化学工业流程高考题汇编(有答案)

1 化工生产真题训练 1 2014 山东高考 工业上用重铬酸钠 Na2Cr2O7 结晶后的母液 含少量杂质 Fe3 生产重铬酸钾 K2Cr2O7 工艺流程及相关物质溶解度曲线如图 1 由 Na2Cr2O7生产 K2Cr2O7的化学方程式为 通过冷却结晶析出大量 K2Cr2O7的原因是 2 向 Na2Cr2O7母液中加碱液调 PH 的目的是 3 固体 A 主要为 填化学式 固体 B 主要为 填化学式 4 用热水洗涤固体 A 回收的洗涤液转移到母液 填 I II 或 III 中 既能提高产 率又可使能耗最低 2 2014 年江苏高考 烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放 实验室用粉煤灰 主要含 Al2O3 SiO2等 制备碱式硫酸铝 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于烟气脱硫研究 1 酸浸时反应的化学方程式为 滤渣 的主要成分为 2 加 CaCO3调节溶液的 pH 至 3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使 Al2 SO4 3转化为 Al2 SO4 x OH 6 2x 滤渣 的主要成分为 填化学式 若溶液的 pH 偏高 将会导致溶液中铝元素的 含量降低 其原因是 用离子方程式表示 3 上述流程中经完全热分解放出的 SO2量总是小于吸收的 SO2量 其主要原因是 与吸收 SO2前的溶液相比 热分解后循环利用的溶液的 pH 将 填 增大 减小 2 或 不变 3 2014 年江苏高考 实验室从含碘废液 除 H2O 外 含有 CCl4 I2 I 等 中回收碘 其实验过程 如下 1 向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3溶液 将废液中的 I2还原为 I 其 离子方程式为 该操作将 I2还原为 I 的目的是 2 操作 X 的名称为 3 氧化时 在三颈瓶中将含 I 的水溶液用盐酸调至 pH 约为 2 缓慢通入 Cl2 在 400C 左右反应 实验装置如右图所示 实验控制在较低温度下进 行的原因是 锥形瓶里盛放的溶液为 4 已知 5SO32 2IO3 2H I2 5SO42 H2O 某含碘废水 pH 约为 8 中一定存在 I2 可能存在 I IO3 中的一种或两种 请补充完整检验含碘废 水中是否含有 I IO3 的实验方案 取适量含碘废水用 CCl4多次萃取 分液 直到水层用淀粉溶液检 验不出碘单质存在 实验中可供选择的试剂 稀盐酸 淀粉溶液 FeCl3溶液 Na2SO3溶液 4 2012 福建高考 铁及其化合物与生产 生活关系密切 1 右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图 该电化腐蚀称为 图中 A B C D 四个区域 生成铁锈最多的是 填字母 2 用废铁皮制取铁红 Fe2O3 的部分流程示意图如下 步骤 I 若温度过高 将导致硝酸分解 硝酸分解的化学方程式为 步骤 II 中反应 4Fe NO3 2 O2 2n 4 H2O 2Fe2O3 nH2O 8HNO3 反应产生的 HNO3又将废铁皮 中的铁转化为 Fe NO3 2 该反应的化学方程式为 上述生产流程中 能体现 绿色化学 思想的是 任写一项 3 已知 t 时 反应 FeO s CO g Fe s CO2 g 的平衡常数 K 0 25 3 t 时 反应达到平衡时 n CO n CO2 若在 1L 密闭容器中加人 0 02 mol FeO s 并通入 x mol CO t 时反应达到平衡 此时 FeO s 转化率为 50 则 x 5 氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下 依据上图完成下列问题 1 在电解过程中 阴极上生成气体的电子式为 2 精制过程中除去阳离子中的 Ca2 Mg2 等杂质 除去 Mg2 