x80%x50%x1=0.4 m ol,设生成H 2(D(g)的物质的量为xm o l,H 2 转化了 4 m o l,则根据H元素守恒有4 x0.8 m o l +6 x0.4 m o l +2 x m o l=4 m o l x2,解得x=1.2,该反应前后气体体积不变，所以可以用物质的量代替分压计算平衡常数 断则平衡常数K k崎 票=0.7 5。(4)据题图可知C O?的能量低于CO,所 以 C O 2 更稳定。据题图可知第二步反应中*C OOH结 合 H+和 U 转化为H2O和*CO,方程式为*CO O H+tT+e-H2O+*C OO3 .答案(1)1 T S 2 X F e H+1 7 2.5 k J-m o r1消碳反应速率增大的程度大于积碳反应速率增大的程度(2)较 高 0.0 6 0.0 0 1 2 L2解 析(1)反应放热有利于反应的进行,反应放出的热量越多，在热力学上的趋势越大，故 选 I ;由题图可知历程经过T S 2 步骤的活化能较大，为总反应的控速步骤;由图示可知,总反应过程中 X F e H+没有消耗，故催化剂为 X F e H+;由盖斯定律可知，反应I V=反应 I I-反应H l,A”4=(+2 4 7 k J.m o r )-(+7 4.5 k J-m o H)=+1 7 2.5 k J-m o l1;T o C之后，温度升高，对消碳反应的反应速率影响更大，故积碳量减小的主要原因为消碳反应速率增大的程度大于积碳反应速率增大的程度。(2)该反应的A”0、AS X),由 G=AH-7 AS 0,且正反应是一个气体体积增大的反应，则高温低压，平衡正向移动，有利于提高上述反应的平衡转化率。I .反应的：(),在相同压强下升高温度,平衡正向移动，则未达到新平衡前，武正)大于可逆)。n.反应的A%。,且正反应是一个气体体积增大的反应，升高温度平衡正向移动,c6H12的平衡转化率增大，增大压强，平衡逆向移动,C6H 12的平衡转化率减小，研究表明,既升高温度又增大压强,C6H12的平衡转化率也升高，理由可能是温度升高对平衡的影响大于压强增大对平衡的影响。(3)在 8 m in时,CGH”)的产率为0.06,C6H6的产率为0.76,设环己烷的转化量为xmol,环己烯的转化量为y mol,根据三段式分析：环己烷U 士环己烯+HjESntt/mol 100$tft/mol xXXFWfi/mol 1-xXX环己烯苯+2 H?起始量/mol x0X转化量/mol yy2 y平衡量/mol x yy工+2 y则有:y=0.76/-)，=0.06,则 x=0.82,则反应体系内氢气的物质的量为0.82 mol+2x0.76 mol=2.34mol,08 m in内 C6H6的 平 均 化 学 反 应 速 率 为 喘=黑=霜 黑 力 的 5 m o lU m in L 平衡体系中，环己烷的物质的量浓度为生啜=0.09 molL,苯 的 浓 度 为 嗡 必=0.38 molLLH2的浓度 为 襟 =1.17 mol-L“,则反应的化学平衡常数K=.：c3(Hzc(苯)_(1,17)3X0.38C(环己烷)0.096答 案(1)+208.4 9.6x l()4 n由题图可知，直 线n斜率大昌小，催化效率高(3)40%x lO 4(kPa)-2ol解析由题图可得热化学方程式:O(g).(g)+2 H 2(g)AM=+237.1 kJ-mol1;O(g)-O(g)+H2(g)A”2=-28.7kJ-mo-。根据盖斯定律，由反应+环己烷转化为苯的热化学方程式为 C j (g)-O(g)+3H2(g)4=(+237.1 kJ-mor)+(-28.7 kJ-mo)=+208.4 kJ moF(2)该反应为气体体积减小的反应,温度一定时增大压强，平衡向正反应方向移动,乙醇的体积分数增大，由题图可知，压强为p i时乙醇的体积分数小于02时,则p i P 2；由题图可知,压强一定时升高温度，乙醇的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，反应的平衡常数减小,则温度较低的a 点平衡常数大于b 点。