广东省高考化学 12压轴题三 化学工艺流程题综合测试.doc

压轴题三化工流程题32. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下： （注：al(oh)3和cu(oh)2开始分解的温度分别为450和80）（1）电解精炼银时，阴极反应式为 ；滤渣a与稀hno3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 。（2）固体混合物b的组成为 ；在生成固体b的过程中，需控制naoh的加入量，若naoh过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： cuo + al2o3 cualo2 + 根据化合价来配平：反应前cu为+2价，反应后为+1,化合价降低，al没有变化，所以另外的升高，只能是生成氧气。（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol cualo2，至少需要1.0moll-1的al2(so4)3溶液 l。 (5)cuso4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。201432.（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含sio2（7.8%）、al2o3（5.1%）、fe2o3（3.1%）和mgo（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：sicl4的沸点为57.6，金属氯化物的沸点均高于150）（1）向反应器中通入cl2前，需通一段时间n2，主要目的是_。（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体i中的碳氧化物主要为_，由气体ii中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_。（3）步骤为：搅拌、_、所得溶液iv中的阴离子有_。（4）由溶液iv生成沉淀v的总反应的离子方程式为_，100kg初级石墨最多可获得v的质量为_kg。（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。高考策略 工业流程题目在流程上一般分为3个过程：解题思路明确整个流程及每一部分的目的 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 结合基础理论与实际问题思考 注意答题的模式与要点 在解这类题目时：首先，要粗读试题，先不看流程图，了解除流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品），弄懂题目的目的。其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。分析流程图需要掌握的技巧是： 浏览全题，确定该流程的目的由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； 解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。试题汇编 化学工业流程1 （2014广州调研）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要成分为mnco3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：碳酸锰矿粉h2so4溶浸滤渣1mn滤渣2(nh4)2s电解除杂滤液除杂滤液氨水mno2电解废水已知25，部分物质的溶度积常数如下：物质mn(oh)2co(oh)2ni(oh)2mnscosnisksp2.110-133.010-165.010-161.010-115.010-221.010-22 （1）步骤中，mnco3与硫酸反应的化学方程式是 。 （2）步骤中，mno2在酸性条件下可将fe2+离子氧化为fe3+，反应的离子方程式是 ，加氨水调节溶液的ph为5.0-6.0，以除去fe3+。 （3）步骤中，滤渣2的主要成分是 。 （4）步骤中，在 （填“阴”或“阳”）极析出mn，电极反应方程式为 。 （5）电解后的废水中还含有mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到mn(oh)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量na2s，进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 。2（2014广州一模）某地煤矸石经预处理后含sio2（63%）、al2o3（25%）、fe2o3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：（1） “酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_、_（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_、_。（写出两个）（3）物质x的化学式为_。“碱溶”时反应的离子方程式为_。（4）已知fe3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为2.1和3.2，al3+开始沉淀和沉淀完全的ph分别为4.1和5.4。为了获得产品al(oh) 3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用caco3一种试剂，后续操作过程是_。（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向alcl3溶液中不断通入hcl气体，可析出大量alcl36h2o晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_。3（2014广州二模）碲（te）为a族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。（1）粗铜中含有cu和少量zn、ag、au、teo2及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有teo2、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为_。（2）teo2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：“碱浸”时teo2发生反应的化学方程式为_。“沉碲”时控制溶液的ph为4.5-5.0，生成teo2沉淀。如果h2so4过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是_；防止局部酸度过大的操作方法是_。“酸溶”后，将so2通入tecl4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是_。4（2014深圳一模）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：铬渣浸取调ph约3.6并微热过滤操作b产品水稀naoh滤液滤渣a母液酸化、还原调ph为5过滤酸c+na2so3溶液naoh溶液滤渣d1201008060402020 40 60 t/0s/g已知：铬渣含有na2so4及少量cr2o72-、fe3+；fe3+、cr3+完全沉淀（c 1.010-5 moll-1）时ph分别为3.6和5。（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以 ，滤渣a为 （填化学式）。