浙江省高考化学 冲刺训练 3.2化工生产流程.doc

浙江省2013高考化学 冲刺训练 3.2化工生产流程（45分钟 100分）一、选择题(共7小题，每小题6分，共42分)1.(2011南京模拟)“绿色化学”又称环境无公害化学。下列叙述符合“绿色化学”原则的是( )a. 绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的环境污染进行治理b.用聚苯乙烯等塑料代替木材生产包装盒、快餐盒等，以减少木材使用c.研制新型杀虫剂，使它只对目标昆虫有毒杀作用而对其他昆虫无害d.现代石油化工采用银作催化剂，将乙烯直接氧化成环氧乙烷符合“原子经济”2.(2011衢州模拟)化学工业在经济发展中的作用举足轻重，下列有关工业生产的叙述中，正确的是( )a.硫酸生产中常采用高压条件提高so2的转化率b.合成氨中采用及时分离氨气提高反应速率c.电解精炼铜时，溶液中c(cu2+)基本保持不变d.氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极得到氢氧化钠和氢气3.(2011嘉兴模拟)下列有关化工生产的说法中，不正确的是( )a.工业上用热还原法冶炼铁：fe2o3+3co3co2+2feb.适当提高合成氨原料气中n2的含量，可提高h2的转化率c.在铁管上镀锌，用铁管作阳极，锌块作阴极d.利用反应：nacl(饱和)+co2+nh3+h2o=nahco3+nh4cl制取nahco3时，应先通入过量的nh3，再通入过量的co24.(2011南京模拟)接触法生产h2so4的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是( )尾气用氨水处理 污水用石灰乳处理 废渣用来造水泥、炼铁 设置“废热”锅炉产生蒸汽，供热或发电a.只有 b.只有c.只有 d.全部5.(2011江苏高考改编)nacl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法不正确的是( )a.流程是“侯氏制碱法”的重要组成部分，该制碱法能同时生产氮肥b.在石灰乳与cl2的反应中，cl2既是氧化剂，又是还原剂，该反应可用于工业上制造漂白粉c.流程是氯碱工业的主要反应，其主要设备是离子交换膜电解槽d.图中所示的转化反应都是氧化还原反应6.(2011海南高考改编)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的co2分离出来并利用。如可利用naoh溶液来“捕捉”co2，其基本过程如图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中不正确的是( )a.能耗大是该方法的一大缺点b.整个过程中，可以循环利用的物质是cao和naohc.“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤d.该方法可减少碳排放，捕捉到的co2还可用来制备甲醇等产品7.钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有baco3、basio3、baso3、ba(feo2)2等。某主要生产bacl2、baco3、baso4的化工厂利用钡泥制取ba(no3)2，其部分工艺流程如下：下列有关该工艺流程的说法正确的是( )a.酸溶后的溶液中，铁元素以fe(no3)2的形式存在b.酸溶时，硝酸的浓度越大，温度越高对于钡泥溶解越有利，故工业上往往采用70以上温度c.中和中的x可以是baco3，目的是通过调整溶液的ph除去fe3+d.上述流程中洗涤废渣的主要目的是为了循环利用原料，提高经济效益二、非选择题(共3小题，共58分)8.(19分)(2010广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为li2oal2o34sio2)为原材料制备li2co3的工艺流程如下：已知：fe3+、al3+、fe2+和mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的ph分别为3.2、5.2、9.7和12.4；li2so4、lioh和li2co3在303 k下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。(1)步骤前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。(2)步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有li+、so42-，另含有al3+、fe3+、fe2+、mg2+、ca2+、na+等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的ph到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。