福建省厦门市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-综合、推断、流程题.pdf
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1、福建省厦门市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-综合、推断、流程题一、工业流程题1.(2 0 2 0 福建厦门二模)以含锂电解铝废渣(主要成分为L i F、A I F 3、N a F,少量C a O等)为原料,生产高纯度L i OH 的工艺流程如图:(已知:常温下,L i OH 可溶于水,L i 2 c。3微溶于水)浓硫酸 水 NazCOj溶液 CaO H】O COj电解铝废渣1 1 1 1 1 1|浸取|过速1|一一破解|过滤2|一|苛 化|过滤3|_碳 化|一电 解|_LiOHTT T T 气体 漉成1 气体 泄渣2 浊渣3(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在2 0 0 4
2、0 0 条件下反应2 h。“滤 渣 1”主要成分是(填化学式)。(2)“过滤2”需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致L i 2 s 0 4 的收率下降,原因是一。(已知部分物质的溶解度数据见下表)温度/L i2S O4/gA l2(S O4)3/gN a 2 s C Wg03 6.13 1.24.91 03 5.43 3.59.12 03 4.83 6.51 9.53 03 4.34 0.44 0.84 03 3.94 5.74 8.8(3)4 0。(3下进行“碱解”,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为一;若碱解前滤液中c(L i+尸4 m oi 1/,加入等体积的N
3、 a 2 c o3 溶液后,L i+的沉降率到 9 9%,则“滤液 2”中 C(CO32)=_ m ob L-o%(L i 2 c o3)=1.6 x 1 0 力(4)“苛化”过程,若氧化钙过量,则可能会造成一。(5)整个工艺流程中可以循环利用的物质有一。(6)“电解”原理如图所示。碳化后的电解液应从(填a 或b)一 口注入。阴极的电极反应式为一。阳离子交换膜(7)高纯度L i OH 可转化为电池级L i 2 c o3。将电池级L i 2 c C h 和 C、F e PO 高温下反应,生成L i F e PO4 和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为。2.(2 0 2 1 福建 统考二模)从分
4、金渣(主要成分为:A g C l、A g 2 S、Pb S O4,B a S OQ 中获取高纯银的流程如图所示:分金渣滤液a 分 银 渣 沉 银 液 滤液b已知:K (A g C l)=l.8x 1 0-1。,K (A g 2 S)=6.3 x 1 0-5 0。(1)“预处理”时主要反应的化学方程式为 o(2)“分银”时 A g C l 与 N a2S O3反应生成A g(S C h 好 的 离 子 方 程 式 为,该反应的K=。(已知:A g+2 S O;u A g(S C h);,K=1.0 x l()8.6 8)(3)“分银渣”主要成分为Pb S 0 4、B a S C U、(填化学式)
5、。(4)“分银”时 c A g(S C h):浓度与溶液pH的关系如图1;S O;.及其与H+形成的微粒的浓度分数a 随溶液p H变化的关系如图2。“分银p H 应控制在_ _ _ _ _ _ _ 范围。沉银”的终点p H 应控制在_ _ _ _ _ _范围内。(Lanaoswvk1.00.80.60.40.2HSO23456789 10图1图2(5)“还原”时 HCHO 转化为H C O O H,其 化 学 方 程 式 为。试卷第2页,共 9页(6)该 流 程 中 可 循 环 使 用 的 物 质 为。3.(2 0 2 2 福建厦门统考二 模)软镒矿-硫铁矿制取电池级二氧化镒的工艺流程如下图:
6、夕 段 烧硫铁矿(F e s 2)-矿粉 N H 4H C O 3、N H3 H2O 空工 pH=5.5 pH=6.5 7 1硫 酸 今 I 浸取 J 氧 i|H 除铁|沉锦|-MnC O3 1 焙*软镭矿(MnC M-tMn()2 纯品 _|干燥卜一|过滤 一|氧化i i 卜MW)2粗品fH 2 s o4、氧化剂回答下列问题:“浸取”过程主要反应3 MnC)2+2 F e S2+6 H 2 s oa =3 MnSO 4+F e 2(S O j+4 S+6 H q,则氧 化 剂 与 还 原 剂 物 质 的 量 之 比 为。(2)“氧 化 i ”过 程 软 镭 矿 的 作 用 是。(3)“除铁”
