2011年高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编(word版).doc

.无机化工生产工艺流程题（广州一模）31（16分）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：NaClO3H2SO4溶解SO2反应2H2O2、NaOH减压蒸发55冷却结晶粗产品反应1ClO2母液（1）提高“反应1”反应速率的措施有_、_等。（2）“反应2”的的氧化剂是_，该反应的化学方程式为_。（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_。（4）从“母液”中可回收的主要物质是_。（5）“冷却结晶”后经_（填操作名称）即可获得粗产品。【参考答案】（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。4分）（2）ClO2 （2分） H2O2 + 2ClO2 + 2NaOH 2NaClO2 + 2H2O + O2 （3分） （3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 （2分）（4）Na2SO4 （3分） （5）过滤 （2分）（广州二模）32（16分）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：氧化锌粗品H2SO4溶解滤渣产品滤液Na2CO3煅烧除杂滤液沉淀滤渣一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2pH3.26.78.09.7（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是_。（2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42，另含有Fe2、Cu2等杂质。先加入_（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2的浓度为0.009molL1，则每升溶液中至少应加入_mol KMnO4。（3）杂质Cu2可利用置换反应除去，应选择的试剂是_。（4）“沉淀”得到ZnCO32Zn(OH)2H2O，“煅烧”在450500下进行，“煅烧”反应的化学方程式为_。32（16分）（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分）（2）Na2CO3（2分） 0.003 （3分）（3）锌粉 （3分）ZnCO32Zn(OH)2H2O 3ZnO CO2 3H2O450500（4） （4分）（佛山一模）32.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl22H2O，工艺流程如下。已知： 常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。 M (BaCO3)=197g/mol，M(BaCl22H2O)=244 g/mol （1）SiCl4水解反应的方程式为_ 。已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) H1=+47 kJ/molSiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) H2=+189 kJ/mol则由SiCl4制备硅的热化学方程式为_。（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和_。（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是_。（4）BaCl2滤液经_、_、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl22H2O。（5）10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl22H2O_吨。32.（16分）（1）SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl （本空符号不作扣分要求）（3分） SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) H= +236kJ/mol（3分）（2）使Fe3+完全沉淀（3分）（3）Mg(OH)2（2分）（4）蒸发浓缩、降温结晶（2分）（5）9.76（3分）（佛山二模）32.（16分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Pb(OH)2Mn(OH)2PbSCuSZnSMnSFeSpH5.23.29.78.710.40.1-0.422.577回答下列问题：（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。（2）滤渣B的主要成分是 。（3）加入MnS的目的是除去 杂质。（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。32（16分）（1）MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O（4分）（2）Fe(OH)3 Al(OH)3 （各2分）（3）Cu2 Zn2（各2分）（4）MnO2H2OeMnOOHOH（或2MnO2H2O2eMn2O32OH）（4分）（肇庆一模）32（18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，工艺流程如下图所示。MnCO3、ZnCO3反应软锰矿S、SiO2硫酸反应闪锌矿Zn（适量）反应MnO2反应Na2CO3Na2SO4反应MnO2ZnCuFe(OH)3Al(OH)3CO2（电解）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 。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn(OH)2开始沉淀pH2.34.05.4完全沉淀pH4.15.28.0（3）反应要调节pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3，中过量的H+所使用的物质是 ，调节的pH范围是 （pH数据见右表）。（4）本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、MnCO3和 。32（18分）（1）（4分）2H2SO4 S MnSO4 2H2O（后两种物质顺序可颠倒）（2）（3分）将溶液中的硫酸铜转化为铜 (2分) Zn+Fe2+=Fe+ Zn2+(2分)（3）（6分）MnCO3（2分） ZnCO3（2分） 5.25.4（或其中的数值，2分）（4）（2分）MnO2（肇庆二模）32（17分）请回答有关锌及其化合物的问题。（1）高温锻烧时，闪锌矿（ZnS）与氧气反应生成ZnO和SO2。其反应方程式为： ，该反应1mol还原剂失去电子 mol。（2）已知Zn(OH)2具有两性，在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn(OH)42-。右图是Zn2+在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图。当pH=7、c(Zn2+)=0.01molL-1,Zn2+主要存在形式为 、 (写化学式)。向c(Zn2+)=110-5molL-1的溶液中加入固体NaOH到pH=13，其反应的离子方程式为 。