高考化学 化工流程题专题训练 新人教版

用心 爱心 专心1 化工流程题专题训练化工流程题专题训练 班级 姓名 成绩 1 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 BaC12 BaCO3 BaSO4的化工厂利用钡泥制取 Ba NO3 2 其部分工艺 流程如下 1 酸溶时通常控制反应温度不超过 70 且不使用浓硝酸 原因是 2 酸溶过程中 除发生了 BaSO3 2HNO3 Ba NO3 2 SO2 H2O 外 BaSO3与 HNO3还发生另一个反应 其离子方程式为 3 结合本厂实际 选用的 X 为 填化学式 最后的废渣中除含少量 的 BaSiO3 H2SiO3 H4SiO4 及原有的难溶性杂质外还含有 填 化学式 4 沉淀转化在生产和科研中具有极其生要的应用 在分析化学中常常先将难溶强酸 盐转化为难溶弱酸盐 然后用酸溶解 使阳离子进入溶液 写出 BaSO4转化为 BaCO3的离子方程式 2 10 分 四川有丰富的天然气资源 以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示 图中某些转化步骤及生成物未列出 水蒸气 甲烷 请填写下列空白 1 已知 0 5 mol 甲烷和 0 5 mol 水蒸气在 t p k Pa 时 完全反应生成合成气 吸 收了 a kJ 热量 该反应的热化学方程式是 造 合 成 气 转 化 一 氧 化 碳 水蒸气 分 离 二 氧 化 碳 合 成 氨 N2 NH3 H2 分 离 氨 22 2 N2 H2 合 成 尿 素 CO2 NH3 尿素 N2 用心 爱心 专心2 2 在合成氨的实际生产过程中 常采取的措施之一是 将生成的氨从混合气体中及时分 离出来 并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用 同时补充氮气和氢气 请应用化学反应 速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由 3 当甲烷合成氨气的转化率为 75 时 以 5 60 107 L 甲烷为原料能够合成 L 氨气 假设体积均在标准状况下测定 4 请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式 3 10 分 过碳酸钠俗称固体双氧水 被大量应用于洗涤 印染 纺织 造纸 医药卫 生等领域中 它的制备原理和路线如下 2Na2CO3 3H2O2 2 Na2CO3 3H2O2 H 0 回答下列问题 1 与过碳酸钠的用途相关的化学性质是 2 下列物质可使过碳酸钠较快失效的是 A MnO2 B H2S C 稀硫酸 D NaHCO3 3 加入 NaCl 的作用是 4 工业纯碱中含有 Fe3 等杂质 加入稳定剂的作用是与 Fe3 生成稳定的配合物 Fe3 对 反应的不良影响是 5 反应的最佳温度控制在 15 20 温度偏高时造成产率低的可能原因有 温度偏低时造成产率低的可能原因有 4 10 分 重晶石矿石主要含有 BaSO4 还含有少量的 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO2 FeS2 Na2O K2O 等杂质 以下是某工业制备硫酸钡以及分离某些金属的流程图 氧气 浓氧气 浓 KOH 溶液溶液 80 100 矿石粉化矿石粉化 沉淀沉淀 过量试剂过量试剂 BaSO4 100 140 干燥干燥 5mol L 1稀盐酸 稀盐酸 酸酸 空气中空气中 浅紫红色滤液浅紫红色滤液 煅烧煅烧碱洗碱洗水洗水洗酸洗酸洗水洗水洗水洗水洗 滤液滤液 溶液溶液 过量气体过量气体 溶液溶液 沉淀沉淀 操作操作 Al固体固体 操作操作 用心 爱心 专心3 1 煅烧过程中产生的污染性气体主要是 2 确定第一次水洗液中有 K 存在的实验现象是 3 写出碱洗时的氧化还原反应方程式 4 反应生成沉淀的化学式 反应的离子方程式为 5 操作 为 操作 为 5 10 分 某硝酸厂附近的空气主要污染物为氮的氧化物 为了保护环境和综合利用 可 采用氨 碱两级吸收法 此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点 其吸收工艺流程如下 1 排空物质的主要成分为 2 进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是 3 从吸收塔排出的混合液用途之一为 空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物 研究人员设计了同时净化废气中 二氧化硫和氮的氧化物的方法 将其转化为硫酸和硝酸 工艺流程如下 各室中发生的反应如下 a 氧化室 NO2 g SO2 g H2O l H2SO4 l NO g H a kJ mol 1 b 清除室 NO g NO2 g N2O3 g H b kJ mol 1 N2O3 g 2H2SO4 l 2NOHSO4 s H2O l H c kJ mol 1 c 分解室 4NOHSO4 s O2 g 2H2O l 4H2SO4 l 4NO2 g H dkJ mol 1 回答下列问题 4 和 分别为 写化学式 5 写出 SO2 O2 和 H2O 反应生成 H2SO4的热化学方程式 污染的空气污染的空气 补充碱补充碱 液氨钢瓶液氨钢瓶缓冲器缓冲器 碱液循环槽碱液循环槽 排空排空 NH4NO3 NH4NO2 NaNO3 NaNO2的的混混合合液液 吸收塔吸收塔 氧化室氧化室 污染的空气污染的空气清除室清除室分解室分解室硝酸生成室硝酸生成室 水水 水水 排空排空 硫酸硫酸 硝酸硝酸 用心 爱心 专心4 6 10 分 重铬酸钾是 K2Cr2O7 工业生产和实验室的重要氧化剂 实验室模拟工业法 用铬酸钠 Na2CrO4 其中有杂质 Na2SiO3和 NaAlO2 制 K2Cr2O7的主要流程如下 Na2CrO4 溶解 调节 pH 过滤 酸化 浓缩结晶 重铬酸钾 KCl 1 操作 目的是 2 操作 酸化时 CrO42 转化为 Cr2O72 的离子方程式 该过程可逆 3 已知 K2Cr2O7的溶解度 S373K 94 1 g S273K 4 6 g 操作 的步骤为 向酸化后的 混合液中加入 KCl 加热蒸发使 NaCl 