2018年度年高考~化学真题与~模拟类编：专题15-工艺标准流程题(含答案内容).doc

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1、|2018年高考试题 1【2018 新课标 1 卷】焦亚硫酸钠（Na 2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。（2）利用烟道气中的 SO2 生产 Na2S2O5 的工艺为：pH=4.1 时，中为_ 溶液（写化学式） 。工艺中加入 Na2CO3 固体、并再次充入 SO2 的目的是_。（3）制备 Na2S2O5 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2 碱吸收液中含有 NaHSO3 和Na2SO3。阳极的电极反应式为 _。电解后， _室的 NaHSO3 浓度增

2、加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。（4）Na 2S2O5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5 残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品，用 0.01000 molL1 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_，该样品中 Na2S2O5 的残留量为_ gL1（以 SO2 计） 。【答案】 2NaHSO3Na 2S2O5+H2O NaHSO3 得到 NaHSO3 过饱和溶液 2H2O4e 4H +O2 a |S2O52 +2I2+3H2O2SO 42 +4I +6H 0.128【解析】分析：（1）根据原子守恒书写方程式；（2）根

3、据溶液显酸性判断产物；要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，据此判断；（3）根据阳极氢氧根放电，阴极氢离子放电，结合阳离子交换膜的作用解答；（4）焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应，据此书写方程式；根据方程式计算残留量。详解：（1）亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3Na 2S2O5+H2O；（2 ）碳酸钠饱和溶液吸收 SO2 后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为 NaHSO3；要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到 NaHSO3 过饱和溶液；点睛：本题以焦亚硫酸钠

4、的制备、应用为载体考查学生对流程的分析、电解原理的应用以及定量分析等，题目难度中等。难点是电解池的分析与判断，注意结合电解原理、交换膜的作用、离子的移动方向分析电极反应、亚硫酸氢钠浓度的变化。易错点是最后一问，注意计算残留量时应该以二氧化硫计，而不是焦亚硫酸钠。2【2018 新课标 2 卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2 和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子c 0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：|金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+开始沉淀的 pH 1.5

5、 6.3 6.2 7.4沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。（2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2 外还有_；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_，若不通入氧气，其后果是_。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。【答案】 ZnS+ O2 ZnO+SO2 PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2+ Zn+Cd2+ Zn2+Cd Zn2+2e Zn 溶浸【解析】分析：焙烧时硫元素转化为 SO2，

6、然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1 中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的 pH 较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制 pH 得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出Cd，最后将滤液电解得到金属锌，据此将解答。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为 Zn+Cd2+Zn 2+Cd。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为 Zn2+2e Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸

7、工序继续使用。|点睛：无机工业流程题能够以真 实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生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。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。3 【2018 新课标 3 卷】KIO 3 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

8、（1）KIO 3 的化学名称是_。（2）利用“KClO 3 氧化法”制备 KIO3 工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl 2 和 KCl。 “逐 Cl2”采用的方法是_。 “滤液”中的溶质主要是_。 “调 pH”中发生反应的化学方程式为_。（3）KIO 3 也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比， “KClO3 氧化法”的主要不足之处有_（写出一点） 。【答案】 碘酸钾 加热 KCl KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O 或（HIO 3+KOH KIO3

9、+H2O） 2H2O+2e 2OH +H2 K + a 到 b 产生 Cl2 易污染环境等【解析】分析：本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。应该从题目的化工流程入手，判断每步流程操作的目的，就可以顺利解决问题。详解：（1）根据氯酸钾（KClO 3）可以推测 KIO3 为碘酸钾。|（2）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐 Cl2”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时 KH(IO3)2 应该在滤渣中，所以滤液中主要为 KCl。 “调 pH”的主要目的是将 KH(IO3)2 转化为 KIO3，所以方

10、程式为：KH(IO 3)2+KOH=2KIO3+H2O。点睛：题目的电解过程，可以理解为：阳极区的单质碘和氢氧化钾反应：3I 2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O，生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘，单质碘再与氢氧化钾反应，以上反应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾可以循环使用。4 【2018 北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为 Ca5(PO4)3(OH)，还含有 Ca5(PO4)3F 和有机碳等。溶解度：Ca 5(PO4)3(OH)”或“” ） 。结合元素周期律解释中结论：P 和 S 电子层数相同，_。（3）酸

11、浸时，磷精矿中 Ca5(PO4)3F 所含氟转化为 HF，并进一步转化为 SiF4 除去。写出生成 HF 的化学方程式：_。（4）H 2O2 将粗磷酸中的有机碳氧化为 CO2 脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80后脱除率变化的原因：_ _。|（5）脱硫时，CaCO 3 稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，原因是_；加入 BaCO3 可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是_。（6）取 a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用 b molL1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4，消耗 NaOH 溶液 c mL，

12、精制磷酸中 H3PO4 的质量分数是_。 （已知：H 3PO4 摩尔质量为 98 gmol1）【答案】 研磨、加热 核电荷数 PS，原子半径 PS ，得电子能力 PS，非金属性 PS 2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF 80 后，H 2O2 分解速率大，浓度显著降低 CaSO 4 微溶 BaCO 3+ +2H3PO4 BaSO4+CO2+H 2O+2 2 -40.9bca【解析】分析：磷精矿粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸经过脱有机碳、脱硫等步骤获得精制磷酸。（1）根据外界条件对化学反应速率的影响分析，流程中能加快反应速率的措施