在 m催化剂作用下，由题图中数据可得如下方程式:5 6.2=-7.2 x l 0-3 Ea+C ,2 7.4=-7.5 x l 0-3Ea+C,联立方程可得EF 9.6x l 0 4 j.m o p；由题图可知，直 线n的斜率大于m,说明使用催化剂n的活化能(a)小于m,催化效率高于mo(3)设起始通入一氧化碳和氢气的物质的量都为2 m o l、生成甲烷的物质的量为a m o l,由题意可建立如下三段式：2C0(g)+2H2(g)=金 ai(g)+(n TcTbTa(2)升温时反应I 平衡逆向移动,C C 2 的转化率降低，秘o,升温反应n平衡正向移动,C O 2 的平衡转化率升高，升温过程中曲线n先减小后增大，则温度低时 反 应 I 对平衡影响大，温度高时反应n对平衡影响大 0.0 4 6 此温度下,CO的选择性较低且反应速率不低，若温度再高 co的选择性增大，不利于合成甲醛 高解 析(l)v(逆)开始时逐渐增大，则 c(C O2)c(H2)逐渐减小，说明温度升高逆反应放热，则正反应为吸热反应，则 A”2 0；由 a b温度为影响反应速率的主要因素，由 b c 浓度为影响反应速率的主要因素M逆)一直在变，说明未达到平衡,反应一直向逆反应方向进行，逆反应是放热的，故TcTbTao(2)因 A H?。,升温该反应正向进行,CO的选择性增大，故 m表 示 CO选择性,n为 C C h 平衡转化率，曲线n随温度升高显示如题图所示变化的原因是A HK0,升温反应I 平衡逆向移动,C O 2 的平衡转化率降低，外0,升温反应II平衡正向移动,C C h 的平衡转化率升高，升温过程中曲线n先减小后增大，则温度低时反应I 对平衡影响大，温度高时反应II对平衡影响大。设开始时投入/2(C O2)=x m o l,(H2)=3 x m o l,平衡时生成 a m o l C H3 O C H3、b m o l C O,即2 c o 2(g)+6%(g)=C H 3 0 c H 邈)+3 比0值)转化/m o l 2a 6a a 3aC O2(g)+H2(g)-=C O(g)+H2O(g)转化/m o l b b h b则兹3=4 0%,占=2 5%,解得 a=0.1 5 x 力=0.l x,x 2a+b平衡时(氏0)=0.5 5%m o l,z z(C O)=0.1 x m o l,(C C)2)=0.6x m o l,(H2)=2 x m o l,K=2,：)之?=C(C O2)C(H2)0.1%0.55%0.6x2x-0 4 6 TV在 2 6 0 C 下,CO 的选择性较低且反应速率不低，若温度再高CO 的选择性增大，不利于合成甲Si o其他条件不变,改为恒容条件，合成甲醒的反应为气体体积减小的反应，压强减小,不利于甲酸的合成，造成合成甲髓更少，从而增大了 co平衡选择性，故改为恒容条件,co平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性高。8.答案(1)-9 3.7 (2)AC (3)6 0%(4/D反应活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多，有效碰撞几率大,速率快詈”解 析(2)增 大 C C h 的浓度，平衡正向移动,有利于N%的转化率增大,A 正确;该反应的正反应是嫡减的反应，即 AS 0,根 据 A/7-TAS 0 可知，反应在低温下才能自发进行，高温下是不能自发进行的,B错误;混合气体的密度不再发生改变,即混合气体的质量不再改变，各组分的量也不再改变，反应达到平衡状态,C正确;在恒容密闭容器中，充入H e,各物质浓度不变,平衡不移动,D错误。(3)设充入C F U和 C C h 物质的量都为x mo l,列三段式：C H4(g)+C O2(g)2 C O(g)+2 H2(g)起始量/(mo l L)XX00转化量/(mo 卜 L”)1.51.533平衡量/(mo LL)x-1.5x-1.533则 有K=S .(也).C(C H4)C(C O2)_ 32x32一 (x-1.5)2=8 1,解得X=2.5,C H4的转化率为5-|X100%=60%;2.5mol(4)活化能越大反应速率越慢，反应活化能低,同条件下单位体积内活化分子数多，有效碰撞几率大，速率快,则反应速率:反应 反应；一定温度下，反应到达平衡时正逆反应速率相等，则有W正)%c(C H 4)%C(C O2)5逆)=*2(c o)色&HJ 而 平 衡 常 数 代 就 患，则 K=粽。