结晶析出后 填操作 再将滤液 填操作 得 K2Cr2O7晶体 4 K2Cr2O7可用于测定工业废水中的化学耗氧量 化学耗氧量即 COD 每升水样中还原 性物质被氧化所需要的 O2质量 某工业废水样 100 00 mL 酸化后加入 0 01667 mol L 1的 K2Cr2O7溶液 使水样中还原性物质完全氧化 还原产物为 Cr3 再用 0 1000 mol L 1的 FeSO4溶液滴定剩余的 Cr2O72 则计算废水样的 COD 需要测定的 数据有 7 10 分 氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置 在有机合成工业中可作催化 剂 以下是从含 Cu2 Fe3 的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图 用滤液中 Cu2 Fe3 的含量对 pH 作图 可直观地反映出滤液中金属离子含量与 pH 之间的 关系以及反应 系统 pH 与 CuCl 产率的关系 请回答以下问题 用心 爱心 专心5 1 含 Cu2 Fe3 的电镀废水加碱沉淀时 会有 Fe OH 3生成 当 pH 5 时 在电镀废 水中再加入氢氧化钠溶液生成电镀污泥的主要成分为 2 由反应 制备 CuCl 时的最佳 pH 在 左右 3 对 CuCl 产率探究时发现反应 在隔绝空气条件下进行时 CuCl 产率较高 由此推 测 CuCl 具有 性 4 反应 中 1mol 铁粉完全反应转移 2mol 电子 写出其离子反应方程式为 如果将反应 中铁粉换为亚硫酸 钠 也可以得到氯化亚铜 请完成这一反应的化学方程式 8 10 分 海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类 人类在陆地上发现的 100 多种元素 在海水中可以找到 80 多种 海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库 海洋资源的 综合利用具有非常广阔的前景 回答下列问题 蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法 技术和工艺比较完备 但由于使用大量燃 煤 因此能耗多 排污量大 为克服蒸馏法海水淡化的缺陷 请你对蒸馏法淡化海水的 工艺提出一条改进建议 使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术 聚丙烯酸钠是一种 离子交换树脂 写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法 流程如下 苦卤 海水蒸发结晶分离 出食盐后的母液 空气 水蒸汽 Cl2 苦卤 Br2Br2 Cl2 酸化 浓缩 反应 SO2 反应 反应 用心 爱心 专心6 反应 的离子方程式为 从反应 后的溶液中分离出单质溴的方法是 苦卤中含有较多的 NaCl MgCl2 KCl MgSO4等物质 用沉淀法测定苦卤中 MgCl2的 含量 g L 测定过程中应获取的数据有 9 10 分 下图是工业生产硝酸的流程 合成塔中内置铁触媒 氧化炉中内置 Pt Rh 合金网 请回答下列问题 1909 年化学家哈伯在实验室首次合成了氨 2007 年化学家格哈德 埃特尔在哈伯研 究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程 示意如下 分别表示 N2 H2 NH3 图 表示生成的 NH3离开催化剂表面 图 和图 的含义分别是 合成氨反应的化学方程式为 N2 g 3H2 g 2NH3 g 写出该反应的化学平衡常 数表达式K 在一定温度和压强下 将 H2和 N2按 3 1 体积比 混合后进入合成塔 反应达到平衡时 平衡混合气中 NH3的体积分数为 15 此时 H2的转化率为 已知 4NH3 g 3O2 g 2N2 g 6H2O g H 1266 8 kJ mol N2 g O2 g 2NO g H 180 5 kJ mol 氨催化氧化的热化学方程式为 吸收塔中通入空气的目的是 N2 H2 空气 空气 水 硝酸 尾气 吸收塔合成塔氧化炉 图 图 图 图 图 用心 爱心 专心7 参考答案 1 10 分 2 10 分 1 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 2a kJ mol 2 分 条件不写扣 1 分 2 增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率 减小氨气的浓度 增大氮气和氢气的浓 度都有利于平衡向正反应方向移动 各 1 分 3 1 12 108 2 分 4 各 2 分 3 10 分 1 强氧化性 漂白性 2 分 2 ABC 2 分 3 降低 2 Na2CO3 3H2O2的溶解度 析出更多晶体 2 分 4 催化双氧水的分解反应 2 分 5 温度高时双氧水易分解 温度低时反应慢 2 分 4 10 分 1 SO2 1 分 2 焰色反应中透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色 2 分 3 4MnO2 3O2 4KOH 4KMnO4 2H2O 2 分 4 Fe OH 3 1 分 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 2 分 5 加热 1 分 电解 1 分 5 10 分 1 N2 O2 2 分 只填 N2也算对 2 使氨气和大气充分混合 2 分 用心 爱心 专心8 3 肥料 1 分 4 NO2 H2SO4 2 分 5 2SO2 g O2 g 2H2O l 2H2SO4 l H 2a 2b 2c d kJ mol 1 3 分 6 10 分 1 使硅酸钠和偏铝酸钠转化为沉淀而除去 2 2CrO42 2H Cr2O72 H2O 3 趁热过滤 冷却结晶 4 K2Cr2O7溶液体积 FeSO4溶液体积 每空 2 分 7 每空 2 分 共 10 分 1 Cu OH 2 2 3 5 3 还原 4 2Cu2 2Cl Fe 2 CuCl Fe2 2CuSO4 Na2SO3 2NaCl H2O 2CuCl 2 Na2SO4 H2SO4 8 共 10 分 充分利用潮汐能 风能 太阳能