各高考化学工艺流程题汇编

1 高考化学工艺流程题汇编 高考化学工艺流程题汇编 2012 20102012 2010 流程题 流程题 2 2012 山东理综化学卷 28 12 分 工业上由黄铜矿 主要成分 CuFeS2 冶炼铜的主要流程如下 黄铜矿冰铜 mCu2S nFeS 气体 A 泡铜 Cu2O Cu 熔渣 B Al 高温 粗铜精铜 电解精炼 石英砂石英砂 空气 空气 焙烧 焙烧 1 气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收 a 浓 H2SO4 b 稀 HNO3 c NaOH 溶液 d 氨水 2 用稀 H2SO4浸泡熔渣 B 取少量所得溶液 滴加 KSCN 溶液后呈红色 说明溶液中 存在 填离子符号 检验溶液中还存在 Fe2 的方法是 注明试剂 现象 3 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 4 以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜 含 Al Zn Ag Pt Au 等杂质 的电解精炼 下列说法正 确的是 a 电能全部转化为化学能 b 粗铜接电源正极 发生氧化反应 c 溶液中 Cu2 向阳极移动 d 利用阳极泥可回收 Ag Pt Au 等金属 5 利用反应 2Cu O2 2H2SO4 2CuSO4 2H2O 可制备 CuSO4 若将该反应设计为原电池 其正极电极 反应式为 3 2012 山东理综化学卷 30 14 分 实脸室采用 MgCl2 AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAl2O4主要流程如下 沉淀反应器过滤洗涤沉淀干燥高温焙烧MgAl2O4 氨水 B MgCl2 AlCl3的混合溶液 A 1 为使 Mg2 Al3 同时生成沉淀 应先向沉淀反应器中加入 填 A 或 B 再滴加另一反 应物 2 如右图所示 过滤操作中的一处错误是 3 判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 高温焙烧时 用于盛放固体的仪器名称是 2 4 无水 AlCl3 183 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 实验室可用下列装置制备 ABCDE 收集瓶 FG 浓盐酸 MnO2 Al 粉 NaOH 溶 液 装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液 该装置的主要作用是 F 中试剂的作用是 用 一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用 所装填的试剂为 4 2012 全国大纲理综化学卷 29 15 分 注意 在试题卷上作答无效 氯化钾样品中含有少量碳酸钾 硫酸钾和不溶于水的杂质 为了提纯氯化钾 先将样品溶于适 量水中 充分搅拌后过滤 在将滤液按下图所示步骤进行操作 回答下列问题 2 起始滤液的 pH 7 填 大于 小于 或 等于 其原因是 3 试剂 I 的化学式为 中发生反应的离子方程式为 4 试剂 的化学式为 中加入试剂 的目的是 5 试剂 的名称是 中发生反应的离子方程式为 6 某同学称取提纯的产品 0 7759g 溶解后定定容在 100mL 容量瓶中 每次取 25 00mL 溶液 用 3 0 1000mol L 1的硝酸银标准溶液滴定 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为 25 62mL 该产品的纯 度为 列式并计算结果 5 2012 四川 28 甲 乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮 氢原子个数比 设计如下实验流程 制取氨气 装有足量干燥剂 的 干 燥 管 装有氧化铜 的硬质玻管 装有足量浓硫酸 的 洗 气 瓶 测 定 生 成 氮气的体积 实验中 先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气 再连接洗气瓶和气体收集装置 立即 加热氧化铜 反应完毕后 黑色的氧化铜转化为红色的铜 下图 A B C 为甲 乙两小组制取氨气 时可能用到的装置 D 为盛有浓硫酸的洗气瓶 有空隔板 A B C D a 甲小组测得 反应前氧化铜的质量 m1g 氧化铜反应后剩余固体的质量 m2g 生成氮气在标准状 况下的体积 V1L 乙小组测得 洗气前装置 D 的质量 m3g 洗气后装置 D 的质量 m4g 生成氮气在标准状况下的 体积 V2L 请回答下列问题 1 写出仪器 a 的名称 2 检查 A 装置气密性的操作是 3 甲 乙两小组选择了不同的方法制取氨气 请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表 的空格中 实验装 置 实验药品制备原理 甲 小 组 A 氢氧化钙 硫酸铵 