北京真题及四区模拟题之工艺流程2015教材.pdf

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1、 工艺流程 2015 27（14 分）研究 CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。（1）溶于海水的 CO2主要以 4 种无机碳形式存在，其中 HCO3-斩 95%，写出 CO2溶于水产生HCO3-的方程式：。（2）在海洋循环中，通过右图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式：。同位素示踪法证实光合作用释放出的 O2只来自于 H2O，用18O 标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：+=(CH2O)x+x18O2+xH2O（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的 95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳,可采用如下方法：气提、吸收 CO2，用 N2从

2、酸化后的还说中吹出 CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为 NaHCO3，再用 xmol/LHCl 溶液滴定，消耗 ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=mol/L。（4）利用右图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取 CO2的原理：。用该装置产生的物质处理 b 室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。2015 海淀一模 26（12 分）硼泥主要由 MgO 和 SiO2组成，含有少量 Fe2O3、FeO、Al2O3等杂质。用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如下图所示：硼泥工业

3、硫酸pH=6.0滤渣1滤液1加 H2O2加 NaOH 调滤渣2滤液2加 NaOH 调pH=12.0滤液3滤渣3洗涤、烘干产品溶解加热 已知某些氢氧化物沉淀的 pH 如下表所示：氢氧化物 开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pH Mg(OH)2 9.3 10.8 Fe(OH)2 7.6 9.6 Fe(OH)3 Al(OH)3 2.7 3.7 3.7 4.7 （1）MgO 的电子式为 。（2）滤渣 2 的主要成分是 ，向滤渣 2 中继续加入过量的 NaOH 溶液，发生反应的离子方程式为 。（3）加入 NaOH 调节溶液 pH=12.0 时，发生反应的离子方程式为 。（4）利用 Mg(OH)2与含 S

4、O2的烟气反应生成 MgSO4，可以使烟气脱硫，该反应的化学方程式为 。（5）若取 a 吨硼泥为原料，最后得到 b 吨 Mg(OH)产品（假设生产过程中镁元素无损失），则硼泥中 MgO 的质量分数为 （用含有 a、b 的代数式表示）。26.（14 分）Cl2、漂白液（有效成分为NaClO）在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒。（1）电解 NaCl 溶液生成 Cl2 的化学方程式是 。（2）Cl2溶于 H2O、NaOH 溶液 即获得氯水、漂白液。干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是 。25，Cl2与 H2O、NaOH 的反应如下：反应 Cl2+H2O Cl+H+HClO

5、 =4.5 104 K1=4.510-4 解释不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因 。（3）家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应为：Fe 2e=Fe2+；ClO 发生的电极反应式为 。（4）研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义。30时，pH=11 的漂白液中 NaClO 的质量百分含量随时间变化如下：比较分解速率 v()、v()的大小关系 ，原因是_。NaClO 分解的化学方程式是 。4d 8d，中 v(NaClO)=mol/(Ld)（常温下漂白液的密度约为 1g/cm3，且变化忽略不计）。2015 东城一模 26.（15 分）合理应用和处理氮的化合物，在生产

6、生活中有重要意义。（1）尿素CO(NH2)2是一种高效化肥，也是一种化工原料。以尿素为原料在一定条件下发生反应：CO(NH2)2(s)+H2O(l)2 NH3(g)+CO2(g)H=+133.6 kJ/mol。该反应的化学平衡常数的表达式 K=。关于该反应的下列说法正确的是 （填序号）。a.从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变 反应 Cl2+2OH Cl+ClO+H2O =7.5 1015 K2=7.51015 b.在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大 c.降低温度使尿素的转化率增大 尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。结合中信息，尿素还原 NO(g)的

7、热化学方程式是 。密闭容器中以等物质的量的 NH3和CO2为原料，在120、催化剂作用下反应生成尿素：CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，混合气体中 NH3的物质的量百分含量(NH3)随时间变化关系如图所示。则 a 点的正反应速率（正）（CO2）b 点的逆反应速率（逆）（CO2）（填“”、“=”或“_。2015 西城一模 27（13 分）工业上用菱锰矿（MnCO3）含 FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：已知：生成氢氧化物沉淀的 pH Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀时 8

8、.3 6.3 2.7 4.7 完全沉淀时 9.8 8.3 3.7 6.7 注：金属离子的起始浓度为 0.1 mol/L 回答下列问题：（1）含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎，主要目的是 。盐酸溶解 MnCO3的化学方程式是 。（2）向溶液 1 中加入双氧水时，反应的离子方程式是 。（3）滤液 2 中加入稍过量的难溶电解质 MnS，以除去 Cu2+，反应的离子方程式是 。（4）将 MnCl2转化为 MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的 NaClO3溶液将MnCl2氧化，该反应的离子方程式为：Mn2ClO3_。（5）将 MnCl2转化为 MnO2的另一种方法是电解法。生成 MnO2的电极

