北京市2016-2017学年度第一学期期末考试各城区高三化学试题分类汇编——工艺流程及答案.doc

北京市上学期期末考试高三化学试题分类汇编工艺流程 （海淀）17.（10 分） 一种利用铝土矿(含有氧化铝和杂质)生产氧化铝纯品的工业流程如下： （1）过程 I，发生反应的离子方程式是 。 （2）过程II，用一定浓度的NaHCO3溶液处理碱浸后滤液，所得溶液pH和Al(OH)3生成的 量随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如下： 加入NaHCO3溶液体积小于8 mL时，发生主要反应的离子方程式是 。 过程II生成Al(OH)3的离子方程式是 。 （3）过程III，电解Na2CO3溶液的装置如下图所示。 阴极的电极反应式是 。 简述阳极液生成的原理： 。 （朝阳）18 （12 分）含有的废水具有较强的毒性，工业上常用钡盐沉淀法处理 227 K Cr O 含有的废水并回收重铬酸，具体的流程如下： 227 K Cr O 已知：CaCr2O7、易溶于水，其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。 27 BaCr O （1）用离子方程式表示溶液中同时存在的原因（将离子方程式补充完整） 227 K Cr O 24 K CrO ： 22 274 Cr O _ CrO _ A （2）向滤液 1 中加入的目的，是使从溶液中沉淀出来。 22 BaCl2H O 2- 4 CrO 结合上述流程说明熟石灰的作用：_。 结合表中数据，说明选用而不选用处理废水的理由： 2 Ba 2 Ca _。 研究温度对沉淀效率的影响。实验结果如下：在相同的时间间隔内，不同 2 4 CrO 温度下的沉淀率， 2- 4 CrO 2 4 2 4 2 CrO 100 1 CrO % 固体中的量 沉淀率 滤液中的量 如右图所示。 已知： 22 44 BaCrOsBaaqCrOaq 0 HA 的沉淀效率随温度变化的原因是 2- 4 CrO _。 （3）向固体 2 中加入硫酸，回收重铬酸。 硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图（左）所示。结合化学平衡移动原理，解释使 用 0.450 mol/L 的硫酸时，重铬酸的回收率明显高于使用 0.225 mol/L 的硫酸的原因： 。 物质 4 CaSO 4 CaCrO 4 BaCrO 4 BaSO 溶度积 6 9 1 10. 2 2.30 10 10 1.17 10 10 1.08 10 1 回收重铬酸的原理如上图（右）所示。当硫酸浓度高于 0.450 mol/L 时，重铬酸 的回收率没有明显变化，其原因是_。 （4）综上所述，沉淀并进一步回收重铬酸的效果与_ _有关。 4 BaCrO （东城）18 （12 分）利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣 （Al、Al2O3、Cr2O3等）中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。其工作流程如下： （1）铝热法冶炼金属铬，是利用了金属铝的 （填“氧化性”或“还原性”） 。 （2）溶液 1 中的阴离子有 CrO42、 。 （3）过程，在 Cr2O3参与的反应中，若生成 0.4mol CrO42-，消耗氧化剂的物质的量是 。 （4）通入 CO2调节溶液 pH 实现物质的分离。 滤渣 A 煅烧得到 Al2O3，再用电解法冶炼 Al。冶炼 Al 的化学方程式是 。 滤渣 B 受热分解所得物质可以循环利用，B 是 。 已知：2CrO422H+Cr2O72H2O K4.01014 滤液 3 中 Cr2O72的浓度是 0.04 mol/L，则 CrO42的浓度是 mol/L。 （5）过程的目的是得到 K2Cr2O7粗品，粗品再重结晶可制得纯净的 K2Cr2O7。 