反应的化学方程式为 乙 小 组 浓氨水 氢 氧化钠 用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用 4 甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮 氢的原子个数之比为 4 5 乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮 氢的原子个数比明显小于理论值 其原因是 为此 乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器 重新实验 根据 实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积 得出了合理的实验结果 该药品的名称是 6 2012 天津 9 信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小 组将一批废弃的线路板简单处理后 得到含 70 Cu 25 Al 4 Fe 及少量 Au Pt 等金属的混合物 并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线 Cu Al Fe Au Pt H2SO4 HNO3 1 1 H2O2 NaOH pH 2 2 CuSO4 5H2O Al2 SO4 3 18H2O 回答下列问题 第 步 Cu 与酸反应的离子方程式为 得到滤渣 1 的 主要成分为 第 步加入 H2O2的作用是 使用 H2O2的优点是 调节 pH 的目的是使 生成沉淀 用第 步所得 CuSO4 5H2O 制备无水 CuSO4的方法是 由滤渣 2 制取 Al2 SO4 3 18H2O 探究小组设计了三种方案 2H2SO4 2 H2SO4 2 NaOH H2SO4 Al Al2 SO4 3 18H2O Al2 SO4 3 18H2O Al2 SO4 3 18H2O 上述三种方案中 方案不可行 原因是 从原子利用率角度考虑 方案更合理 探究小组用滴定法测定 CuSO4 5H2O Mr 250 含量 取 a g 试样配成 100 mL 溶液 每次取 20 00 mL 消除干扰离子后 用 c mol L EDTA H2Y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗 EDTA 溶液 b mL 滴定反应如下 Cu2 H2Y2 CuY2 2H 5 写出计算 CuSO4 5H2O 质量分数的表达式 下列操作会导致 CuSO4 5H2O 含量测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶 b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c 未除净可与 EDTA 反应的干扰离子 7 2012 江苏 12 分 利用石灰乳和硝酸工业的尾气 含 NO NO2 反应 既能净化尾气 又能获 得应用广泛的 Ca NO2 2 其部分工艺流程如下 1 一定条件下 NO 与 NO2 存在下列反应 NO g NO2 g N2O3 g 其平衡常数表达式 为 K 2 上述工艺中采用气 液逆流接触吸收 尾气从吸收塔底进入 石灰乳从吸收塔顶喷淋 其目的是 滤 渣可循环使用 滤渣的主要成分是 填化学式 3 该工艺需控制 NO 和 NO2 物质的量之比接近 1 1 若 n NO n NO2 1 1 则会导致 若 n NO n NO2 11 时Zn OH 2 能溶于NaOH溶液生成 Zn OH 4 2 下表列出了几种离子生成氢氧化物沉 淀的pH 开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1 0 mol L 1计算 开始沉淀的pH沉淀完全的pH Fe3 1 13 2 Fe2 5 88 8 Zn2 5 98 9 实验中可选用的试剂 30 H2O2 1 0 mol L 1HNO3 1 0 mol L 1NaOH 由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为 过滤 过滤 洗涤 干燥 900 煅烧 9 2012 福建 1 电镀是 镀件与电源的 极连接 2 化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层 若用铜盐进行化学镀铜 应选用 填 氧化剂 或 还原剂 与之反应 某化学镀铜的反应速率随镀液 pH 变化如右图所示 该镀铜过程中 镀液 pH 控制在 12 5 左右 据 图中信息 给出使反应停止的方法 7 3 酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下 步骤 i 中 Cu2 OH 2CO3发生反应的化学方程式为 步骤 ii 所加试剂起调节 pH 作用的离子是 填离子符号 在步骤 iii 发生的反应中 1molMnO2转移 2 个 mol 电子 