9、反应式是 。若直接电解MnCl2溶液，生成MnO2的同时会产生少量Cl2。检验Cl2的操作是 。若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末，则无Cl2产生。其原因是 。2015 海淀二模 27（14 分）某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂（LiCoO2）的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的，可以再生利用。某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。（1）25时，用图 1 所示装置进行电解，有一定量的钴以 Co2+的形式从正极粉中浸出，且两极均有气泡产生，一段时间后正极粉与铝箔剥离。图 1 图 2 阴极的电极反应式为：LiCoO2+4H+e-=Li+Co2+2H2O、。阳极的电极反应式为

10、 。该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响，一定条件下，测得其变化曲线如图 2 所示。当 c(H2SO4)0.4 molL-1时，钴的浸出率下降，其原因可能为 。（2）电解完成后得到含 Co2+的浸出液，且有少量正极粉沉积在电解槽底部。用以下步骤2 5-+涂覆正极 粉的铝箔 稀硫酸 直流电源 石墨 继续回收钴。写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式 。该步骤一般在 80以下进行，温度不能太高的原因是 。已知(NH4)2C2O4溶液呈弱酸性，下列关系中正确的是 （填字母序号）。a.c(NH4+)c(C2O42-)c(H+)c(OH-)b.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(

11、HC2O4-)+c(C2O42-)c.c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)（3）已知所用锂离子电池的正极材料为 x g，其中 LiCoO2（M=98 gmol-1）的质量分数为 a%，则回收后得到 CoC2O42H2O（M=183 gmol-1）的质量不高于 g。2015 朝阳二模 27.（14 分）辉铜矿（主要成分为 Cu2S）经火法冶炼，可制得 Cu 和 H2SO4，流程如下图所 示：（1）Cu2S 中 Cu 元素的化合价是 价。（2）中，电解法精炼粗铜（含少量 Ag、Fe），CuSO4溶液做电解质溶液：粗铜应与直流电源的 极（填

12、“正”或“负”）相连。铜在阴极析出，而铁以离子形式留在电解质溶液里的原因是 。（3）中，烟气（主要含 SO2、CO2）在较高温度经下图所示方法脱除 SO2，并制得 H2SO4。在阴极放电的物质是 。在阳极生成 SO3的电极反应式是 。（4）检测烟气中 SO2脱除率的步骤如下：i.将一定量的净化气（不含 SO3）通入足量 NaOH 溶液后，再加入足量溴水。ii.加入浓盐酸，加热溶液至无色无气泡，再加入足量 BaCl2溶液。iii.过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量。用离子方程式表示 i 中溴水的主要作用 。若沉淀的质量越大，说明 SO2的脱除率越 （填“高”或“低”）。2015 东城二模 27（14

13、 分）碱式硫酸铁Fe(OH)SO4可用做净水剂、媒染剂、颜料和药物。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的部分工艺如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 （1）反应中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。（2）反应中加入 NaHCO3调节体系的 pH 在 范围内。（3）反应中生成的气体遇空气变红棕色，则反应中发生反应的离子方程式是 。硫酸 过量 废铁屑 反应 反应 过滤 反应 调 pH 碱式硫酸铁 NaHCO3 NaNO2、硫酸

14、硫酸 滤渣 （4）反应中通入氧气可减少 NaNO2的用量。若消耗 1mol 氧气可节约 n(NaNO2)=mol。（5）用硫酸控制体系的 pH。若硫酸加入量过小，容易生成沉淀；若硫酸加入量过大，不利于产品形成，用化学平衡移动原理分析其原因是 。（6）碱式硫酸铁溶于水后生成的 Fe(OH)2+离子可部分水解生成 Fe2(OH)42+聚合离子，该水解反应的离子方程式是 。2015 西城二模 27（13 分）卤水中含有丰富的镁离子，可制取多种含镁产品。（1）向卤水中加入 Ca(OH)2制取 Mg(OH)2，其离子方程式是 。（2）Mg(OH)2可 制取 MgO，进而制得金属镁。灼烧 Mg(OH)2

15、得到 MgO 的化学方程式是_。1200，真空条件下用硅铁（含硅单质 9599%）将 MgO 还原为镁蒸汽（铁不参与反应），其原理可用化学方程式表示为_。（3）Mg(OH)2可用来制取 MgCl2，进而制取金属镁。从 MgCl2溶液得到 MgCl26H2O 的操作是_、过滤。MgCl26H2O 与 SOCl2混合后加热，可获得无水 MgCl2（已知 SOCl2与水接触时 迅速形成白雾，生成 SO2）。得到无水 MgCl2的化学方程式是_。（4）Mg(OH)2还可用来制取三硅酸镁（xMgO3SiO2）。三硅酸镁是医疗上某抗酸药的主要成分。已知硅酸盐的化学式通常用氧化物形式表示，如石棉 CaMg3Si4O12表示为3MgOCaO4SiO2。三硅酸镁中和胃酸的离子方程式是：xMgO3SiO2H+=Mg2+SiO2+_ 为确定 xMgO3SiO2中 x 值。取三硅酸镁样品 0.52 g，加入 0.5000 mol/LH2SO4标 准液 15.00 mL，充分反应后，用 0.5000 mol/L 的 NaOH 标准液滴定过量的H2SO4，消耗 NaOH 标准液 14.00 mL。则 x=_。