2022年高三化学题型--化学工业流程汇编 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆工业流程32 （16 分）绿矾（ FeSO4 7H2O）的一种综合利用工艺如下：（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2 反应，有CO2生成，反应的离子方程式为 _。（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是，实际作还原剂的是CO。写出“焙烧” 过程中各步反应的化学方程式_。（3） “除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH、过滤，除去的杂质离子是_。（4）母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、 _。浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因_。（5）绿矾的另一

2、种综合利用方法是：绿矾脱水后在有氧条件下焙烧，FeSO4转化为 Fe2O3和硫的氧化物。分析下表实验数据，为了提高SO3的含量，可采取的措施是_。空气通入量 /L s1温度 /SO2含量 /SO3含量 /0.02 850 45.4 54.6 0.06 850 30.5 69.5 0.10 850 11.1 88.9 0.10 810 11.1 88.9 0.10 890 11.2 88.8 32 （16 分）（1）Fe22HCO3 FeCO3 CO2 H2O（3 分）（2）FeCO3FeOCO2 （1 分）CO2C2CO（1 分）FeOCOFeCO2（1 分）（3）Fe2（3 分）（4）过滤（

3、 2 分）NH4+H2ONH3 H2OH+，温度过高NH3挥发使平衡向右移动，溶液酸性增强生成NH4HSO4。 （3 分）（5）增大空气通入量（2 分）32硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO 和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m流程图：FeCO3FeO Fe 分解还原绿矾NH4HCO3FeCO3固体母液焙烧煤粉还原铁粉(NH4)2SO4粗产品除杂转化分离精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学

4、则殆（1）实验室实现“ 操作 I ” 所用的玻璃仪器有、玻璃棒和烧杯等。“ 操作 III ” 系列操作名称依次为：、过滤和洗涤。（2）“ 酸溶 ” 过程中 Fe3O4溶解的化学反应方程式：。（3）硫铁矿烧渣在“ 酸溶 ” 前要粉碎的主要目的是。（ 4 ） 实 验 室 检 验 “反 应I ” 已 经 完 全 的 试 剂 是， 现 象是。（ 5）加 入 适量H2O2的目 的 是氧 化Fe2+， 写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的 离 子方 程式。32 （16 分） （1）漏斗（ 2 分）蒸发浓缩（ 2 分）冷却结晶（ 2 分）（2）Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2

5、O（2 分）（3）增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率（2 分）（4）KSCN 溶液（ 2 分）溶液不呈血红色（2 分）（5）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（2 分）32 （17 分） 某炼铁废渣中含有大量CuS 及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2 2H2O 的流程如下：请回答下列问题：（1）废渣中的铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，其正极反应式为。（2）高温煅烧时CuS 发生的反应为：CuS + NaCl + O2CuCl2 + Na2SO4 ，配平该反应方程式。废铁皮硫铁矿烧酸溶200300水浸操作 I 反应 I 操作 II FeSO4? 7H2

6、O 稀 H2SO4Fe2(OH)n(SO4)3-n/2稀 H2SO4/H2O2 水解滤渣操作 III 滤液滤渣废渣粉碎NaCl 高温空气酸浸调 pH 升高至 34 滤渣过滤CuCl2 2H2O 废气4mol/L 盐酸试剂 A 滤液 B 高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆（3）调 pH后铁元素生成滤渣的离子方程式为。（4）试剂 A 最好选用下列三种物质中的（填序号）：a.NaClO b.Cl2c.浓硫酸理由是。（5）分析右图溶解度曲线回答：为了获得CuCl2 2H2O 晶体，对滤液B 进行

7、的操作是：蒸发浓缩、_、滤液冷却结晶、过滤得到产品。“冷却结晶”过程中，析出CuCl2 2H2O 晶体的合适温度或温度范围是。32. （17 分）（1） （3 分） 2H2O+O2+4e=4OH（电荷不守恒、化学式任错一个0 分）（2） （2 分）1 2 2 1 1（错 1 个 0 分）（3） （3 分）Fe3+3OH= Fe(OH)3（4） （5 分）a（2 分）NaClO 能将 Fe2氧化为 Fe3（ 1 分） ，且 NaClO 溶液显碱性（ 1分） ，能增大溶液pH（5） （4 分） 趁热过滤 （2 分。趁热1 分，过滤1 分）3540（32 （16 分）铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波