该反应的离子方程式为 步骤 iv 除去杂质的化学方程式可表示为 3 2 4424426 3 e26e 6FNHSOH ONH FSOOHH 过滤后母液的 pH 2 0 c a mol L 1 c b mol L 1 c d 3 eF 4 NH 2 4 SO mol L 1 该反应的平衡常数 K 用含 a b d 的代数式表示 10 2012 安徽理综 27 15 分 亚硫酸盐是一种常见食品添加剂 为检测某食品中亚硫酸盐含量 通 常以 1 kg 样品中含 SO2的质量计 某研究小组设计了如下两种实验流程 气体 A 的主要成分是 为防止煮沸时发生暴沸 必须先向烧瓶中加入 通入 N2的目的是 写出甲方案第 步反应的离子方程式 甲方案第 步滴定前 滴定管需用 NaOH 标准溶液润洗 其操作方法是 8 若用盐酸代替稀硫酸处理样品 则按乙方案实验测定的结果 填 偏高 偏低 或 无影响 若取样品 w g 按乙方案测得消耗 0 01000 mol L 1 I2溶液 V mL 则 1 kg 样品中含 SO2的质量 是 g 用含 w V 的代数式表示 2010 2011 年各地高考流程题年各地高考流程题 11 错误 未指定书签 错误 未指定书签 1 2010 山东卷 30 聚合硫酸铁又称聚铁 化学式为 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 广泛用于污水处理 实验室利用硫酸厂烧渣 主要成分为铁的氧化物及少量 FeS SiO2等 制备 聚铁和绿矾 FeSO4 7H2O 过程如下 1 验证固体 W 焙烧后产生的气体含有 SO2 的方法是 2 实验室制备 收集干燥的 SO2 所需仪器如下 装置 A 产生 SO2 按气流方向连接各仪器 接口 顺序为 a f 装置 D 的作用是 装置 E 中 NaOH 溶液的作用是 3 制备绿矾时 向溶液 X 中加入过量 充分反应后 经 操作得到溶液 Y 再经浓缩 结晶等步骤得到绿矾 4 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数 用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作方法为 若溶 9 液 Z 的 pH 偏小 将导致聚铁中铁的质量分数偏 12 2011 福建卷 24 四氯化钛 TiCl4 是制取航天航空工业材料 钛合金的重要原料 由钛铁 矿 主要成分是 FeTiO3 制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下 回答下列问题 1 往 中加入铁屑至浸出液显紫色 此时溶液仍呈强酸性 该过程中有如下反应发生 2Fe3 Fe 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 3Fe2 2TiO2 无色 Fe 4H 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 2Ti3 紫色 Fe2 2H2O Ti3 紫色 Fe3 H2O 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 TiO2 无色 Fe2 2H 加入铁屑的作用 2 在 工艺中需要控制条件以形成 TiO2 n H2O 溶胶 该分散质颗粒直径大小 在 范围 3 若把 中制得的固体 TiO2 n H2O 用酸清洗除去其中的 Fe OH 3杂质 还可制得钛白粉 已知 25 时 该温度下反应 Fe OH 3 3H 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 Fe3 39 3 1079 2 OHFeKsp 3H2O 的平衡常 数 K 4 已知 TiO2 s 2 Cl2 g 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 TiCl4 l O2 g H 140KJ mol 1 C s O2 g 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 2CO g H 221KJ mol 1 写出 中 TiO2和焦炭 氯气反应生成液态 TiCl4和 CO 气体的热化学方程式 5 上述工艺具有成本低 可用低品位矿物为原料等优点 依据绿色化学理念 该工艺流程中存在 的不足之处是 只要求写出一项 6 依据右表信息 要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4 可采用 方法 10 13 2011 广东卷 32 16 分 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气 这些杂质可 采用吹气精炼法除去 产生的尾气经处理后可用钢材镀铝 工艺流程如下 注 NaCl 熔点为 801 AlCl3在 181 升华 1 精炼前 需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂 防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的 杂质 相关的化学方程式为 和 2 将 Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体 杂质随气泡上浮除去 气泡的主要成分除 Cl2外还含有 固态杂质粘附于气泡上 在熔体表面形成浮渣 浮渣中肯定存在 3 在用废碱液处理 A 的过程中 所发生反应的离子方程式为 4 镀铝电解池中 金属铝为 极 熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以 AlCl4 和 Al2Cl7 形式存在 铝电极的主要电极反应式为 5 钢材镀铝后 表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀 其原因是 14 2010 广东理综卷 32 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 Li2O Al2O3 4SiO2 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 303K 下的溶解度分别为 34 2g 12 7g 和 1 3g 11 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 0 6 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 15 2010 福建卷 24 硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料 工业上常用菱锌矿生产硫酸锌 菱锌矿 的主要成分是 ZnCO3 并含少量的 Fe2O3 FeCO3 MgO CaO 等 生产工艺流程示意如下 将菱锌矿研磨成粉的目的是 完成 氧化除铁 步骤中反应的离子方程式 Fe OH 2 Fe OH 3 CI 3 针铁矿 Goethite 是以德国诗人歌德 Goethe 名字命名的 组成元素是 Fe O 和 H 化学式量 为 89 化学式是 根据下表数据 调节 滤液 2 的 pH 时 理论上可选用的最大区间为 Mg OH 2Zn OH 2MgCO3CaCO3 开始沉淀的 pH10 46 4 沉淀完全的 pH12 48 0 开始溶解的 pH 10 5 Ksp 5 6 12 10 6 8 6 10 2 8 9 10 5 工业上从 滤液 3 制取 MgO 过程中 合适的反应物是 选填序号 a 大理石粉 b 石灰乳 c 纯碱溶液 d 烧碱溶液 6 滤液 4 之后的操作依次为 过滤 洗涤 干燥 12 7 分析图中数据 菱锌矿粉中 ZnCO3 的质量分数不低于 16 2011 山东理综 30 14 分 实验室以含有 Ca2 Mg2 Cl SO42 Br 等离子的卤水为主要原 料制备无水 CaCl2和 Br2 流程如下 卤水 CaO 无水 CaCl2 上层溶液 X 溶液 W Cl2 操作 下层溶液 V 溶液 Z 溶液 Y 过滤 煅烧 酸化 结晶 高温脱水 过滤 贝壳 Br2 1 操作 使用的试剂是 所用的主要仪器名称是 2 加入溶液 W 的目的是 用 CaO 调节溶液 Y 的 pH 可以除去 Mg2 由表中数据可知 理论上可选择的 pH 最大范围是 酸化溶液 Z 时 使用的试剂为 开始沉淀时的 pH沉淀完全时的 pH Mg2 9 611 0 Ca2 12 2c OH 1 8mol L 1 3 实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体 下列装置中合理的是 4 常温下 H2SO3的电离常数 Ka1 1 2 10 2 Ka2 6 3 10 8 H2CO3的电离常数 Ka1 4 5 10 7 Ka2 4 7 10 11 某同学设计实验验证 H2SO3酸性强于 H2CO3 将 SO2和 CO2气体分别通入水中 至 饱和 立即用酸度计测量溶液的 pH 若前者的 pH 小于后者 则 H2SO3酸性强于 H2CO3 该实验 13 设计不正确 错误在于 设计合理实验验证 H2SO3酸性强于 H2CO3 简要说明实验步骤 现象和结论 仪器自选 供选择的试剂 CO2 SO2 Na2CO3 NaHCO3 Na2SO3 NaHSO3 蒸馏水 饱和石灰 水 酸性 KMnO4溶液 品红溶液 pH 试纸 综合练习二 答案 2 答案 1 c d 2 Fe3 取少量溶液 滴加 KMnO4溶液 KMnO4褪色 3 3 3Cu2O 2Al Al2O3 6Cu 4 b d 5 4H O2 4e 2H2O 3 答案 1 B 7 漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 8 AgNO3溶液 或硝酸酸化的 AgNO3溶液 坩埚 9 除去 HCl 吸收水蒸气 碱石灰 或 NaOH 与 CaO 混合物 4 答案 1 大于 碳酸根离子水解呈碱性 2 