（2）根据溶解度（s）温度（t）曲线，操作b的最佳方法为 （填字母序号）a蒸发浓缩，趁热过滤 电源naoh浓溶液na+交换膜naoh稀溶液na2cro4溶液na2cr2o7溶液b蒸发浓缩，降温结晶，过滤（3）酸化后cr2o72可被so32-还原成cr3+，离子方程式为： ；酸c为 ，cr(oh)3的溶度积常数kspcr(oh)3 。（4）根据2cro422h+ cr2o72h2o设计图示装置（均为惰性电极）电解na2cro4溶液制取na2cr2o7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。5（2014深圳二模）阳极泥焙烧后阳极泥硫酸过滤空气焙烧酸浸渣操作碳酸钠溶夜硝酸过滤碱浸渣过滤硫酸硝酸铅溶液滤液2硫酸铅au溶金脱铅渣废渣含aucl4-溶液so2硫酸铜溶液操作滤液1硫酸铜晶体粗铜精炼后的阳极泥含有cu、au（金）和pbso4等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：（1） 用cuso4做电解液电解含铜、金、铅的粗铜，阳极的电极反应式有： 和cu-2e-= cu2+。（2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是 ，焙烧后的阳极泥中除含金、pbso4外，还有 （填化学式）。（3）操作i的主要步骤为 ，操作的名称是 （4）写出用so2还原aucl4-的离子方程式 （5）为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，请指出流程图中另一处类似的做法 （6）已知298k时，ksp(pbco3)=1.4610-13，ksp(pbso4)= 1.8210-8，用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用 6（2014湛江一模）铬铁矿的主要成分可表示为feocr2o3,还含有mgo、al2o3、fe2o3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（k2cr2o7）的工艺流程。已知1：物质的溶解度（g/100g水） 已知2：物质04080kcl28.040.151.3nacl35.736.438.0k2cr2o74.726.373.0na2cr2o7163.0215.0376.0焙烧时有na2cro4、 fe2o3 、naalo2 等生成。cr2o72- + h2o 2cro42- + 2h+ ； cr2o72-具有很强的氧化性回答问题：（1）“浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有 （要求写一条）。（2）固体b中主要含有 （填写化学式）。（3）要检测酸化操作中溶液的ph是否等于4.5，应该使用 （填写仪器或用品名称）。（4）酸化步骤用醋酸调节溶液的ph5，其目的是 ；不用盐酸调节溶液ph的原因是 。（5）操作iii发生反应的化学方程式是 ，要得到k2cr2o7 晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、 、 和干燥。7（2014湛江二模）工业上可用软锰矿（主要成分是mno2）和黄铁矿（主要成分是fes2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（mnco3）。其工业流程如下：回答下列问题：（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条） 。（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的ph前，加入适量的软锰矿，其作用是 （3）净化工序的目的是除去溶液中的cu2+、ca2+等杂质。若测得滤液中c(f-)=0.01 moll-1，滤液中残留的c(ca2+)= 已知：ksp(caf2)=1.4610-10，（4）沉锰工序中，298k、c(mn2+)为1.05 moll-1时，实验测得mnco3的产率与溶液ph、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是 （5）沉锰工序中有co2生成，则生成mnco3的离子方程式是_ 。（6）从沉锰工序中得到纯净mnco3的操作方法是 。副产品a的化学式是 。参考答案201332. ag+e= ag 2no+o2=2no2未煮沸之前是cu(oh)2和al(oh)3，根据al(oh)3和cu(oh)2开始分解的温度分别为450和80可知b为al(oh)3和cuo. al(oh)3+oh=alo+2h2o（3）4cuo + 2al2o3 4cualo2 + o2 由铜元素守恒得（5000x63.5%）mol/64=50.0mol。则cualo2为50.0mol，由al元素守恒，得al2(so4)3为25.0mol，所以需要体积为25.0l蒸发浓缩、冷却结晶201432参考答案：(1) 通入n2作保护气，排尽装置中的氧气，以防在高温下与活性炭和石墨反应。(2) co ， sicl4+6naoh=na2sio3+4nacl+3h2o(3) 静置、过滤。cl-、alo2-。(4) alo2- +ch3cooch2ch3+2h2o ch3coo- + al(oh)3+ch3ch2oh ，7.8kg(5) 外加电流阴极保护法。解析（2）只能是co不可能是co2，因为石墨与co2高温下也会转化co（3）固体含alcl3、fecl3、mgcl2加过量naoh溶液有沉淀mg(oh)2fe(oh)3和溶液naalo2、nacl。要分离出沉淀的操作是过滤。(4) al2o32al(oh)3 100kg5.1%1021567.8kg1 （2014广州调研）（1）mnco3+h2 so4 mnso4+ co2+h2o （3分）(2) mno2+2fe2+4h+ mn2+2fe3+2h2o (3) cos和nis （3分，错、漏均扣1分）（4）阴 （1分），mn2+2e- mn （3分）（5）沉降得到mns，以进一步去除废水中的mn2+。 （3分）2（2014广州一模）（1）al2o3+6h+=2al3+3h2o ； fe2o3+6h+=2fe3+3h2o （4分，每个2分）（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个） （4分，每个2分）（3）co2 ； al(oh)3 +oh=alo2+2h2o （4分，每个2分）（4）加入caco3调节ph到3.2，过滤除去fe(oh) 3后，再加入caco3调节ph到5.4，过滤得到al(oh) 3 （2分）（5）alcl3饱和溶液中存在溶解平衡：alcl36h2o(s)al3+(aq) +3cl(aq) +6h2o(l)，通入hcl气体使溶液中c(cl)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出alcl3晶体。 （2分）3（2014广州二模）（1）zn-2e-=zn2+ 、cu-2e-=cu2+ （共4分）（2） teo2+2naoh=na2teo3+h2o （3分）teo2是两性氧化物，h2so4过量会导致teo2继续与h2so4反应导致损失。（3分）缓慢加入h2so4，并不断搅拌（3分） tecl4 + 2so2 + 4h2o=te + 4hcl + 2h2so4 （3分）4（2014深圳一模）（17分）（1）促进fe3水解生成fe(oh)3而除去；（2分）fe(oh)3；（2分）（2）a（2分）（3）3so32-cr2o72-8h2cr33so42-4h2o；（3分，化学式和配平错误0分）h2so4；（2分）1.01032 mol4l-4（2分，不带单位扣1分）（4）正极，（2分）4oh-4eo22h2o（2分）（无“”扣分1分