2019年化学高考真题分类汇编：专题15-工艺流程

1、专题十五工艺流程【2019 年高考北京卷】(12 分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSOq及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯 PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：ii:.1写出 ii 的离子方程式： _ 。2下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a. 向酸化的 FeSO4溶液中加入 KSCN 溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO?,溶液变红。b. _ 。(3)PbO 溶解在 NaOH 溶液中，存在平衡： PbO (s) +NaOH (aq)匸二 NaHPbO? (aq),其溶解度 曲线如图所示。1过程n的目的是脱硫。滤液1 经处理后可在过程n中

2、重复使用，其目的是 _(选填序号)。A .减少 PbO 的损失，提高产品的产率B .重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率 C.增加 Na2SO4浓度，提高脱硫效率2过滤川的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程川的操作_。【答案】(1) Pb + PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+ 2H2O。( 2) 2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2+；取 a 中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。(3)A、B;将粗 PbO 溶解在一定量 35%NaOH 溶液中，加热至 110C,充分溶解后，趁热过滤, 冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到 PbO 固体。1.(1)_过程I中，在

3、Fe2+催化下，Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4的化学方程式是 _(2) 过程I中，Fe2+催化过程可表示为：)5 5CU+2FM 二包冥验证明发生反应i,则b实峻需证明发生反应ii,实验方案为取a中红色落液少気加入过屋F 充分反应后红曰我去。过程 II 脱硫过程中发生的反应为 Pb&6+2KMHKPbCHNX6+民 6 而鴻酒 I 中含有硫釀可 降低濬液的pH,使平衝；PbO ；OA 的主要成分是 NaAlg 向其水诸憑中 加入呻 HCO 虑瀛扣 6、NTLC发生盐的双水解反应，产生Al(OH)m淀和 NH,比 6 反应的方程式是 AIO2+2H2O+NH4+= AI(OH)3

4、J+NH H2O，所以沉淀 B 化学式为 AI(OH)3；将少量明矶溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的H+，当最终达到平衡时溶液中 c(H+)c(OH-),所以溶液显酸性。 (4)已知： Kw=1.0 氷 0-14, AI(OH)3 AIO2-+H+H2O K=2.0 10-13。AI(OH)3溶于 NaOH 溶液反应的平衡常数 K=c(AIO2 _ c(AIO) c(H ) _ 2.0 103c(OH厂c(H )c(OH -) - 1.0 10考点：考查铝的性质及物质制备工艺流程的知识。【名师点睛】工艺溢程题，就是将化工生产过程中的主要生产

5、阶段即生产溢程用框厠形式表示出来，并根 1B生产流程中 有关的化学知识步步诰问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题制备类工艺溢程题一殿由多步 连续的揉作组成，每一步操作部有茸具体的目标、任务 v 审题的重点要放在与题设有关揉作的目标* 任务上，分析时茎从成本角度(原料是否廉价易得 h环保角度(是否符合绿邑化学的墓求人现次吊度黑 方面考虑 i 解答时雯看框內，看框外 F 里外结含；边分析 F 边思老，易处着手 F 先局部 J 后全盘透 步;釈。而且还萇看淆问態不能答非所问。要求用理论回答的试誣应采用四段论法本题改变了 什么条件(或是什么条件尸棍摒什么理论一所臥有什么变化-结论。3.【2019

6、年高考江苏卷】(12 分)以电石渣主要成分为 Ca(OH)2和 CaCOs为原料制备 KCIO3的流程如下：H2()1Ch1KC)电石邊一W一氯化一*过滤转化 KClOs 固体nr(1)氯化过程控制电石渣过量，在 75C左右进行。氯化时存在 CI2与 Ca(OH)2作用生成Ca(CIO)2的反应，Ca(CIO)2进一步转化为 Ca(CIO3)2，少量 Ca(CIO)2分解为 CaCb 和。2。1生成 Ca(CIO)2的化学方程式为Q2提高 CI2转化为 Ca(CIO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。A 适当减缓通入 CI2速率B 充分搅拌浆料C 加水使 Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程