7、后溶液中残留的c(F e“)=mo l.L o (2 5 时,F e(O H)3 的KS)为1.0 x 1 0-3 9)(4)“沉镒过程M n 转化为M n C O3的 离 子 方 程 式 为。(5)“焙烧”过程M nC O,转化为M n O2的 化 学 方 程 式 为。“氧化i i ”过程中,将 Mn(I I)转化为Mn(N)的 最 适 宜 氧 化 剂 是(填 标 号)。a.H2O2 b.C l,c.K C 10,(7)将制备获得的电池级二氧化保用于构建水系锌镒电池,其工作原理为:x Z n+Z n0 5,xM n O2 nH2O 镶=-Z n0 5MnO2.nH20 ,放电时正极的电极反应
8、式为二、原理综合题4.(2 0 2 0 福建厦门二 模)乙 烯、环氧乙院是重要的化工原料,用途广泛。回答下列问题:0已知:I.2 C H 2=C H 2(g)+O 2(g)=2(g)/=-2 0 6.6 k J m orn.C H 2=C H 2(g)+3 O 2(g)=2 C O 2(g)+2 H q(1)H2O111.2 (g)+5 O2(g)=4C O2(g)+4H2O (1)A H.,(1)反应 III:S(填“或=)_Oo(2)热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量,是燃料质量的一种重要指标。已知乙烯的热值为50.4kJg L 则%=_ kJmoH0 0(3)实验测得 2cH
9、2=CH2(g)+O2(g)=i 2L(g)中,丫 逆=卜 逆。2(),v,E=k 正c2(CH2=CH2)c(O2)(k 正、k 逆 为速率常数,只与温度有关)。反应达到平衡后,仅降低温度,下列说法正确的是()A.k 正、k 迪均增大,且k 正增大的倍数更多B.k 正、k 逆匀减小,且 k#减小的倍数更少C.k 正 增大、k 速减小,平衡正向移动D.kiE、k 逆均减小,且 k 逆减小的倍数更少若在1L的密闭容器中充入lmolCH2=CH2(g)和 lmolO2(g),在一定温度下只发生反应L 经 过 lOmin反应达到平衡,体系的压强变为原来的0.875倍,则 0 lOmin内v(O2)=
10、_,k逆媪 二(4)现代制备乙烯常用乙烷氧化裂解法:C2H6(g)+y O2(g)=C2H4(g)+H2O(g)/2=-110kJmorl,反应中还存在 CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图 1 为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是一;反应的最佳温度为(填序号)。A.650 B.700 C.850 D.900 乙烯选择性=左行 ;乙烯收率=乙烷转化率X乙烯选择性工业上,保持体系总压恒定为lOOkPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是 o5.(2021.福建 统考
11、二模)温室气体CO 转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问题:(1)己知:CO(g)+H2O(g)-HCOOH(g)A/7/=-72.6kJ/mol试卷第4 页,共 9 页2CO(g)+O2(g)-2CO2(g)AW2=-566.0kJ/mol则反应2co2(g)+2H2O(g)w2HCOOH(g)+O2(g)的 4H=kJ/moL(2)刚性绝热密闭容器中,等物质的量CCh(g)和 H?O(g)发生反应,下列可判断反应达到 平 衡 的 是(填 标 号)。A.容器内压强不变 B.容器中气体平均摩尔质量不变C.2v i(CO2)=v a(02)D.容器内温度不变(3)我国科学家用
12、S-In催化剂电催化还原CO2制甲酸的机理如图a 所示,其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。图a图a 中,催化剂S2-活 性 位 点 在 催 化 过 程 中 的 作 用 是。图b 为催化还原CO?的反应历程图。其中,生成甲酸的决速步骤的电极反应式为,从反应能垒或吸附位点角度分析该催化剂对生成甲酸具有高选择性的原因:0.4020.0-02(4)我国科学家设计了 C02与氯碱耦合电解池装置如图。c bc l-该电解池发生反应的化学方程式为 o标况下每生成2.24L C12,电路中转移电子数目为 o传统的CO2电催化还原过程中,阳极反应为氧析出反应。相较于传统的电催化过程,该装置的优点为 o6.(2
13、022 福建厦门统考二模)CO2催化加氢制烯燃(CnFhn)是缓解化石能源消耗、实现减排的重要途径之一。FT转化路径(CO2-COCOnFkn)涉及的主要反应如下:i.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.1 kJ-mol-1ii.nCO(g)+2nH2(g)=CnH2n(g)+nH2 C10H14O-Cu/ABCHO1)WT$IJCU(OH)2/A C10rl|2U22)H+D(1)A 中官能团的名称为.(2)BTC 的反应方程式为(3)D E的反应类型_ _ _ _ _ _(4)H 的结构简式为(5)M(C9H是 D的同系物,其核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:U