化学工艺流程题1 .(2 0 2 2广东广州二模)金属像拥有电子工业脊梁的美誉，钱与铝同族，化学性质相似。一种从高铝粉煤灰(主要成分是Ab C h,还含有少量Ga 2 O3和F e z C h等)中回收钱的工艺如下:高铝粉煤灰NaCO,NaOH 过量 过量 NaOH固 体 溶 液 CO2石灰乳 c o2 溶液浸 出 渣 滤 液 1 铝 酸 钙 滤 液 2(回收铝)回答下列问题：(1)“焙烧”中,Ga 2O 3转化成N a Ga C h的化学方程式为。(2)“碱浸”所得浸出渣的主要成分是 o“转化1”中通入过量C O 2至溶液p H=8,过滤，所得滤渣的主要成分是A 1(O H)3和Ga(O H)3,写出生成A 1(O H)3的离子方程式:。(4)“溶铁”所 得 溶 液 中 存 在 的 阴 离 子 主 要 有。(5)“电解”所用装置如图所示，阴极的电极反应为 o若电解获得1 m o l Ga,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为 L,电解后，阳 极 室 所 得 溶 液 中 的 溶 质 经 加 热 分 解 生 成(填 化 学 式)可 循 环 利用。2.(20 22重庆第三次诊断)铳(S c)是一种稀土金属，铳及其化合物在航空、电子、超导等方面有着广泛的用途。钛白粉中含有Fe、T i O 2、S C 2O 3等多种成分,用酸化后的钛白废水富集铳，并回收氧化铳(S C 2O 3)的工艺流程如下：稀硫酸、氢氧化双 氧 水 钠 溶 液盐酸钛酸废百性水萃 有机相取 反萃*囿操作I滤渣1酸溶氢氧化钛洗途I遮渣2r草酸 盐酸氨水回答下列问题:“萃取”时T i4 Fe2 S c?+均进入有机相中，则在“洗涤”时加入H 2O 2的目的是O(2)“滤渣1”的主要成分是SC(0 H)3、(写化学式)。(3)在“调p H”时先加氨水调节p H=3,此时过滤所得滤渣主要成分是；再向滤液中加入氨水调p H=6,此时滤液中S c 3+的浓度为 m o l U;检验含S c?+滤液中是否含Fe 3+的试剂为(写化学式)。(已知:K sp Fe(O H)3=2.6 x l(?39；K sp S c(O H)3=9.0 x 1 0-31)(4)“沉铳”时用到草酸。已知草酸的K a i=5.6 x l()-2,(2=1.5 X 1 0 4;则在25 时p H=3的草酸溶液中 C(C 2。亍)：C(H 2c 2。4)=o(5)写出草酸铳在空气中“焙烧”时反应的化学方程式:。(6)钛白酸性废水中S c 3+含量1 0.0-20.0 m gL-i,该工艺日处理钛白酸性废水1 0 0.0 n?,理论上能生产含8 0%氧化铳的产品最多 k g(保留到小数点后一位)。3.(20 22广东肇庆第三次质检)含锐化合物广泛用于冶金、化工行业。由富电凡废渣(含V 2O 3、V 2O 4、N a z O A b Ch/S i Ch和 F e O)制备 V 2 O 5 的一种流程如下：Na2cOs O2 盐1 酸 NaOH NaOH富)l lpHl lpH=3.0 I盥 髓演斛瞥嗣邈 转&i 粤I渣 t t 1 一 气体A 滤渣1 滤液2 滤渣3足量CO?NH.C1滤液3._ i _.(LNHJV OJ,-.U转 花m布 丽-g*v2o5II母液 气体B查阅资料：部分含机物种在水溶液中主要存在形式如下：pH13主要形式VOJV2O5多钿酸根VO3多帆酸根V01-备注多钿酸盐在水中溶解度较小本工艺中,生成氢氧化物沉淀的p H如下:物质FC(O H)2F e(O H)3A I(O H)3开始沉淀pH7.01.93.2沉淀完全pH9.03.24.7回答下列问题：(1)“焙烧”中，将“研磨”所得粉末与0 2逆流混合的目的为;所生成的气体A可在工序中再利用。(2)“酸浸”时发生反应的离子方程式为(任写一个)。(3)滤渣2含有的物质为。“转化ii”需要调整的PH范围为 广转化ni”中含机物质反应的离子方程式为。