的离子方程式为 3 精制过程要除去 SO42 可选择下列溶液中的 填字母序号 并将加入的顺序以 箭头符号 的形式画在图上 精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序 a Ba OH 2 b Ba NO3 2 c BaCl2 4 在实际生产中也可以用 BaCO3除去 SO42 已知溶解度 BaSO4 BaCO3 试用平衡移动原理加以解释 5 脱盐工作中 利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异 通过蒸发 冷却 填操作 名称 而制得 50 的 NaOH 溶液 6 2014 龙岩质检 废钒催化剂的主要成分是 V2O5 VOSO4 K2SO4 SiO2和 Fe2O3等 现欲利用以下工 艺流程回收 V2O5 1 VOSO4中 V 元素的化合价为 中产生的废渣的主要成分是 2 配平 中反应的离子方程式 3 25 时 取样进行实验分析 得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如下表 4 试判断在实际生产时 中加入氨水调节溶液的最佳 pH 为 4 生产时 将 中的酸性萃余液循环用于 中的水浸 在整个工艺流程中 可循环利用的物质还有 5 成品 V2O5可通过铝热反应来制取金属钒 写出该反应的化学方程式 7 2014 泉州单科质检 某探究小组将一批电子废弃物简单处理后 得到含 Cu Al Fe 及少量 Au Pt 等金属的混合物 并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案 已知 Cu2 4NH3 H2O Cu NH3 4 2 4H2O 请回答下列问题 1 步骤 Cu 与酸反应的离子方程式为 2 步骤 加 H2O2的作用是 滤渣 2 为 填化学式 3 步骤 不能直接加热脱水的理由是 4 若滤液 1 中 Cu2 的浓度为 0 02mol L 1 则氢氧化铜开始沉淀时的 pH 已知 Ksp Cu OH 2 2 0 10 20 5 已知 2Cu2 4I 2CuI I2 I2 2S2O32 2I S4O62 某同学为了测定 CuSO4 5H2O 产品的质量分数可按如下方法 取 3 00g 产品 用水溶解后 加入足量的 KI 溶液 充分反应后过滤 洗涤 将滤液稀释至 250mL 取 50mL 加入淀粉溶液作指示剂 用 0 080mol L 1Na2S2O3标准溶液滴定 达到滴定终点的依据是 四次平行实验耗去 Na2S2O3标准溶液数据如下 实验序号 1234 消耗Na2S2O3标准溶液 mL 25 0025 0226 2024 98 此产品中 CuSO4 5H2O 的质量分数为 8 2014 泉州一检 工业上 以黄铜矿 主要成分 CuFeS2 为原料制备金属铜 有如下两种工艺 I 火法熔炼工艺 往处理过的黄铜矿加入石英 再通入空气进行焙烧 即可制得粗铜 1 焙烧的总反应式可表示为 2CuFeS2 2SiO2 5O2 2Cu 2FeSiO3 4SO2 该反应的氧化剂是 2 下列处理 SO2的方法 不合理的是 A 高空排放 B 用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠 C 用氨水吸收后 再经氧化制备硫酸铵 D 用 BaCl2 溶液吸收制备 BaSO3 3 炉渣主要成分有 FeO Fe2O3 SiO2 Al2O3等 为得到 Fe2O3 加盐酸溶解后 后续处理过程未涉及 到的操作有 A 过滤 B 加氧化剂 C 蒸发结晶 D 灼烧 E 加过量 NaOH 溶液 II FeCl3溶液浸取工艺 其生产流程如下图所示 4 浸出过程中 CuFeS2与 FeCl3溶液反应的离子方程式为 5 5 该工艺流程中 可以循环利用的物质是 6 若用石墨电极电解滤液 写出阳极最先发生反应的电 极反应式 7 黄铜矿中含少量 Pb 调节 Cl 浓度可控制 Pb2 在滤液中的浓度 当 c Cl 2mol L 1时 溶液 中 Pb2 物质的量浓度为 