(3)步骤中，将适量的h2o2溶液、石灰乳和na2co3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_。(4)步骤中，生成沉淀的离子方程式为_。(5)从母液中可回收的主要物质是_。9.(20分)某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：mno2含量65%，sio2含量约20%，al2o3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：zns含量80%，fes、cus、sio2含量约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图所示。请回答下列问题：(1)反应的滤液中含有mnso4、znso4、cuso4、fe2(so4)3、al2(so4)3等。试完成反应i中生成cuso4和mnso4的化学方程式：mno2+cus+_=_+_+cuso4+_(2)反应加入适量锌的作用是_；如果锌过量，还会进一步发生，反应的离子方程式为_。(3)反应要调节ph生成fe(oh)3、al(oh)3，中和过量的h+所使用的物质是_，调节的ph范围是_ (ph数据见下表)。(4)本工艺可以循环利用的物质除有mnco3、znco3以外，还有_。10.(19分)(2011安徽高考)mno2是一种重要的无机功能材料，粗mno2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗mno2(含有较多的mno和mnco3)样品转化为纯mno2的实验，其流程如下：(1)第步加稀h2so4时，粗mno2样品中的_(写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第步反应的离子方程式:_+clo3-+_ = mno2+cl2+_。(3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈) _、_、_、，已知蒸发得到的固体中有naclo3和naoh，则一定还含有_ (写化学式)。(4)若粗mno2样品的质量为12.69 g，第步反应后，经过滤得到8.7 g mno2，并收集到0.224 l co2(标准状况下)，则在第步反应中至少需要_molnaclo3。高考创新预测电解是工业生产中的一种重要的方法。.工业上对海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示。(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的离子是_。电解槽中的阳极材料为_。(2)本工艺流程中先后制得br2、caso4和mg(oh)2，能否按br2、mg(oh)2、caso4顺序制备？_,原因是_。(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_。.金属铝的生产是以al2o3为原料，在熔融状态下进行电解：2al2o34al+3o2。请回答下列问题：(1)冰晶石(na3alf6)的作用是_。(2)电解生成的金属铝是在熔融液的_(填“上层”或“下层”)。(3)阴极和阳极均由_(材料做成；电解时不断消耗的电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将铝做成_(填代号)。a.冰晶石 b.氧化铝 c.铝锭 d.硫酸铝答案解析1.【解析】选d。绿色化学是从源头上杜绝或减少污染，而不是先污染再治理，a错误；聚苯乙烯等塑料会造成白色污染，不符合“绿色化学”原则，b错误；杀虫剂都是有毒的化学试剂，会对环境产生污染或毒害，c错误；乙烯与氧气反应生成环氧乙烷，没有副产物，原子利用率为100%，d正确。2.【解析】选c。选项联系分析结论a硫酸生产中使用过量的空气进行反应提高so2的转化率，并不采用高压错误b合成氨中采用及时分离氨气，让未反应的n2、h2循环使用，提高原料的利用率，并不能提高反应速率错误c电解精炼铜时，溶液中c(cu2+)略有减小，属于基本保持不变正确d氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极得到cl2，阴极得到氢氧化钠和氢气错误3.【解析】选c。在电镀过程中，一般用镀层金属作阳极，镀件金属作阴极，用含有镀层金属阳离子的溶液作电解液，因此在铁管上镀锌，应用锌块作阳极，铁管作阴极，c说法错误。其余说法均符合工业生产实际，正确。4.【解析】选d。选项联系分析结论硫酸工业的尾气含有so2和少量so3，用氨水吸收得到(nh4)2so3、nh4hso3、(nh4)2so4，再加入h2so4可制备(nh4)2so4，生成的so2可循环利用正确污水中含有h2so4可与石灰乳反应制备石膏正确废渣中含有的fe2o3可用于炼铁，也可用于制造水泥正确利用“废热”锅炉产生蒸汽，可供热或发电正确5.