“沉钿 中加入过量NH4C1有利于晶体析出，其原因为。(6)“煨烧”中所生成的气体B用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途:。4.(2022辽宁大连2 4中三模)被是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石Be3Al2(SiO3)6为原料制备金属镀的工艺如下：NaOHT过滤过滤2卜Na,FeF6源浴1 i氟FFezlSOJBe7电 解H高 温 转 化 卜fN a C l炭、氯 气已知:“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物,Na3FeF6难溶于水,Be?*可与过量OH-结合成Be(OH)4p-(当溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于等于lxl0-5mo.L 时，认为该离子沉淀完全);1g 2=0.3o回答下列问题：(1)“粉碎”的目的是。(2)750 烧结时,Na3FeF6与绿柱石作用生成易溶于水的NazBeF 该反应的化学方程式为。(3)“过滤1”的滤液中需加入适量NaOH生成Be(OH)2沉淀，但NaOH不能过量，原因是(用离子方程式表示)。(4)已知 KspBe(OH)2=4.0 x 10-21,室温时 O 4o molLBe2+沉淀完全时的 pH 最小为 o(5)“高温转化”反应产生的气体不能使澄清石灰水变浑浊，写出其化学方程式O(6)“电解NaCl-BeCb熔融混合物制备金属镀，加入NaCl的主要目的是。(7)绿色化学要求在工业生产中应有效利用原料，节约原料。本工艺过程可以循环利用的物质有。5.某湿法炼锌的萃余液中含有Na+、Zn2 Fe2 Mn2 Co2 Cd?+及3060 gL 硫酸等，逐级回收有价值的金属并制取活性氧化锌的工艺流程如图：石灰石、1剂 锌 粉 萃取剂碳酸钠W I 中 篇 I r-L r-L蒙一氧化一除_潍_ 沉 碱式一活性贫 镉 取 锌 碳酸锌氧化锌他 水 丁 丁 T沉 渣 回收镉回收钻 沉锌操 作ar无 水后 液 硫 酸 钠已知:沉淀物F e(O H)3F e(O H)2CO(O H)2C o(O H)sC d(0 H)2K s p2.6x1 O-394.9xl0175.9x10-51.6x10447.2x|015回答下列问题：(1)“中和氧化水解”时，先加入适量的石灰石调节溶液的pH为1.0;加入一定量的Na2s2。8；再加入石灰石调节溶液的pH为4.0o“氧化”时,M/+转化为MnO2除 去,反 应 的 离 子 方 程 式 为。“沉渣”的主要成分除MnO2外还有。“氧化”时,若加入过量的Na2s2。8,钻元素将会进入“沉渣”中，则水解后的溶液中含钻微粒的浓度为 molL-1。(2)“除镉”时，主要反应的离子方程式为 o(3)“沉锌”时,在近中性条件下加入Na2co3可得碱式碳酸锌 ZnCO3-2Zn(OHH2O固体,同时产生大量的气体。产生大量气体的原因是。ZnCO3-2Zn(OHH2O需洗涤，检 验 是 否 洗 净 的 试 剂 是。(4)不同质量分数的Na2s。4溶液在不同温度下析出Na2so4晶体的成分如图所示。欲从含20%Na2s04及微量杂质的“沉锌后液”中直接析出无水Na2so4,“操作a”为=100500-50：I Na2SO4Na2SO4,1：0 H2C 32 38-1W O?.7H2O Na2SO4-10H2O+Na2SO420 40 60质量分数/%6.(2022广东汕头二模)二氧化铀(CeCh)是一种重要的稀土氧化物,具有吸收强紫外光线的能力，可以用于光催化降解有机污染物，利用氟碳铀矿(主要成分为CeCChF)制CeCh的工艺流程如图所示。CeO2(D CeCOsF中C e元素的化合价为 价。(2)“焙烧”过程中可以加快反应速率，提 高 焙 烧 效 率 的 方 法 是(写 出一种即可)。(3)操作所需的玻璃实验仪器有烧杯、0(4)上述流程中盐酸可用硫酸和H2O2替换,避免产生污染性气体C12,由此可知氧化性:CeO2_(填“”或“gl-J g lT 沉 滤渣 丁 MgF2(s)滤液1Na2Fe4(SO4)6(OH)2 勺 -T 灼短卜|沉右2.