14、 M 的结构简式 为(写 出 一 种 即 可)。为原料合成XA写剂任选)_ _ _ _ _ _ _参考答案:1.Ca S O4 溶液温度下降,硫酸钠结晶析出时,夹裹了部分的硫酸锂共沉淀 2 AF+3 CO?2-+3 H2O=2 A1(O H)3;+3 CO2t 4 碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液,导致最终产品的纯度下降)C 02 a 2 H2O+2 e-=H2T+2 O H-L i2C O3+2 C+2 FeS O 42 L iFeP O4+3 CO t(分析 含锂电解铝废渣(主要成分为L iF、AIF3、N a F,少量C a O 等)与浓硫酸反应生成L i2 s
15、o 八A12(S O4)3,N a 2 s。4 和 Ca S O 4。Ca S CU 是微溶物,加水溶解,滤 渣 1 为 Ca S CU,向滤液中加入N a 2 c。3 溶液,碱解生成CO?气体、A1(O H)3 和 N a 2 so 4 及 L i2 c o 3,趁热过滤,向滤液中加入氧化钙生成Ca S 0 4、A1(O H)3 L iO H,过滤,向滤液中加入CC 2 得到L i2 c o 3,电解得到L iO H。【详解】(1)根据分析得到“滤 渣 1”主要成分是Ca S O 4;(2)“过滤2”需要趁热在恒温装置中进行,根据表中溶解度曲线得出硫酸钠晶体析出可能会夹带着硫酸锂,从而导致L
16、 i2 sCM 的收率下降;故答案为:溶液温度下降,硫酸钠结晶析出时,夹裹了部分的硫酸锂共沉淀;(3)4(T C下进行“碱解”,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝主要是碳酸根和铝离子发生双水解,其离子方程式为2 Al 3+3 CO 3 2-+3 H 2 O=2 Al(O H)3 j+3 CC 2 T;若碱解前滤液中c(L i+尸4 m o iL 1 加入等体积的N a 2 c O 3 溶液后,L i+的沉降率至U 9 9%,则此时溶液中 c(L i+尸-=0.0 2 m o l -L ,根据2 L心(U2C O3)=?(L iF)c(CO,2)=0.0 22 XC(CO,2)=1.
17、6X103,得到“滤液 2”中c(CO32-)=4 m o l U ;(4)“苛化”过程,若氧化钙过量,溶液中含有多余的钙离子,也可能将生成的氢氧化铝溶解进入得到溶解中;故答案为:碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液,导致最终产品的纯度下降)。(5)碱解的过程中生成C 0 2,在碳化过程中加入C 0 2,因此整个工艺流程中可以循环利用的物质有C0 2;(6)“电解”原理如图所示,L iO H 是从右边得到,而锂离子通过阳离子交换膜进入到右室,因此“碳化后的电解液应从a 口注入。阴极是水中的氢离子得到电子,其电极反应式为2 H2O+2 e-=I4 2 T+20H-;将电池级
18、L i2 c。3 和 C、FeP O4高温下反应,根据氧化还原反应,FeP O4中 Fe化合价降低,答案第1 页,共 1 2 页则C化合价升高,生成L iFeP O q和一种可燃性气体即C O,该反应的化学方程式为L i2 c 0 3高温+2 C+2 FeS O4 2 L iFeP O4+3 C0。2.2 FeCb+Ag2 s=2 FeCb+S+2 AgCl AgCl+2 S O;=Ag(S O3)2 +Cl-1.8 x 1 0-1 3 2 S 8 9 3.5-4 2 AgCl+H CH O+H2O=2 Ag+H CO O H+2 H C1 盐酸【分析】分金渣加入氯化铁进行预处理,氯化铁与硫酸
19、银反应生成氯化亚铁、单质硫;分银时,加入亚硫酸钠,AgC l与N a 2 s。3反应生成Ag(S O 3);,而P b S C)4、B a S C U及生成的单质S不溶于水,则分银渣为P b S O 4、B a S O 4及生成的单质S;过滤加入盐酸,使Ag(S G 3);生成氯化银沉淀,过滤氯化银与甲醛反应生成甲酸、单质银和氯化氢.【详解】(1)根据分金渣的成分,加入氯化铁时,氯化铁具有强氧化性,则只能与硫化银发生氧化还原反应,方程式为2 FeC b+Ag2 s=2 FeC b+S+2 AgC l;(2 )“分银”时AgC l与N a 2 s C h反应生成AgC S O j)和氯离子,离子
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