已知该温度下的KspZn(OH)2=110-17、Ksp(ZnS)=1.610-24。当向新生成的Zn(OH)2浊液中滴入足量的Na2S溶液，振荡后Zn(OH)2会全部转化为ZnS，其原理是： 。化学式1分、条件1分、配平1分高温32.(17分)（1）（5分）2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2（3分） 6（2分）（2）（4分）写为Zn2+、ZnOH+或Zn(OH)2之中的两个都给分，每个2分化学式1分、配平1分（4分）Zn2+4OH-=Zn(OH)42 或分步写：Zn2+2OH-=Zn(OH)2（2分）、Zn(OH)2+2OH- = Zn(OH)42（2分） （4分）由于在Zn(OH)2浊液存在溶解平衡：Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)+2OH-(aq) （1分），而KspZn(OH)2 Ksp(ZnS) （1分），滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶（或溶度积更小）的ZnS，使Zn2+浓度减小，（1分）溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS（1分）。合理叙述参照给分（江门二模）32(16分)铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为： 。（2）生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y可溶于过量盐酸，形成黄绿色的溶液，写出Y与盐酸反应的化学方程式： 。（3）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O的工艺流程如下： 已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。试回答下列问题：试剂F应选用 。（填编号）ACl2 BNaClOCHNO3 D浓硫酸理由是 。为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是 。32(16分)（1）2H2O+O2+4e =4OH- （4分，化学式或配平错漏0分） （2）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2 FeCl3+4H2O （4分，化学式或配平错漏0分）（3） B（2分） NaClO能将Fe2氧化为Fe3（2分），且溶液显碱性（或消耗H+），能增大溶液pH（1分），使Fe3生成Fe(OH)3沉淀（1分）Na2SO4 （2分）（潮州二模）32（16分）高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物湿法强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液(1) 干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。（2) 工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：溶解反应I的离子方程式为 。反应II的化学方程式为 。加入饱和KOH溶液的目的是 。（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。它能消毒杀菌是因为 ，它能净水的原因是_ 。（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，右图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由图可得出高铁电池的优点有：工作电压稳定， 。32（16分）（1）31（2分）（2） 2OH + Cl2Cl + ClO + H2O（2分） 3NaClO +10NaOH +2Fe(NO3)32Na2FeO4 +3NaCl +6NaNO3 +5H2O（3分，写离子方程式3ClO + 10OH + 2Fe3+2FeO42 + 3Cl + 5H2O同样给分） 增大K+ 浓度，促进K2FeO4晶体析出（3分）（3）高铁酸钾（K2FeO4）有强氧化性；（2分）高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体有吸附性（有絮凝作用）， 使水澄清（2分，共4分）（4）放电时间长（2分）（揭阳一模）32（16分）某研究性学习小组从海水晒盐后的盐卤（主要含Na+、Mg2+、Cl、Br等）中模拟工业生产提取镁，主要过程如下： 回答下列问题：（1）从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有 饱和溶液的烧杯中，充分搅拌后经 、 （填操作方法）可得纯净的Mg(OH)2。写出有关反应的离子方程式 。（2）右图是该研究性学习小组设计进行过程的实验装置图。其中装置A的作用是 。若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是 。（3）写出过程中发生反应的化学方程式 。32（16分）（1）MgCl2（或氯化镁）（2分） 过滤（2分） 洗涤（2分）Mg2+ + Ca（OH）2 Mg（OH）2 + Ca2+ （3分）（2）制备干燥的HCl气体，抑制MgCl2的水解。（3分）用铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧，若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠。（2分）（答焰色反应也给分）（3）MgCl2（熔融） 电解Mg +Cl2（2分） （揭阳二模）32（16分）锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：试回答下列问题：(1)上述过程中的氢气，是回收硫酸锌的另一个工艺流程中产生的副产品。已知硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明 。(2)原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO，该反应的氧化产物是 。 (3)5055向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3， 反应的化学方程式为： MnSO4 + 2NH4HCO3 = (NH4)2SO4 + MnCO3 + _ + _。(4)已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：2.73.7，Mn2+：8.610.1，Fe2+：7.69.6 。下表是上述过程中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：实验步骤离子方程式步骤1：取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡。_步骤2：将pH调到 ，使Fe3+沉淀完全Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+32（16分）（1）Zn2+2H2OZn（OH）2+2H+（3分） （2）CO （3分）（3）H2O（2分） CO2（2分）（4）2Fe2+ H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（3分） 3.78.6（3分） （韶关一模）32（16分）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：滤液A调节pH=1加入足量铁粉步骤IIFeCO3固体加入NH4HCO3，过滤步骤IV硫铁矿烧渣酸浸过滤步骤I调节pH至56.5，过滤步骤III滤液B煅烧产品I氧化铁(NH4)2SO4溶液合成KCl产品(无氯钾肥)溶解度（g/100g水）0 温度（）硫酸铵氯化铵氯化钾硫酸钾20 40 60 80 100 回答下列问题：（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是_ _；（2）煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为_ _；（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示，产品的化学式为_ _ _，为了获得产品，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是 、趁热过滤、洗涤、干燥；（4）检验产品II晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是 ，进一步提纯产品II的方法是 ；（5）步骤中可选用 （填序号）试剂调节溶液的pH。A稀硝酸 B双氧水 C氨水 D高锰酸钾溶液32（16分）（1）Fe3 、 Fe2 （或铁离子、亚铁离子）（4分，各2分）（2）FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2 （3分）（3）K2SO4（2分）；蒸发结晶（2分）（4）Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液；重结晶（3分，各1分）（5）C（2分）（韶关二模）32（16分）工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁（Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe (OH) 3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为 ；（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：2KMnO4+3MnSO4+2H2O= ；（3）调节pH的作用是 ；（4）操作1的名称为 ，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有 ；（5）下列有关工艺的说法正确的是 （双选，填字母）。A可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pHB溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率 C活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本 D可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe (OH) 332（16分）（1）Al2O3+ 6H+ = 2Al3+ 3H2O （3分）（2）5MnO2+ K2SO4+2H2SO4 （3分）（3）使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去 （3分）（4）过滤 （2分）； 蒸发皿（泥三角） （2分）（5）AC （全对给3分，错1个扣2分，扣完为止）湛江市一模（湛江二模）32（16分）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下： （1）反应应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3。写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式 ，该反应的氧化产物是 。 （2）在溶液I中加入KOH固体的目的是 （填编号）。A与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClOBKOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率C为下一步反应提供碱性的环境D使KClO3转化为 KClO （3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应中发生的离子反应方程式为 。 （4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 。 （5）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式： FeO + H2O = Fe(OH)3（胶体）+ O2+ OH 。32（16分）（1）6KOH+3Cl2KClO3+5KCl+3H2O （3分）； KClO3 （2分）（2）AC （2分）（3）2Fe3+ + 3ClO + 10OH 2FeO42- + 3Cl+ 5H2O （3分）（4）用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净（3分）（5）4FeO42- + 10H2O = 4Fe(OH)3（胶体）+ 3O2 + 8OH （3分）(深圳一模)高温煅烧炉气硫酸成品尾气CO2NaOH调pH滤渣滤液操作硫铁矿(FeS2)纯碱溶液混合反应硫酸生产除杂转化Na2SO37H2O32抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取，生产流程如下图：已知：炉气、尾气中含有SO2 ；混合反应中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘。（1）煅烧1 molFeS2放出热量为853kJ，则FeS2燃烧的热化学方程式为 。（2）“混合反应”中纯碱（Na2CO3）参与反应的化学方程式为 （任写一个）。（3）用NaOH“除杂”时，主要的离子方程式为 （任写一个）。（4）通过“操作”可以得到亚硫酸钠晶体，写出主要操作步骤的名称： （5）硫酸生产中炉气转化反应为：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。研究发现，SO3的体积分数（SO3%）随温度（T）的变化如曲线所示。下列判断正确的是 ACSO3%T0TBA该反应的正反应为放热反应B曲线上A、C两点反应速率的关系是：vA vCC反应达到B点时，2v正（ O2）= v逆（SO3）D已知V2O5的催化效果比Fe2O3好，若表示用V2O5催化剂的曲线，则是Fe2O3作催化剂的曲线32. （16分）（1）4FeS2(S)+11O2(g)=8SO2(g)+2Fe2O3(s) ,H= -3412 kJ mol -1（3分）（2）SO2+ Na2CO3=Na2SO3+CO2；2 SO2+ Na2CO3+H2O=NaHSO3+CO2 （写对任意一个均给分）（3分）（3） Fe2+2OH- = Fe（OH）2或Mg2+2OH- = Mg（OH）2或HSO3-+ OH- = SO32- + H2O（写对任意一个给分）（3分）（4）加热蒸发、冷却结晶、过滤(洗涤干燥) （共3分） （5）AC（共4分）(深圳二模)32（16分）有关钴和铁化合物的性质见下表分子式溶度积Ksp沉淀完全时的pH氯化钴晶体的性质Co(OH)25.910-159.4CoCl26H2O呈红色，常温下稳定。110120时脱水变成蓝色无水氯化钴。Fe(OH)21.610-149.6Fe (OH)31.110-363.7Na2CO3调pH4