7、中 CI2转化为 Ca(CIO3)2的总反应方程式为 6Ca(OH)2+6Cb= Ca(CIO3)2+5CaCI2+6H2O 氯化完成后过滤。02040 6U 卸 100褊度 fC)滤液中 Ca(CIO3)2与 CaCS 的物质的量之比 nCa(CIO3)2 ： nCaCb或二”)。(3)向滤液中加入稍过量 KCI 固体可将 Ca(CIO3)2转化为 KCIO3,若溶液中 KCIO3的含量为 100g?L-1, 从该溶液中尽可能多地析出KCIO3固体的方法是Q【答案】(1) 2CI2+ 2Ca(OH)2=Ca(CIO)2+ CaCI2+ 2 出 O; AB(2 CaCO3、Ca(OH” v；(

8、3 )蒸发浓缩、冷却结晶【解析】试题分析： 氧气与氮 ft化話反应生成次氯酸钙、氧化钙和水，I?性威 Ca(ClO)2的化学方程式対 2Ch +2Ca(OH)i=Ca(ClO)：+CaCl：+2H;O.A.适当握缓通入 Cl：速率可以使氮气械氢氧化钙充分吸收而反臥 可以提高氢气的转化率，盘正确 &充分搅拌浆斜可以増大反应物的接触面积，使氯气被氢氧化钙蒯別吸收而反应，可以提高氯气的轻 化率，B1E确；C.加水使完全谓解氢氧化范浓度降 I 丈不利于氯气的吸忆 c 错误答案迭 AE o碳釀钙不濬于水，与氟气不反应氢氧化钙微為因此滿查的主要成分为 CaCOj. qOH 加由于孰弓还能与氢氧化钙

9、反应生成衣氯酸钙、孰化钙因此滤液中6)占的物馬的 量之比肝JCIO止:/iCaIJ1 : So根据團像可知議醍钾的谙解度壹温度黑响最大，因此从该溥港中尽可能梦地析出 KOO=固体的方 法是蒸发浓缩、冷却结晶 4【考点定位】本题主要是考查物质制备工艺流程分析滤渣的主要成分为(填化学式)。加60605 54 4O O5【名师点牆】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思如能够综合考查学主 各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力,所以该类题成为近年来言考 的必考题型。流程题的解题思路为；明确整个，菇星貶毎一部分的目的 T 子细分析毎步反应发生的

10、条件 U 及得到的产物的物理或化学性质-结合基百阳里论与实际问题思考一注育答題的模式与要* 解决本 类题目的基本方法和步靈为：(1)从题干中茯収有用信息，了解生产的产品*然后整体浏览一下 流程，基本辨别岀预处理反应、摄纯、好离等阶段分析流程中的每一步骡，从以 T 几个方面 了解流程；反应物是什么，发生了件么反应该反应造成了什么后果，对制洁产品有什么作用。 抓住一个关键点；一切反应或操作部是为获得产品而服务。4 .【2019 年高考四川卷】(16 分)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作 用。磷尾矿主要含 Ca5(PO4)3F 和 CaCO3MgCOs。某研究小组提出了磷尾矿

11、综合利用的研究方案，制 备具有重要工业用途的CaCO“ Mg(OH)2、P4和出，其简化流程如下：iS取液CaCOj已知：Ca5(PO4)3F 在 950C不分解； 4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4请回答下列问题：(1)_ 950C煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是。(2 )实验室过滤所需的玻璃仪器是 _。(3)_ NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是_。(4)_在浸取液 II 中通入 NH3，发生反应的化学方程式是 _。(5)工业上常用磷精矿Ca5(PO4)3F和硫酸反应制备磷酸。已知25C,101kPa 时：CaO(s)+

12、H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(I) H=-271kJ/mol5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) H=-937kJ/mol则 Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 _。(6)在一定条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，当 CO 与 H2O(g)的起始物质的量之比为1:5,达平衡时，CO 转化了 5/6 若 akg 含 Ca5(PO4)3F (相对分子质量为 504)的质量分数为 10%的磷尾 矿，在上述过程中有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4,将产生的 CO 与 H2O(g