mol L 1 已知 Ksp PbCl2 1 10 5 9 2014 泉州测试 应用化学原理可制备一些化合物 回答下列问题 1 在浓 H2O2溶液中加入无水氯化钙 可制得过氧化钙 CaO2 该反应属于 反应 2 辉铜矿 Cu2S 可发生反应 2Cu2S 2H2SO4 5O2 4CuSO4 2H2O 用于制取 CuSO4 该反应的还原剂是 当 1mol O2发生反应时 还原剂所失电子的物质的量为 mol 3 硅孔雀石是一种含铜的矿石 含铜形态为 CuCO3 Cu OH 2和 CuSiO3 2H2O 同时含有 SiO2 FeCO3 Fe2O3 Al2O3等杂质 利用硅孔雀石制取 CuSO4 5H2O 的流程如下 滤渣的主要成分是 通入 Cl2时被氧化的离子有 写出在矿粉中加入 30 稀硫 酸时 CuCO3 Cu OH 2发生反应的离子方程式 4 铜可溶解于稀硝酸和稀浓硫酸混合液中 发生反应的离子方程式为 3Cu 2NO3 8H 3Cu2 2NO 4H2O 全部溶解后 蒸发结晶 最后得到的晶体是 填化学式 10 以钡矿粉 主要成分为 BaCO3 含有 Ca2 Fe2 Fe3 Mg2 等 制备 BaCl2 2H2O 的流程如下 1 氧化过程主要反应的离子方程式为 2 沉淀 C 的主要成分是 Ca OH 2 和 由图可知 为了更好的使 Ca2 沉淀 还应采取 的措施为 3 用 BaSO4 重量法测定产品纯度的步骤为 步骤 1 准确称取 0 4 0 6 g BaCl2 2H2O 试样 加入 100 mL 水 3 mL 2 mol L 1的 HCl 溶液加热溶 解 6 步骤 2 边搅拌 边逐滴加入 0 1 mol L 1 H2SO4 溶液 步骤 3 待 BaSO4 沉降后 确认已完全沉淀 步骤 4 过滤 用 0 01 mol L 1的稀 H2SO4 洗涤沉淀 3 4 次 直至洗涤液中不含 Cl 为止 步骤 5 将折叠的沉淀滤纸包置于 中 经烘干 炭化 灰化后在 800 灼烧至恒重 称量计算 BaCl2 2H2O 中 Ba2 的含量 步骤 3 所缺的操作为 若步骤 1 称量的样品过少 则在步骤 4 洗涤时可能造成的影响为 步骤 5 所用瓷质仪器名称为 滤纸灰化时空气要充足 否则 BaSO4 易被残 留的炭还原生成 BaS 该反应的化学方程式为 有同学认为用 K2CrO4代替 H2SO4作沉淀剂效果更好 请说明原因 已 知 Ksp BaSO4 1 1 10 10 Ksp BaCrO4 1 2 10 10 11 2013 山东潍坊三模 亚氯酸钠 NaClO2 常用于水的消毒和砂糖 油脂的漂白与杀菌 以下是用 过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图 已知 NaClO2的溶解度随温度升高而增大 适当条件下可结晶析出 NaClO2 3H2O 1 吸收塔内发生反应的化学方程式为 配平化学方程式 该工艺流程中的 NaClO3 ClO2 NaClO2都是强氧化剂 它们都能和浓盐酸反应制取 Cl2 若用二氧化氯和浓盐酸制取 Cl2 当生成 5 mol Cl2时 通过还原反应制得氯气的质量为 克 2 从滤液中得到的 NaClO2 3H2O 晶体的操作依次是 填写序号 a 蒸馏 b 灼烧 c 过滤 d 冷却结晶 3 印染工业常用亚氯酸钠 NaClO2 漂白织物 漂白织物时真正起作用的是 HClO2 下表是 25 时 HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数 常温下 物质的量浓度相等的 NaClO2 NaF Na2S 四种溶液的 pH 由大到小的顺序为 体 积相等 物质的量浓度相同的 NaF NaCN 两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为 填 前者大 相等 或 后者大 Na2S 是常用的沉淀剂 某工业污水中含有等浓度的 Cu2 Fe2 Pb2 离子 滴加 Na2S 溶液后首先析出 的沉淀是 当最后一种离子沉淀完全时 该离子浓度为 10 