一2CO2(NH4)2C2O4(aq)(l)Na2Fe4(S04)6(OH)2 中 Fe 的化合价为 价。“酸浸”时,Na2so3的作用是“滤渣”的主要成分有SiO2和(填化学式)。“酸浸”中钉的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示,“酸浸”的最佳条件是ooooooO08642cl爵王肥2加35 65浸出温度 CC蛛壬如SK8060402000.51.01.5 2.0 2.5浸出pH(3)“除铁”的禺子方程式为 o(提示:1 mol NaCICh参与反应，转移6 m ol电子)(4)从“滤液2”中可提取一种化肥，其电子式为 o(5)“灼烧”时通入A r的作用是 o8.(2022辽宁高三下学期联考)磷酸亚铁锂(LiFePO)常用作动力锂离子电池的正极材料,利用LiFePO,废料(还含铝、石墨等成分)回收锂、铁等元素的工艺流程如图所示。NaOH 硫酸 NH3 H2O 饱和NaHCO,溶 液+H2O2+NaOH 溶液滤液1 滤渣1 滤渣2 滤液2已知:L i F e P O 4不溶于N a O H溶液。回答下列问题：(l)L i F e P O4中F e元素的化合价为 价；(2)“滤液1”含有的阴离子主要有:O H-、;(3)在“酸浸”中,磷元素转化为H 3 P 04。实际操作时，所加H 2 O 2的量要比理论计算值多，可能原因是L i F e P O 发生反应的离子方程式为;“滤渣2”的主要成分是;(5)碳酸锂溶解度(用溶液中溶质的物质的量分数司表示)曲线如图所示。“沉锂”采用9 0 的优点有。3 08 K时，碳酸锂溶解度为 g(列出数学计算式)；(6)沉锂温度达到1 00 时，碳酸锂沉淀率下降，可能的原因是9.(2 02 2广东深圳第二次调研)高磷银铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷银铁(主要含N i、F e、P,还含有少量F e、C u、Z n的磷化物)为原料生产硫酸镁晶体(N iS C UG H z O)的工艺流程如图：NaClO Na2cO3 H2S NaOH高磷镇铁滤渣1 滤渣2母液H2SO4I*NiSO4-6H2。已知:电解时，选用2 mo i 硫酸溶液为电解液。回答下列问题：(1)先将高磷锲铁制成电极板，“电解 时，该电极板作 极;阴极产物主要为，此外，溶液中的Q?+有部分在阴极放电。(2)“除铁磷”时,溶液中F e 2+先被氧化为F e 3+,该过程发生反应的离子方程式为；再加入N a2 c o 3调p H=2,并将溶液加热至5 0 ,形成铁、磷共沉淀。(3)“滤渣2”的主要成分为Zn S和(填 化 学 式)。(4)“沉镇”时，为确保馍沉淀完全，理论上应调节溶液pH2(已知:2 5 时,&p N i(O H)2 =2 xlO“5；ig 2 H o.3;当溶液中离子浓度W 1.0 x1 0-5 m ol.L-i时，可认为该离子沉淀完全)。(5)“母液”中的溶质主要有、(填化学式)。(6)硫代硫酸锲(N iS 2 O 3)在冶金工业中有广泛应用。向上述流程制得的N iS O 4溶液中加入B aS 2 O 3固体，充分反应后，过滤得到N iS z C h溶液;再向该溶液加入无水乙醇，析出N iS2O3 晶体 己知:2 5 时,K s p(B aS O 4)=L 0 xl04、s p(B aS 2 O 3)=1.6 xl0-5 o生成N iS2O3的化学方程式为；该反应可以进行得较完全,结合相关数据说明理由:。加入无水乙醇有利于N iS2O3晶体析出，其原因是。参考答案大题突破练大题突破练1化学工艺流程题燧烧1.答案(1 )Ga2Ch+Na2co3=2NaGaO?