【解析】选d。侯氏制碱法在析出碳酸氢钠后的母液中加入氯化钠能析出nh4cl可作氮肥，a正确；在石灰乳与cl2的反应中氯气发生歧化反应，cl2既是氧化剂，又是还原剂，该反应可制造漂白粉，b正确；c正确；在侯氏制碱法中不涉及氧化还原反应，d错误。6.【解析】选c。将流程图细化为下图，问题可迎刃而解。碳酸钙需要高温才能分解，故a选项正确；循环利用的应该有cao和naoh两种物质，b选项正确；“反应分离”环节中，分离的是naoh溶液和碳酸钙沉淀的混合物，只需过滤即可，用不到蒸发结晶，c选项错误；d选项中甲醇工业上可用co2制备。7.【解析】选c。选项联系分析结论a硝酸有强氧化性将ba(feo2)2氧化为fe(no3)3错误b硝酸易挥发、易分解，故不宜采用较高温度错误c充分利用该厂的资源，采用baco3调整溶液的ph以除去fe3+正确d废渣中有可溶性钡盐，有毒，因此，洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染，循环利用原料，提高经济效益是次要目的错误8.【解析】(1)粉碎可以增大表面积，加快反应速率。(2)溶液呈酸性，要增强溶液的碱性，只能加入石灰石消耗酸。(3)加入h2o2溶液可将fe2+氧化成fe3+，然后加入石灰乳和na2co3溶液可将fe3+、mg2+、ca2+沉淀而除去。(4)步骤中主要是得到沉淀碳酸锂，所以加入饱和碳酸钠溶液是将硫酸锂转化成碳酸锂沉淀，其离子方程式为：2li+co32-=li2co3。(5)根据步骤中和步骤中的主要反应，生成物除了沉淀还有氢氧化钠和硫酸钠，分离沉淀后母液中的物质有na2so4和naoh,可回收的主要物质是naoh。答案：(1)加快反应速率 (2)石灰石(3)fe2+、mg2+、ca2+ (4)2li+co32-=li2co3(5)naoh9.【解析】本题解决问题的有用信息均可在流程图中得到。(1)根据反应中的箭头和反应i的滤液中含有mnso4等硫酸盐可判断空缺的反应物为硫酸，产物为mnso4、s和h2o，用化合价升降法配平。(2)反应中加入适量锌，产出铜，过量锌会将fe2+和mn2+置换出来。(3)从框图上可以看出调节ph加入的物质是mnco3和znco3，调节的ph范围应该在使fe(oh)3和al(oh)3沉淀完全的最大值与使zn(oh)2开始沉淀的最小值之间。(4)反应电解产生的zn和mno2分别是反应、反应的反应物，故二者都可以循环利用。答案：(1)2h2so4 s mnso4 2h2o(后两种物质的顺序可以颠倒)(2)将溶液中的硫酸铜转化为铜zn+fe2+=zn2+fe或zn+mn2+=zn2+mn(3)mnco3、znco3 5.25.4 (4)zn、mno210.【解析】本题通过mno2的提纯综合考查了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。(1)mno2不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的mno和mnco3分别和硫酸反应生成可溶性的mnso4；(2)mnso4要转化为mno2，需失去电子，故需要加入naclo3做氧化剂，依据得失电子守恒可以配平，所以反应的化学方程式是：5mnso4+2naclo3+4h2o=5mno2+cl2+na2so4+4h2so4，因此反应的离子方程式是：5mn2+2clo3-+4h2o=5mno2+cl2+8h+；(3)第步属于蒸发，所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；cl2通入热的naoh溶液中一定发生氧化还原反应，且氯气既做氧化剂又做还原剂，naclo3属于氧化产物，因此一定有还原产物nacl；(4)由题意知样品中的mno和mnco3质量为12.69 g-8.7 g=3.99 g。由方程式h2so4+mnco3=mnso4+h2o+co2可知mnco3的物质的量为0.01 mol，质量为115 g/mol0.01 mol=1.15 g,所以mno的质量为3.99 g-1.15 g=2.84 g,其物质的量为=0.04 mol，因此与稀硫酸反应时共生成mnso4的物质的量为0.05 mol,根据方程式5mnso4+2naclo3+4h2o=5mno2+cl2+na2so4+4h2so4，可计算出需要naclo3的物质的量为0.02 mol。答案：(1)mno和mnco3 (2)5 mn2+ 2 4 h2o 5 1 8 h+(或5mn2+2clo3-+4h2o=5mno2+cl2+8h+)(3)蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 nacl (4)0.02高考创新预测【解析】本题考查海水资源开发利用的基本化工原理，大部分问题都是识记的知识。.(2)沉淀mg2+加入的是石灰水，其中的ca2+能与s