5mol L 1 此时的 S2 的浓度为 已知 Ksp FeS 6 3 10 10 Ksp CuS 6 10 36 Ksp CuS 2 4 10 28 12 2013 广州测试 硼酸 H3BO3 大量应用于玻璃制造行业 以硼镁矿 2MgO B2O3 H2O SiO2及少量 Fe3O4 CaCO3 Al2O3 为原料生产硼酸的工艺流程如下 7 已知 H3BO3 在 200C 400C 600C 1000C 时的溶解度依次为 5 0 g 8 7g 14 8 g 40 2 g 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 1 由于矿粉中含 CaCO3 浸取 时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出 故应分批加入稀硫酸 该 反应的化学方程式为 2 浸出液 显酸性 含 H3BO3和 Mg2 SO42 还含有 Fe3 Fe2 Ca2 Al3 等杂质 除杂 时向 浸出液中依次加入适量 H2O2和 MgO 除去的杂质离子是 H2O2的作用是 用离子方程式表示 3 浸取 后 采用 热过滤 的目的是 4 母液 可用于回收硫酸镁 已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如右图 且溶液的沸点随压强 增大而升高 为了从 母液 中充分回收 MgSO4 H2O 应采取的措施是将 母液 蒸发浓缩 13 2013 上海高考 溴化钙可用作阻燃剂 制冷剂 具有易溶于水 易吸潮等性质 实验室用工业大 理石 含有少量 Al3 Fe3 等杂质 制备溴化钙的主要流程如下 完成下列填空 1 上述使用的氢溴酸的质量分数为 26 若用 47 的氢溴酸配置 26 的氢溴酸的氢溴酸 500ml 所需 的玻璃仪器有玻璃棒 2 已知步骤 的滤液中不含 NH4 步骤 加入的试剂 a 是 控制溶液的 pH 约为 8 0 的目的是 3 试剂 b 是 步骤 的目的是 4 步骤 所含的操作依次是 5 制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度 称取 4 00g 无水溴化钙样品 溶解 滴入足量 Na2CO3 溶液 充分反应后过滤 称量 若得到 1 88g 碳酸钙 则溴化钙的质量分数为 保留两位小数 若实验操作规范而测定结果偏低 其原因是 14 2013 北京高考 用含有 A12O3 SiO2和少量 FeO xFe2O3的铝灰制备 A12 SO4 3 18H2O 工艺流程 如下 部分操作和条件略 向铝灰中加入过量稀 H2SO4 过滤 向滤液中加入过量 KMnO4溶液 调节溶液的 pH 约为 3 加热 产生大量棕色沉淀 静置 上层溶液呈紫红色 加入 MnSO4至紫红色消失 过滤 浓缩 结晶 分离 得到产品 8 1 H2SO4溶解 A12O3的离子方程式是 2 KMnO4氧化 Fe2 的离子方程式补充完整 3 已知 生成氢氧化物沉淀的 pH Al OH 3 Fe OH 2Fe OH 3 开始沉淀时 3 46 31 5 完全沉淀时 4 78 32 8 注 金属离子的起始浓度为 0 1mol L 1 根据表中数据解释步骤 的目的 4 己知 一定条件下 MnO4 可与 Mn2 反应生成 MnO2 向 的沉淀中加入浓 HCl 并加热 能说明沉淀中存在 MnO2 的现象是 中加入 MnSO4 的目的是 15 2013 安徽高考 二氧化铈 CeO2 是一种重要的稀土氧化物 平板电视显示屏生产过程中产生大量 的废玻璃粉末 含 SiO2 Fe2O3 CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质 某课题组以此粉末为原料回收铈 设计实验流程如下 1 洗涤滤渣 A 的目的是为了除去 填离子符号 检验该离子是否洗净的方法是 2 第 步反应的离子方程式是 滤渣 B 的主要成分是 3 萃取是分离稀土元素的常用方法 已知化合物 TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来 