BaCl2 Ba2 SO42 BaSO4 Ba2 CO32 BaCO3 3 K2CO3 除去多余的钡离子 4 盐酸 2H CO32 H2O CO2 5 0 02562 0 1 74 5 4 0 7759 0 9840 5 答案 圆底烧瓶 2 分 连接导管 将导管插入水中 加热试管 导管口有气泡产生 停止加热 导管内有水回流并 形成一段稳定的水柱 3 分 14 NH4 2SO4 Ca OH 2错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 2NH3 2H2O CaSO4 2 分 B 2 分 氢氧化钠溶于氨水后放热 增加氢氧根浓度 使 NH3 H2O 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 NH3 H2O 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 NH4 OH 向逆反应方向 移动 加快氨气逸出 2 分 5V1 7 m1 m2 2 分 浓硫酸吸收了未反应的氨气 从而使计算的氨的含量偏高 2 分 碱石灰 氢氧化钠 氧化钙等 2 分 6 答案 Cu 4H 2NO3 Cu2 2NO2 2H2O 或 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 第 步加 H2O2的作用是把 Fe2 氧化为 Fe3 该氧化剂的优点是不引入杂质 产物对环境物污染 调溶液 PH 的目的是使 Fe3 和 Al3 形成沉淀 所以滤液 2 的成分是 Cu2 滤渣 2 的成分为氢氧化铁 和氢氧化铝 第 步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水 制备硫酸铝晶体的甲 乙 丙三种方法中 甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝 冷 却 结晶 过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质 方法不可行 乙和丙方法均可行 乙方 案先在滤渣中加 H2SO4 生成 Fe2 SO4 3和 Al2 SO4 3 再加 Al 粉和 Fe2 SO4 3生成 Al2 SO4 3 蒸发 冷 却 结晶 过滤可得硫酸铝晶体 丙方案先在滤渣中加 NaOH 和 Al OH 3反应生成 NaAlO2 再在滤 液中加 H2SO4生成 Al2 SO4 3 蒸发 冷却 结晶 过滤可得硫酸铝晶体 但从原子利用角度考虑方 案乙更合理 因为丙加的 NaOH 和制备的 Al2 SO4 3的原子组成没有关系 造成原子浪费 考查中和滴定的计算和误差的分析 100 造成偏高的 c mol L 1 b 10 3 250g mol 1 5 ag 选 c 7 答案 1 c N2O3 c NO c NO2 2 使尾气中的NO NO2 被充分吸收 Ca OH 2 3 排放气体中NO 含量升高 产品Ca NO2 2 中Ca NO3 2 含量升高 4 3NO2 2H NO3 2NO H2O 8 答案 15 分 1 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 加热 至沸 2 淀粉溶液 蓝色褪去 偏高 3 向滤液中加入适量30 H2O2 使其充分反应 15 滴加1 0 mol L 1NaOH 调节溶液pH 约为5 或3 2 pH 5 9 使Fe3 沉淀完全 向滤液中滴加1 0 mol L 1NaOH 调节溶液pH 约为10 或8 9 pH 11 使Zn2 沉淀完全 9 答案 1 电镀池中 镀件就是待镀金属 作阴极 与电源的负极相连 镀层金属为阳极 与 电源正极相连 2 要把铜从铜盐中置换铜出来 比如用铁就可以 铁是作还原剂的 所以加入还原剂 根据图示信息 pH 8 9 之间 反应速率为 0 所以要使反应停止 调节溶液的 pH 至 8 9 之间 可见读图信息的重要性 3 碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写 用观察法配平 Cu2 OH 2CO3 2H2SO4 2CuSO4 CO2 3H2O 题目要求调高 PH 铵根离子显酸性 碳酸氢根离子显碱性 则起作用的离子是碳酸氢根离子 依题意亚铁离子变成了铁离子 1mol MnO2转移电子 2 mol 则锰元素从 4 变成 2 价 溶液是显 酸性的 方程式经过观察可要补上氢离子 综合上述分析可写出离子方程式为 MnO2 2Fe2 4H Mn2 2Fe3 2H2O 氢离子浓度为10 2 依据K的表达式马上就可写出来K 10 答案 1 N2和 SO2 碎瓷片 或沸石 使产生的 SO2全部逸出 2 SO2 H2O2 2H 2 4 SO 3 向滴定管注入少量标准液 倾斜 或平放 转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体 重 复操作 2 3 次 11 答案 1 将气体通入品红溶液中 如品红褪色