+CO2T FezCh(3)A102+CO2+2H2O=A l(O H)3l+HC03(4)GaO2、OH(5)GaO2+3e+2H2O=G a+40H-16.8 Na2cO3、C 02熠烧解析 焙烧中,GazCh和碳酸钠反应转化成NaGaCh,化学方程式为GaOs+NazCOj2NaGaO2+CO2t(2)高铝粉煤灰的主要成分是AI2O3,还含有少量GazCh和 Fe?03等，由流程可知，像最终转化为镇单质，加入氢氧化钠,氧化铝和强碱氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，氧化铁与氮氧化钠不反应，故“碱浸 所得浸出渣的主要成分是Fe2O3o(3)“转 化 1”中通入过量CCh至溶液pH=8,“碱浸”中生成的偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为A10Z+CC)2+2H20=Al(OH)3j+HCO&。(4)“转 化 1”中生成Ga()H)3,“溶银”中加入石灰乳，根据流程可知,Ga(0H)3转化为GaO)形式存在,故所得溶液中存在的阴离子主要有GaO和过量的0H%阴极 GaO5得到电子发生还原反应生成G a单质，电极反应为GaO+3e2H2。Ga+4OH-;阳极反应为水电离出的氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气:2H2O-4e 一一4H+ChT,产生的氢离子将碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，若电解 获 得 1 mol Ga,根据电子守恒可知,4Ga 12U302,则生 成 02的物质的量为：m ol，则阳极产生的气体在标准状况下的体积为：molx22.4 L mol=16.8L;电解后，阳极室所得溶液中的溶质为碳酸氢钠,碳酸氢钠分解生成的Na2co3和 CCh均可循环利用。2.答案(1)将 Fe2+氧化为 Fe3+(2)Fe(OH)3,Ti(OH)4(3)Fe(OH)3 9.0 x1(y7 KSCN(4)8.4(5)2SC2(C204)3+3O 2=2SC2O3+12CO2(6)3.8解 析(1)有机相中含Fe2+,在“洗涤”时加入H2O2的目的是将Fe?+氧化为Fe3+;(2)加入 NaOH 溶液沉淀 Ti4+、Fe3 Sc?*,“滤渣 1”的主要成分是 Sc(0H)3、Fe(OH)3,Ti(OH)4;(3)“调 pH”时先加氨水调节pH=3,目的是沉淀Fe3+,过滤所得滤渣主要成分是Fe(OH)3;pH=6时C(O H)=R-=U 后 mol L,=108 molL”,滤液中 Sc的浓度为 c(Sc3+)=*spf=匕丝19c(H)10L(OH)(lxlO 8)mol L=9.0 xl0-7 mo卜 L;检 验 Fe?+的试剂为KSCN溶液,若存在Fe3+,溶液会呈红色；(4)草酸溶液中C(C2O 4-)C(H C2O 4)C(H+)_ C(C2O )C(H+)X-c(H C20 i)C(H 2 c 2 O 4)C(H 2 c 2。4)x-74 r =x 1 x=5.6 x 1 O-c 2(H+)a i a2 (I O.3)22X1.5XW4X*=8 4(5)草酸铳SC2(C2()4)3在空气中 焙烧”时得到SC2()3,C元素化合价升高生成二氧化碳,0 元素化合价降低，反应的化学方程式为2SC2(C204)3+3O2-2SC2O3+12 co2；(6)铁白酸性废水中Sc3+含 量 10.020.0 m g L1,100.0 n?废水中Sc3+质量最大为20.0 mg-L-2SC3+Sc2O3IX100.0X1C)3L=2 OOOxIOmg=2 kg,由元素质量守恒2 x 45 1 38，解得加叼.8。2 kg mkg x 80%3.答案(1)增大原料接触面积，加快反应速率,使反应更充分转化m (2)V2O5+2H+=2VC)3+H2O(合理即可)(3评2。5、Fe(0H)3(4)13 V0+2C02+H20-V O 3+2H C O 3(5)利用同离子效应，降 低 NH4Vo3的溶解度(6)作制冷剂解 析(1)“焙烧 中，研磨 所得粉末与。2逆流混合可以增大原料接触面积，加快反应速率,使反应更充分;由转化关系可知，所生成的气体A 为 CO2,可在“转化HI”工序中再利用。(2)“酸浸”的主要目的为将位元素转化为VO的形式存在，避免生成V2O5或多钗酸根降低产品产率;“焙烧 后的烧渣中主要有V2O5、Fe2O3,Na2O.NaAlCh和 NazSiCh。(3)“转 化 I”的