TBP 填 能 或 不能 与水互溶 实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 烧杯 玻璃棒 量筒等 4 取上述流程中得到了 Ce OH 4产品 0 536g 加硫酸溶解后 用 0 1000mol LFeSO4标准溶液滴定至终 点时 铈被还原为 Ce3 消耗 25 00mL 标准溶液 该产品中 Ce OH 4的质量分数为 16 2013 上海杨浦调研 工业上冶炼冰铜 mCu2O nFeS 可得到粗铜 再以粗铜为原料制备硫酸铜 晶体 完成下列填空 1 气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 填序号 吸收 a 浓 H2SO4 b 浓 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 填物质名称 溶液后呈红色 说明溶 液中存在 Fe3 检验溶液中还存在 Fe2 的方法是 注明试剂 现象 实验室可用如右图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应 9 3 泡铜冶炼粗铜的化学方程式是 4 装置中镁带的作用是 泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色 固体 a a 是 填名称 沙子能否换成水 填 能 或 不能 5 用滴定法测定 CuSO4 5H2O 的含量 取 a g 试样配成 100 mL 溶液 取 20 00mL 用 c mol L 滴定剂 H2Y2 滴定剂不与杂质反应 滴定至终点 消耗滴定剂 bmL 滴定反应 Cu2 H2Y2 CuY2 2H 则 CuSO4 5H2O 质量分数的表达式是 6 下列操作会导致 CuSO4 5H2O 含量的测定结果偏高的是 a 滴定临近终点时 用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中 b 滴定管用蒸馏水洗涤后 直接注入待测液 取 20 00mL 进行滴定 c 滴定前 滴定管尖端有气泡 滴定后气泡消失 答案 1 1 Na2Cr2O7 2KCl K2Cr2O7 2NaCl 低温下 K2Cr2O7溶解度远小于其他组分 随温度的降低 K2Cr2O7溶解度明显减小 2 除去 Fe3 3 NaCl K2Cr2O7 4 II 2 1 Al2O3 3H2SO4 Al2 SO4 3 3H2O SiO2 2 CaSO4 3CaSO4 2Al3 3SO42 3H2O 2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 3 溶液中的部分 SO32 被氧化成 SO42 减小 3 1 SO32 I2 H2O 2I SO42 2H 使 CCl4中的碘进入水层 2 分液 3 使氯气在溶液中有较大的溶解度 或防止 I2升华或防止 I2进一步被氧化 NaOH 溶液 4 从水层取少量溶液 加入 1 2mL 淀粉溶液 加盐酸酸化 滴加 FeCl3溶液 若溶液变蓝 说明废 水中含有 I 若溶液不变蓝 说明废水中不含有 I 另从水层中取少量溶液 加入 1 2mL 淀粉溶液 加盐酸酸化 滴加 Na2SO3溶液 若溶液变蓝 说明废 水中含有 IO3 若溶液不变蓝 说明废水中不含有 IO3 4 1 吸氧腐蚀 B 2 4 HNO34NO2 O2 2H2O 4Fe 10HNO3 4 Fe NO3 2 NH4NO3 3 H2O 氮氧化物排放少 或其他合理答案 3 4 1 0 05 5 1 H H 2 Mg2 2OH Mg OH 2 10 或 3 ac 4 由于 BaSO4比 BaCO3的溶解度小 SO42 促使 BaCO3 s Ba2 aq CO32 aq 平衡正向移动 生成更难溶的 BaSO4沉淀 5 结晶 过滤 6 1 4 SiO2 2 1 6 6 6 1 3 3 1 7 4 有机萃取剂 氨水 或氨气 5 7 1 Cu 4H 2NO3 Cu2