13、有：研磨、加热。（2）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H 3PO4 H2SO4。用元素周期律解释，P 和 S 电子层数相同，核电荷数 P S，原子半径 P S，得电子能力 P S，非金属性 P S。（6）根据题意关系式为 H3PO42NaOH，由消耗的 NaOH 计算 H3PO4。详解：（1）研磨能增大反应物的接触面积，加快反应速率，加热，升高温度加快反应速率；流程中|能加快反应速率的措施有：研磨、加热。（2）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，酸性：H 3PO4 H2SO4。用元素周期律解释酸性：H 3PO4 H2SO4，P 和 S 电子层数相同，核电荷数 P S，原子半径 P S

14、，得电子能力 P S，非金属性 P S。（3）根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，Ca 5（PO 4） 3F 与 H2SO4 反应生成 HF、磷石膏和磷酸，生成 HF 的化学方程式为 2Ca5（PO 4） 3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF。（4）图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80前温度升高反应速率加快，相同时间内有机碳脱除率增大；80后温度升高，H 2O2 分解速率大，H 2O2 浓度显著降低，反应速率减慢，相同条件下有机碳脱除率减小。点睛：本题以磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程为载体，考查影响化学反应速率的因素、 “强酸

15、制弱酸”的复分解反应规律、元素周期律、指定情境下方程式的书写、物质含量的计算等。解题时必须利用所学知识结合流程分析，如第（5）问注意脱硫的反应是在粗磷酸中进行的，BaCO 3 或 CaCO3 中碳元素最终变为 CO2；第（6）问中 H3PO4 与 NaOH 物质的量之比的确定等。5.【2018 江苏卷】以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2 和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4 的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2 的离子方程式为_。|（2）添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其

16、硫去除率随温度变化曲线如题 16 图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率=（1 ）100%不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式） 。（4） “过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe 2O3 与 FeS2 混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS 2）n（Fe 2O3）=_。【答案】 （1）SO 2

17、+OH HSO3（2）FeS 2硫元素转化为 CaSO4 而留在矿粉中（3）NaAlO 2 Al(OH)3（4）116添加 CaO，CaO 起固硫作用，根据硫去除率的含义，700 焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比|不添加 CaO 的矿粉硫去除率低。（3） “碱浸”时 Al2O3、SiO 2 转化为溶于水的 NaAlO2、Na 2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO 2 与 NaAlO2 反应生成 NaHCO3 和 Al（OH） 3。（4）Fe 2O3 与 FeS2 混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2，反应的化学方程式为 FeS2+16Fe2O311Fe

18、3O4+2SO2。详解：（1）过量 SO2 与 NaOH 反应生成 NaHSO3 和 H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为 SO2+OH-=HSO3-。（4）Fe 2O3 与 FeS2 混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2，反应的化学方程式为 FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS 2）：n（Fe 2O3）=1:16。点睛：本题以高硫铝土矿为原料生产氧化铝和 Fe3O4 的流程为载体，考查流程的分析，Fe、Al、S 元素及其化合物的性质，图像的分析，获取新信息的能力，指定情境下方程式的书写。如 NaOH

19、 溶液吸收过量 SO2 则产物为 HSO3，Fe 2O3 与 FeS2 混合后在缺氧条件下焙烧则没有氧气作氧化剂等需注意反应物及用量的不同。6.【2018 江苏卷】以 Cl2、NaOH、(NH 2)2CO（尿素）和 SO2 为原料可制备 N2H4H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：Cl 2+2OH ClO+Cl+H2O 是放热反应。N 2H4H2O 沸点约 118 ，具有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。|（1）步骤制备 NaClO 溶液时，若温度超过 40 ，Cl 2 与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3 和 NaCl，其离子方程式为_；实验中控制

20、温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_。（2）步骤合成 N2H4H2O 的装置如题 19 图1 所示。NaC lO 碱性溶液与尿素水溶液在 40 以下反应一段时间后，再迅速升温至 110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_；使用冷凝管的目的是_。（3）步骤用步骤得到的副产品 Na2CO3 制备无水 Na2SO3（水溶液中 H2SO3、 、 随 pH的分布如题 19 图2 所示，Na 2SO3 的溶解度曲线如题 19 图3 所示） 。边搅拌边向 Na2CO3 溶液中通入 SO2 制备 NaHSO3 溶液。实验中确定何时停止通 SO2 的实验操作为_。请补充完整由 NaHSO3 溶液制备无水 Na2SO3 的实验方案： _，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。【答案】 （1）3Cl 2+6OH 5Cl+ClO3+3H2O 缓慢通入 Cl2（2）NaClO 碱性溶液 减少水合肼的挥发（3）测量溶液的 pH，若 pH 约为 4，停止通 SO2边搅拌边向 NaHSO3 溶液中滴加 NaOH 溶液，测量溶液 pH，pH 约为 10 时，停止滴加 NaOH 溶液，