8、涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_。（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_（填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”） 。（3）除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。右下图是 KMnO4溶液处于不同pH 值时对应的Hg 去除率变化图，图中物质为Hg 与MnO4在该 pH 范围内的主要产物。请根据该图给出pH 值对汞去除率影响的变化规律： _ 。试猜想在强酸性环境下汞的去除率高的原因： _ _。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，

9、共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆（4）当 x=0.2 时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物形式表示该铁氧体组成_。（5） 经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是_。32. （16 分）（1）MnO2+H2O2+H2SO4 = MnSO4 +O2+2H2O（3 分）（2）还原剂（ 3 分）（3）随 pH值的升高汞的去除率先降低后增加（2分） Mn2+具有催化作用（2分）（4）MnO 4ZnO 5Fe2O3（3 分）（5）调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成（3 分）32 （16 分）已知工业上合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH

10、3(g) H0。在一体积为2L的密闭容积中，加入0.20mol 的 N2和 0.60mol 的 H2，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：（1） 写出该反应平衡常数的表达式K=_ （2）反应进行到4 分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(NH3) 为；（3）5 分钟时，保持其它条件不变，把容器的体积缩小一半，平衡移动（填 “ 向逆反应方向” 、 “ 向正反应方向 ” 或 “ 不” ）原因是：。化学平衡常数将（填 “ 增大 ” 、“ 减少 ” 或“ 不变 ” ） 。（4） 在第 5 分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第 8 分钟时达到新的平衡（此

11、时 NH3的浓度约为0.25 mol L 1 ） ，请在图中画出第5 分钟后 NH3浓度的变化曲线。（5）N2和 H2的反应还有其它应用。如：有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HCl NH4Cl 溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应式。32 （16 分）（1）（2 分）（2）0.025mol/(Lmin)（3 分,写 2.5 102、0.025 得 2 分 ,单位错或写成 “ mol/L min” 扣 1 分）（3）向正反应方向； （2 分）（第 32 题图）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

12、 - - -第 4 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆原因是：若只把容器的体积缩小一半，各种物质的浓度都加倍（1分） ，浓度熵QK，平衡向正向移动（1 分） 也可答体积缩小一半相当于增大体系的压强（1 分） ，平衡向气体分子数减小（1 分）的方向即正反应方向移动 （2 分）不变（ 2 分）（4）（5）N2 + 8H+ 6e=2NH4+（ 2 分， NH4+写成 NH3不得分）32. （16 分） 高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。 工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：FeSO4溶液氧化I过滤NaOH操作IH2SO4氧化 II试剂AB反应KOHK2FeO4

13、滤渣H2O2查资料得知K2FeO4的一些性质：在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液回答下列问题：（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式。（2）氧化中，试剂A 为(填“ H2O2”或“ HNO3”或“ NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣B 中除 NaCl 还有（3）操作I 中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用洗涤。（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式K2FeO4 + H2O = Fe(OH)

14、3 + KOH + (5)将一定量的K2FeO4投入一定浓度的FeCl3溶液中，测得剩余K2FeO4浓度如下图所示，推测产生曲线I 和曲线 II 差异的原因是C（NH3） （mol L-1）（3 分，起点标对得1 分，拐点、 平台标对得1分、走势对得1 分。 5 分钟时不画垂直连接线不扣分）高铁酸钾剩余浓度mgL-1时间 /t FeCl3浓度1.5 mgL-10 mgL-1I II 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆32.(16 分) (1) H2O2 +2 H+2Fe2+=2Fe3+2H2

15、O （3 分）(2) NaClO Na2SO4（4 分）(3) 无水乙醇（3 分）(4) 4 10 8 3O2（产物正确1 分，共 3 分）(5) FeCl3溶液水解显酸性，促进K2FeO4与水反应，从而降低K2FeO4浓度（3 分）32 （16 分）硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。硫酸渣过量盐酸固体充分反应固体固体固体溶液溶液溶液溶液ABCDEFGH试剂试剂调调pH=3.7pH=13过量 CO2XX已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：沉淀物Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH

16、)2 pH 34 52 124 一水合氨电离常数Kb=1.8 105，其饱和溶液中c(OH)约为 1 10-3mol L-1。请回答：（1）写出 A 与氢氟酸反应的化学方程式：。（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X 是（填以下字母编号）A水B氧化铝C氨水D氢氧化钠（3）溶液 D 到固体 E 过程中需要控制溶液pH=13，如果 pH 过小，可能导致的后果是。 （任写 2 点）（4）写出FH的反应离子方程式：。（5）证明 H 溶液的主要阴离子（Cl、OH除外）的方法是。32 （16 分）(1) SiO2+4HF=SiF4 +2H2O （3 分）（2）D （3 分）（3）镁离子沉淀不完全或氢氧

