高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程专题题型

化学工艺流程题【四川高考】（2020四川）为了保护坏境，充分利用资源某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（Fe主要以Fe2 O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2（S04）3+8H2O15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应，请回答下列问题：（1）第步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 （2）检验第步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）AKMnO4溶液 BK3Fe（CN）6溶液 CKSCN 溶液（3）第步加FeCO3调溶液PH到5.8左右，然后在第步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是 （4）FeSO4可转化FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料已知25，101kPa时：4Fe（s）+3O2（g）2Fe2O3（s）H=1648kJ/molC（s）+O2（g）CO2（g）H=393kJ/mol2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）2FeCO3（s）H=1480kJ/molFeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 （5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2（二硫化亚铁）纳米材料该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S，正极反应式是 （6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第步应加入FeCO3 kg【14四川】（16分）污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁，铝，铜，镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。请回答下列问题：（1）上述流程脱硫实现了 （选填下列字母编号）。 A废弃物的综合利用 B白色污染的减少 C酸雨的减少（2）用MnCO3能除去溶液中Al3和Fe3，其原因是 。（3）已知：25、101kPa时，Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) DDH=-520kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g) DH=-297kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) DH=-1065kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 （4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是 （5）MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是 （6）假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程，将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2 kg。【13四川】 明矾石经处理后得到明矾【 KAl(SO4)212H2O】。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示： 焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO4)212H2O+3S2K2SO4 +2Al2O3+9SO2+48H2O请回答下列问题： （1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是 。 （2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。 （3）A12O3在一定条件下可制得AIN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是 。 （4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是 。 （5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25、101 kPa时： 2SO2(g) +O2(g)2SO3(g) H1= 一197 kJ/mol； 2H2O (g)2H2O(1) H2一44 kJ/mol； 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l) H3一545 kJ/mol。 则SO3 (g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。焙烧948t明矾(M474 g/mol )，若SO2 的利用率为96%，可生产质量分数为98的硫酸 t。【2020高考题】1、（2020全国卷II10）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（1 ）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为溶液X中大量存在的阴离子有除去ClO2中的NH3可选用的试剂是（填标号）a水b碱石灰C浓硫酸d饱和食盐水（3）用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸：在玻璃液封装置中加入水使液面没过玻璃液封管的管口；将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：用0.1000molL1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O322I+S4O62），指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液在此过程中：锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为玻璃液封装置的作用是V中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是测得混合气中ClO2的质量为 g（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是（填标号）a明矾b碘化钾c盐酸d硫酸亚铁解：（1）反应热=反应物总键能生成物总键能，故H1=1076kJmol1+2436kJmol1（3413+343+465）kJmol1=99kJmol1；根据盖斯定律：反应反应=反应，故H3=H2H1=58kJmol1（99kJmol1）=+41kJmol1，故答案为：99；+41；（2）反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数表达式K=；反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，曲线a正确反映平衡常数K随温度变化关系，故答案为：；a；反应正反应为放热反应，平衡常数随温度升高而减小；（3）由图可知，压强一定时，随温度的升高，CO的转化率减小，反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小；相同温度下，反应前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高，故压强：P1P2P3，故答案为：减小；反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小；P1P2P3；相同温度下，反应前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高2、(2020山东理综，31)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下：(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的_。a烧杯 b容量瓶 c玻璃棒 d滴定管(2)Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2加入NH3H2O调节pH8可除去_(填离子符号)，滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知：Ksp(BaC2O4)1.6107，Ksp(CaC2O4)2.3109。(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤 移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤 相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_molL1，若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。解析(1)充分研磨的目的是增大反应物的接触面积，从而使反应速率加快。配制一定质量分数的溶液，可以算出所需37%的盐酸及水的体积，然后在烧杯中稀释，为加速溶解，要用玻璃棒进行搅拌。(2)根据流程图及表格中数据可知，加入NH3H2O调节pH8时，只有Fe3完全沉淀而除去。加入NaOH，调pH12.5，对比表格中数据可知，此时Mg2完全沉淀，Ca2部分沉淀，所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。根据Ksp(BaC2O4)1.6107，H2C2O4过量时Ba2会转化为BaC2O4沉淀，从而使BaCl22H2O的产量减少。(3)“0”刻度位于滴定管的上方。由题意可得关系式BaCl2CrOH，则有c(BaCl2)y103Lb molL1(V0V1)103 L，解得c(BaCl2) molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，则V1变小，Ba2浓度测量值将偏大。答案(1)增大接触面积从而使反应速率加快ac(2)Fe3Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少(3)上方偏大3、（2020全国卷I27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_（写出两条）。（2）利用_的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。然后在调节溶液的pH约为5，目的是_。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是_（填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。 Mg2B2O5H2O+2H2SO4= 2MgSO4+2H3BO3；减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度。 Fe3O4； SiO2和CaSO4；将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。（七水）硫酸镁（5） 2H3BO3 =B2O3+3HO B2O3+3Mg = 3MgO+2B4、（2020重庆11）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器因受到环境腐蚀，欲对其进行修复和防护具有重要意义。 （1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第 周期。（2）某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为 。（3）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是 。A降低了反应的活化能 B增大了反应的速率C降低了反应的焓变 D增大了反应的平衡常数 （4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。 （5）题11图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”；环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。5、（2020北京27）研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式： 。（2）在海洋循环中，通过右图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式： 。同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： + =(CH2O)x+x18O2+xH2O（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：气提、吸收CO2，用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。（4）利用右图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理： 。用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。【答案】（1）CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3+H+（2）Ca2+2HCO3=CaCO3CO2+H2OxCO2 2xH218O（3） xy/z（4）a室：2H2O-4e=O2+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCO3+H+=CO2+H2O。c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH6、（2020福建24）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 。（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180（升华）300（升华）1023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) H1=+1344.1kJ mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) H2=+1169.2kJ mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。步骤经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为 _。 结合流程及相关数据分析，步骤中加入铝粉的目的是 。【答案】（15分）（1）Al3+3H2OAl(OH)3+3H+（2）防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。Fe或铁 ；Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) H=+174.9kJ/mol；NaCl、NaClO、NaClO3 ；除去FeCl3，提高AlCl3纯度。7、（2020安徽卷27）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：NaBO2（s）SiO2（s）Na（s）H2（g）NaBH4（s）Na2SiO3（s）Na2SiO3（s）溶液异丙酸（l）NaBH4（s）循环使用已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13）。（1）在第步反应加料之前，需要将反应器加热至100以上并通入氩气，该操作的目的是_，原料中的金属钠通常保存在_中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_，_，玻璃片和小刀等。（2）请配平第步反应的化学方程式：NaBO2+SiO2+Na+H2-NaBH4+Na2SiO3（3）第步分离采用的方法是_；第步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是_。（4）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是_。【答案】（1）隔绝空气，煤油，镊子、滤纸（2）系数为：1、2、4、2=1、2；（3）加入异丙酸后过滤；过滤，冷却结晶（4）NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g) H=-216KJ/mol；8、（2020浙江13）某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：NaOH溶液控制pH试剂X足量酸烧渣固体1溶液2固体2FeSO47H2O溶液1下列说法不正确的是A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2C从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O【答案】D9（2020天津9）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：（1）反应是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，反应中H2O2 的作用是 。写出操作的名称： 。（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机