13、)按起始物质的量之比 1:3 混合，则相同条件下达平衡时能产生H2_kg。【答案】(1) CO2(2) 漏斗、烧杯、玻璃棒。隣尾矿NHNOj | viad过滤煙烧9501笳匕J浸取ii HSiO3. C高溢一 磷精矿CO +P45(3) NH4水解使溶液呈酸性，与 CaO、Ca(OH)2反应生成 Ca2+(4) MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2“(NH4)2SO4。(5)Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+H3PO4(l)+HF(g) H=-418kJ/mol 。(6)吊 00【解析】试题分析：(1根据题给化学工艺流程和信息知磷尾矿壬要含 Ca

14、：(PO4)2F 和 CaCO= MgCO 在 95013T烟烙茸中碳酸钙和碳釀钱幷解生成气体的威分为二亶化碳(CO：) o(2实验室过滤所需的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃榛。NH4KO 曲液中披离子水鯉呈釀性，与 60、Ca(OH)-Sj$生成C4)根 1E 化学工艺潦程判断浸取液H的庄蓼成分为硫酸谡溥？it 通入阻，岌生反应的化学方程武斥Mg&O4+2NH：H-2H;O=Mg(OEI)21+(Mi4)2 SO*。已知 25D, lOlkPQ 时：1CaDfsH； SO4( l)=CaO4(s)-H;q 1)AH=-2711d nwil2了 COHF(g)- Ca：(PO4)：F (s

15、)-5H;O(1) H=4弓 7kLm 说根定律：X5-得 Ca,(PO4j 和琉酸反应生成磷酸的热化学方程式罡 C15(PO4)1F+5H:S04(l)=5CiSO4(s) PO4(l)HF(g) AH=-1SU md *(6)根据题给数据利用三行式分析。设CO 的起始浓度为 1mol/L，则水蒸气的起始浓度为5mol/LCO(g)+H20(g)CO2(g)+H2(g)，起始浓度(mol/L)1500转化浓度(mol/L)5/65/65/65/6平衡浓度(mol/L)1/625/65/65/6则 K=C(CO2)C(H2)/C(CO)c(H20)=1。相同条件下当CO 与 H20(g)的起始

16、物质的量之比为1:3，平衡常数不变，设转化的 CO 为 X。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，起始浓度(mol/L)1300转化浓度(mol/L)xxxx平衡浓度(mol/L)(1-x)(3-x)xx则X2/(1-X)(3-X)=1,解得 x=3/4，即达平衡时，CO 转化了 3/4。转化为 P4的 Ca5(PO4)3F 质量为 axiO%xb%kg ,高温根据反应 4Cas(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+3OCO+18CaSiO3+3P4知生成 CO 的质量为(30X28XaX10% b%) / ( 4X504) kg,则转化的 CO 的质量为 3 (30X2

17、8XaX10% 滤液-冰浴 白色晶体（3）步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈_ 性（填 酸”、碱”或 中”将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 _ 。（4 ）步骤中反应的化学方程式为 _ ，该反应需要在冰浴下进行，原因是 _ 。（5） 将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_。（6）制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化石灰石（含少用铁的耗化物）SB双氧水和氮水过遊 出火煮沸 广滤渣滤液CaCO3钙产品。该工艺方法的优点是 _，产品的缺点是 _。【答案】（1）调节溶液 pH 使 Fe（0

18、H）3沉淀；过滤分离；（2）ade ；（ 3）酸；除去溶液中溶解的 CO?;（4）CaCI?+2NH3H2O+H2O2=CaO2J+2NH4CI + 2 出 0;温度过高时过氧化氢分解；（5）去除结晶表面水分；（6 ）工艺简单、操作简单；纯度较低。【解析】试题分析：（1）反应中盐釀过量，且澹液中含有铁會壬 因此步礫加入水的目的是中和多余的盐酸，沉淀铁离子 B 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长九有申汗过冷“过瘵搞斗末端颈尖应 i 擁靠烧杯壁孔错误！ b.玻璃棒用作引獄 b 正确$ 将滤纸湿润, 使其第贴漏斗壁，防止有气泡c 正确；d.滤纟馳绦应该低干漏斗，1 错误皿用玻皤棒在湄斗中轻 轻扌咖易弄碎滤