17、化铝溶解不完全（各 2 分，共 4 分，合理即给分）（4）AlO2+ CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3（3 分）（5）取 1-2 mL H 溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生（2分，试剂用量不恰当，扣1 分） ；再滴加入NaOH 溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆味气体产生） ，证明含有HCO3（1 分） 。 （合理即给分）32 （16 分）锂电池消耗量巨大，这对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因

18、此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（ LiCoO2） 、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：（1）上述工艺回收到的产物有Al(OH)3、（填化学式） ；其中生成Al(OH)3的离子方程式为。（2）废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全， 对拆解环境的要求是。（3）酸浸时如果用盐酸代替H2SO4和 H2O2的混合液也能达到溶解的目的，但不利之处是。（4）生成Li2CO3的化学反应方程式为。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小，所以在浓缩结晶后的操作是。32 （16 分）（1）CoSO4、Li2C

19、O3（各 2 分，共 4 分） ；AlO2 + H+ + H2O = Al(OH)3 或 Al(OH)4 + H+= Al(OH)3 + H2O （3 分）（ 2）隔绝空气和水分（2 分）（ 3）有氯气生成，污染较大（2 分）（ 4）Li2SO4Na2CO3 = Na2SO4Li2CO3 （3 分） ；趁热过滤（ 2 分，答“ 过滤 ” 得 1 分）32 （16 分）镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

20、- - - - - -第 7 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆已知： NiCl2易溶于水， Fe3不能氧化Ni2。已知实验温度时的溶解度：NiC2O4 NiC2O4 H2ONiC2O4 2H2O 某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的pH 如下表所示：M(OH)nKsp开始沉淀时pH 沉淀完全时的pH Al(OH)31.9 10233.4 4.2 Fe(OH)33.8 10382.5 2.9 Ni(OH)21.6 10147.6 9.8 回答下列问题：(1) 用 NiO 调节溶液的pH，依次析出沉淀和沉淀(填化学式 )。(2) 写出加入Na2C2O4溶液的反应的化学方程式：。(3

21、) 写出电解滤液的阴极电极反应式：。检验电解滤液时阳极产生的气体的方法是：。(4) 写出 “ 氧化 ” 反应的离子方程式：。(5) 如何检验Ni(OH)3是否洗 涤干净？。32 （16 分）(1) Fe(OH)3Al(OH)3 (各 2 分，共 4 分 ) (2) NiCl2Na2C2O42H2O=NiC2O4 2H2O 2NaCl (3 分) (3) 2H+ + 2e= H2 （ 2 分）用湿润 的淀粉碘化钾试纸检验(2 分) (4) 2Ni(OH)22OHCl2=2Ni(OH)32Cl(3 分 ) (5) 用小试管取少量洗涤液，滴加AgNO3溶液，若没有白色沉淀生成，则说明Ni(OH)3已

22、洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明还未洗涤干净。(2 分) 32 （14 分）工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3 )，具体生产流程如下：试回答下列问题：（1）滤液 X 中含有的金属阳离子是（填离子符号） 。（2）步骤中可选用试剂调节溶液的pH（填字母）。A稀硝酸B氨水C氢氧化钠溶液D高锰酸钾溶液（3）步骤中， FeCO3达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH 为 8，c（ Fe2+）为1.0 105mol L1。 试判断所得FeCO3中是否混有Fe(OH)2（填“是”或“否”） ，精选学习资料 - - - - - - - - -

23、 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学而不思则惘，思而不学则殆请通过简单计算说明理由(已知： KspFe(OH)2=4.9 1017)。（4）步骤的反应温度一般需控制在35以下，其目的是。（5）在空气中煅烧FeCO3生成产品 氧化铁 的化学方程式为。 32 （14 分）（1）Fe2+、Fe3+（2 分）（2）B（2 分）（3）否（1 分）溶液中 c(Fe2+) c2(OH)=1.0 105 (1 106)2=1.0 1017KspFe(OH)2，故无 Fe(OH)2沉淀生成（4 分）（4）防止 NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解（ 2 分）（5）4FeCO3 + O22Fe2O3 + 4CO2（3 分）高温精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页