不同温度下化合物的溶解度不同温度下化合物的溶解度(g/100gH2O) 化合物名称0C20C40C60C80C NaCl35.736.036.637.338.4 KCl28.034.240.145.851.3 K2SO47.411.114.818.221.4 K2Cr2O74.712.326.345.673.0 Na2Cr2O7163183215269376 结合表中数据分析，过程得到 K2Cr2O7粗品的操作是： ，过滤 得到 K2Cr2O7粗品。 （西城）20 （11 分）大气污染物主要成分是 SO2、NO2、CxHy及可吸入颗粒等，主要来 自于燃煤、机动车尾气和工业废气。 （1）上述成分中能形成酸雨的是_（填化学式） 。 （2）煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径之一。利用煤的气化获得的水煤气（主 要成分为 CO、CO2和 H2）在催化剂作用下可以合成绿色燃料甲醇。 已知： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H 1 = 58.7 kJmol1 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) H 2 = + 41.0 kJmol1 CO 与 H2 生成 CH3OH 气体反应的热化学方程式是_ _。 （3）空气质子交换法治理SO2，其原理是将含有SO2的烟气与O2通过电化学反应制得硫 酸，负极的电极反应式是_ _。 （4）湿法吸收工业尾气中的NO2，常选用纯碱溶液，将NO2转化为两种氮元素的常见含 氧酸盐。反应的离子方程式是_ _。 （5）用高能电子束激活烟气（主要成分是SO2、NO2、H2O等） ，会产生O3等强氧化性微 粒。烟气经下列过程可获得化肥。 该化肥中含有的离子是_（填离子符号） 。 （丰台）16.（11 分）游泳池的水变绿主要是因为细菌及藻类的急剧繁殖导致的。 （1）含氯物质可以作为游泳池的消毒剂。一般水质正常的游泳池消毒后水中的余氯应保 持在 0.30.5mg/L，pH 保持在 7.47.6，这个环境下细菌和藻类都不易生长和繁殖。 露天游泳池水由于连续下雨和高温（2830）会导致藻类大量繁殖，其原因是 。 消毒剂的错误使用也会导致藻类大量繁殖，游泳池水变绿。若水中的余氯以次氯酸 形式存在，再加入 H2O2进行消毒也会导致池水变绿，写出次氯酸与 H2O2发生反 应生成盐酸的化学方程式 。 除尘 化肥烟气 装置 II 氨气 装置 I 电子束 （2）处理池水变绿的方法分为五步。 灭藻原理是铜离子可以使叶绿体中毒无法光合作用而死亡；CuSO4溶液也能够杀 菌，其原理是 。加入 CuSO4溶液后需要打开水循环系统，其作用 是 。 含氯消毒剂杀菌消毒主要体现出的化学性质是 。 选用 Na2CO3调节 pH 至 7.5，用化学用语和文字解释其原因 。 聚合氯化铝可将悬浮物和被杀灭的细小藻类沉淀到池底，第二天将池底沉淀移出。 稀释聚合氯化铝会产生胶体，其离子反应方程式是 ；当温度大 于 80时，水体中铝离子的总浓度会降低，其原因是 。 （昌平）18 （14 分）氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂，下图为制备粗高铁酸钾的 工业流程。 请回答下列问题： （1）氯化铁做净水剂的原因是（结合化学用语表达） 。 （2）吸收剂 X 的化学式为 ，氧化剂 Y 的化学式为 。 （3）碱性条件下反应的离子方程式为 。 （4）过程将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为 2KOHNaFeO4=K2FeO42NaOH，请根据反应原理分析反应能发生的原因 。 （5）K2FeO4在水溶液中易发生反应：4FeO4210H2O=4Fe(OH)38OH3O2。在 提纯 K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 （填序号） 。 AH2O B稀 KOH 溶液 CNH4Cl 溶液 DFe(NO3)3溶液 除了这种洗涤剂外，一般工业生产还要加入异丙醇作为洗涤剂，你认为选择异丙醇的 原因是 。 （6）高铁电池是正在研制中的充电电池，具有电压稳定、放电时间长等优点。以高铁 酸钾、二氧化硫和三氧化硫为原料，硫酸钾为电解质，用惰性电极设计成能在能在高温下使用 的电池，写出该电池的正极反应式 。 2 小时 第二天 晚上2 小时 聚合氯化铝 含氯消毒剂Na2CO3CuSO4溶液 灭藻灭菌调 pH絮凝移出 （大兴）17.(12 分)利用软锰矿浆脱含硫烟气中 SO2，所得吸收液可合成锰酸锂，实现软锰 矿的资源化，其工艺流程如下： 资料： 软锰矿主要成分为 MnO2 ，含少量 Fe2O3、FeO、Al2O3和极少量铜的化合物等杂质 部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：（金属离子的起始浓度为： 0.1mol/L） 沉淀物 Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2 开始沉淀 2.77.64.73.47.7 完全沉淀 3.79.66.74.79.8 （1）写出软锰矿浆的 MnO2与含硫烟气中 SO2化合的反应方程式_。 （2）甲研究小组按工艺流程对浸出液进行除杂、净化、精制后得 MnSO4 溶液， 过程向浸出液 1 中加氧化剂的目的是_。 过程向浸出液 2 加氨水调控制 pH 在 4.7，其目的是_。 滤渣 2 的主要成分为_（填化学式） 。 （3）过程中的操作是加热浓缩、_、过滤、洗涤、干燥。 （4）乙研究小组进行了软锰矿浆（pH4）吸收含硫烟气的模拟实验，实验结果如下： 根据图示实验结果，为了提高软锰矿浆对含硫烟气中 SO2的吸收率，下列措施正确的是 _。 （填序号） a降低通入含硫烟气的温度 b减小通入含硫烟气的流速 c减少软锰矿浆的进入量 d增大含硫烟气中的 SO2浓度 （5）经过程得到由 Mn3O4、MnOOH 和 Mn(OH)2组成的混合沉淀，除制备锰酸锂之外， 还可以制备其他多种试物质，试写出碱性条件下 MnOOH 和次氯酸钾溶液反应生成高锰酸 钾的离子方程式_。 （通州）18（9 分）无水氯化铝是一种重要的化工原料，利用明矾石 K2SO4Al2（SO4） 32Al2O36H2O制备无水氯化铝的流程如下： （1）焙烧炉中产生的 SO2直接排放到空气中会形成酸雨，若某地酸雨的 pH 为 4.6，在 空气中放置一段时间后，pH 变为 4.0，其原因为_（用化学用语和必要的 文字简述）。 （2）氯化炉中发生的主要反应为：2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) H0，反 应达平衡时，加焦炭能使平衡向正反应方向移动，理由是_。 （3）工业上利用如下装置制备氯气：已知左侧原电池的工作原理为： 2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr 放放 用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式为_； 如图所示原电池放电时，电池中的 Na+向_（填“左槽”或“右槽”）移 动，左槽中发生的电极反应式为_。 （石景山）16 （10 分）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物，平板电视显示屏生 产过程中产生大量的废玻璃粉末（含 SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO 等物质）。某课题组以此 粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的 CeO2和硫酸铁铵晶体。 惰性电极惰性电极 阳离子交换膜 石墨 石墨 ab 饱和食盐水 Na2S2NaBr3 氯化炉 硫磺 明矾石 Al2O3、K2SO4 SO2 焦炭 Cl2 K2SO4 Cl 2、CO 焙烧炉 AlCl3 硫黄 蒸发浓缩，常温晾干 硫酸铵 玻 璃 粉 末 滤液 1溶液 1 稀酸 A 过滤 稀酸 A、H2O2 稀酸 A、H2O2 硫酸铁铵 晶体 滤渣 2 滤渣 1 NaOH 滤液 2 含（Ce3+） Ce(OH)4CeO2 O2 已知：CeO2不溶于稀硫酸，也不溶于 NaOH 溶液。 （1）稀酸 A 的分子式是_。 （2）滤液 1 中加入 H2O2溶液的目的是 。 （3）设计实验证明滤液 1 中含有 Fe2+_。 （4）已知 Fe2+溶液可以和难溶于水的 FeO(OH)反应生成 Fe3O4，书写该反应的离子方程式 _。 （5）由滤液 2 生成 Ce(OH)4的离子方程式_。 （6）硫酸铁铵晶体Fe2(SO4)32(NH4)2SO43H2O广泛用于水的净化处理，但其在去除酸 性废水中的悬浮物时效率降低，其原因是 。 答案 17 （10 分，每空 2 分） （1）Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2O （2） OH + HCO3= CO32+ H2O HCO3+ AlO2+ H2O = Al(OH)3+ CO32 （3） 2H2O + 2e= 2OH+ H2 2H2O - 4e= O2+ 4H+，溶液中c(H+)增大，发生反应：CO32+ H+ = HCO3， 部分 Na+透过离子交换膜向阴极移动，最终获得含 NaHCO3的阳极液 18 （12 分） （1）1 ；H2O ；2 ；2；H+ （2） 沉淀 SO42；调节溶液 pH，使 Cr2O72转化为 CrO42而沉淀 BaCrO4比 CaCrO4更难溶，可以使 CrO42沉淀更完全 温度升高，沉淀速率加快 （3） c(H2SO4)增大，则 c(SO42)增大，与 Ba2+生成沉淀，促进 BaCrO4 Ba2+ +CrO42平衡右移，c(CrO42)增大；同时，c(H+)也增大，共同促进 Cr2O72+ H2O 2CrO42 + 2H+ 平衡左移，有利于生成更多的 H2Cr2O7 BaSO4与 BaCrO4溶解度接近，c(H2SO4)越大，越有利于生成 BaSO4，包裹在 BaCrO4外，使其难于接触 H2SO4，阻碍重铬酸生成 （4）受到溶液 pH 、温度、H2SO4浓度、BaCrO4颗粒大小等影响（其他答案合理给分） 18.（12 分） （1）还原性 （2）AlO2-、OH （3）0.3 mol （4）2Al2O3(熔融) 3O2+4Al NaHCO3 0.01 （5）向滤液中加入稀盐酸和 KCl 固体后，蒸发浓缩、降温结晶 20（共 11 分） （1）SO2 、NO2 （2 分，写对 1 个，得 1 分，写错不得分） （2）CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H = 99.7 kJmol-1（2 分） （3）SO2 + 2H2O 2e SO42 + 4H+ （2 分） （4）CO32+ 2NO2 NO2+ NO3+ CO2 （2 分） （5）NH4+ 、SO4 2 、NO3 （3 分，每写对 1 个，得 1 分） 16 （10 分） （1）雨水降低了余氯的浓度，同时正常雨水为酸性，会降低溶液的 pH，这样会导致细菌和水藻大量繁殖。 （2 分） H2O2 +HClOHCl+ O2+H2O（1 分） （2）重金属使蛋白质变性（1 分）混合均匀（1 分）氧化性（1 分） 电解 冰晶石 CO32可以消耗溶液中的氢离子，产生的 CO2 可以直接排出体系，同时碳酸钠溶液 显碱性：CO32+ H2O HCO3+OH，可以起到调节溶液至弱碱性的目的。 （2 分） Al3+ 3H2O Al(OH)3(胶体)+3 H+（1 分） 温度升高，Al3+ 3H2O Al(OH)3(胶体)+ 3H+平衡正向移动，生成 Al(OH)3沉淀。 （1 分） 18 （11 分） （1）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3+3H+ 水解产生的Fe(OH)3胶体能够吸附杂质 ； （2）FeCl2；NaClO （3）2Fe33ClO10OH =2FeO 423Cl5H2O