19、纸，住错误，答案选胡（3 ）步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，溶液中有二氧化碳生成，因 此溶液呈酸性。容易含有二氧化碳，而过氧化钙能与酸反应，因此将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶 解的 CO2。3）根掏原子守恒可知反应中还有氟化钱和水生成,则歩骤中反应的化学万程式为 CaCt + JNHj H20 + HJXQOU+戏氧水不稳定，受热易分解，因此该反应需要在冰浴下进行的原因是 Iffilt过氧化氢分解* 过氧化钙在乙醇中的濬解虞小，快用 3 先瀋的目的是去除结聶表面的水分。3 制备过氧优钙的另一种方法是：将石灰石熾烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙 产品。该工艺

20、方法的优点是隔料来源丰富、操作简单卅产品的缺点是得产品的纯度较低。【考点定位】考查物质制备实验设计【名师点睛】本试题考查物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验方案的设计与评价、元素及其化合 物的性质等知识，这些问题属于基础知识的应用，考查考生的知识运用能力，同时注意信息的运用。 制备碳酸钙，需要除去石灰石中的杂质，铁的氧化物和盐酸反应产生铁离子，然后利用过氧化氢，把 Fe2+氧化成 Fe3*,利用氢氧化铁在 pH=2 出现沉淀，当 pH=3.7 时沉淀完全，加入氨水调节 pH,让 Fe3+转化成 Fe（OH）3,然后进行过滤，除去杂质，做题过程中注意题目中信息， 信息会告诉你解题的思路， 沉

21、淀颗粒长大”便于得到沉淀，便于过滤分离；实验操作中实验获得成功，一定要注意操作的规范 性，如过滤的注意事项： 一贴”二低” “靠”物质的制备为了得到纯净的物质，一定要把杂质除去，但不能引入新的杂质， 把有可能引入杂质的情况考虑进去，CaCO3+ 2HCI=CaCI2+ CO2T+出 0,但 CO2能溶于水，会有一部分 CO2溶解，加入氨水时会产生 （NH4）2CO3,制备的过氧化钙不纯净，需要除去 溶解 CO2，加热煮沸，除去溶解 CO2;在实验题目中往往以元素及其化合物的性质为基础进行考查， 过氧化氢不稳定受热易分解，在冰浴中进行，为防止过氧化氢的分解；在物质的制备中也要注意题给 信息，因为

22、这往往解某题的关键，过氧化钙微溶于水，用蒸馏水洗涤中会有部分溶解，为了减少溶解，利用过氧化钙难溶于乙醇进行洗涤，本试题难度适中。6.【2019 年高考新课标川卷】（14 分）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避9免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质里分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题：(1)_酸浸”时 V2O5转化为 V02+,反应的离子方程式为 _，同时 V2O4转成 vo2+。废渣 1的

23、主要成分是_ 。(2)_氧化”中欲使 3 mol 的VO2+变为70 2，则需要氧化剂 KCIO3至少为_ mol。(3)中和作用之一是使钒以 V4O124形式存在于溶液中。废渣 2中含有_ 。于砂& I(4)离子交换和 洗脱可简单表示为：4ROH+V4O124R4V4O12+4OH(以 ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 _ 性(填酸”碱”中”。(5)_ 流出液”中阳离子最多的是。(6)_沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出 煅烧”中发生反应的化学方程式 _。【答案】(1) V2O5+ 2H+=2VO2+ H2O; SiO2； (2) 0.5; ( 3) Fe(OH)3、AI(OH)3； (4)碱;(5) K+； ( 6)高温2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3t【解析】试题分析：1)磁廣时 V：拷化対 vorV 元素化合价不变，说明不屋氧化还原反应，卞腿原子守恒可却反应的禽子方程式为 VOPHFgr 十 HQ 二氧化硅与酸不反应，则1废渣广的主要成分是二氧2)审化冲欲使 3诃山的 VCP 变为 VO?, V 元素化合价从+4价升高到+ 3饥