专题14工艺流程-五年高考化学试题分项精析版解析

【2015理综化学18分废印刷电板一种电子弃物其铜的含达到矿中的几湿法技术是将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胆矾流程简如下： 反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：。操作②用 cCu2＋在水中的溶解度反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是 过3 Cu(NH)2++2RH=2NH++2NH3 加热浓缩冷却结 过 【2015理综化学（16分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工 检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选 B．K3[Fe(CN)6]溶 溶第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 25℃，101kPa时：4Fe(s3O2(g)

H=-H=-H=- 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+FeS2=Fe+2Li2S，正极反应式是 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烧渣略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 （3）Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解产生H+（4）4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+（5）FeS2+4e－=Fe

H=－260kJ/mol

kg2450－【2015山东理综化学（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，利用毒重石BaCl2·2H2O的流程如下: 。用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量 烧 加入NH3·H2O调节pH=8可除去 入H2C2O4时应避免过量，原因是 已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。 步骤ⅠxmlNa2CrO4bmol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。步骤ⅡymLBaCl2xmL与步骤ⅠNa2CrO4Ba2+V1mL。 ”溶液的浓度 mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值”上方（V0b—V1b）/y；偏小 沸点180（升华300（升华 .1kJ·mol- .2kJ·mol-由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式 ④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分 （2）①防止后续步骤生成的AlCl3②FeAl2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)④NaCl、NaClO、NaClO3FeCl3，提高AlCl3①NaBH4（s）②①NaBH4（s）②异丙酸③③沸点：13℃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，取用少量金属钠需要用到的实验用品有，， ；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法 （g，在克NaBH4（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式 2（3）馏（4）NaBH4（s）+H2O(l)=NaBO2（s）+H2(g)△H=-216KJ/mol；主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片七铝十二钙的工艺如下：煅粉主要含MgO ，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大 （Mg(OH)2的Ksp=5×10-12)；该工艺中不能（NH4)2SO4代替NH4NO3，原因 滤液I中的阴离子有 （忽略杂质成分的影响若滤液I中仅通入CO2，会生成 从而导致CaCO3产率降低。用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式 2一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl—和AlCl—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al 2（1）CaO；11；加入（NH4)2SO4CaSO4CaCO3减（5）Al－3e－＋7AlCl4—＝4 B．加热浆料至100℃C．增大氨水浓度D．减小CO2通入速率当清液pH接近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子 在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca2＋)增大 2－=CaO3S42AC（2S42－HCO3－BaCl2溶液，若不产生白色沉（3）c(H＋)Ca2 【2014年高考卷第27题】(14分)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应LiPF6，其流程如下：已知：HCl的沸点是－85.0，HF19.5第①步反应中无水HF的作用是 (用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不将HF沾到皮肤上，可立即用2% 该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PCl5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化 第④步分离采用的方法 ；第⑤步分离尾气中HF、 LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品wg，测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物 mol(用含有w、n的代数式表示)。【答案（1）反应物溶 蒸馏

w-）SiO2（7.8%Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下： 高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式 。所得溶液IV中阴离子 由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100kg初级石墨最多可获得V的质量为 2SiCl4+NaOH过滤；Cl-、OH-、AlO2-

Al(OH)3↓+CH3COO-+CH3【2014年高考江苏卷第16题（12分）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。 ；滤渣Ⅰ的主要成分为（填化学式加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Ⅱ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 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 ” 4 3CaCO3+2Al3++3SO2-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO44溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为 减【2014年高考卷第11题（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）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2MnO2（反应条件已略去 MnCO3能除去溶液中Al3＋Fe3＋，其原因是已知：25℃、101kpa时，Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s) _ 假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程，将am3（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的质量为ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2 （1）A、C（2）Al3＋Fe3＋（3）MnO2(s)＋SO2(g)MnSO4(s)△H=-248kJo（4）Mn2＋＋2H2O－2e－＝MnO2＋4H＋

【2013年高考江苏卷第16题】氧化镁在、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料高纯氧化镁的实验流程MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式 加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式 滤渣2的成分 MgSO4+CMgSO4+3C (填字母)。a．NaOH溶 b．Na2CO3溶 （2）2FeSO4+H2O2+H2SO4=== ①CO② ③S+OH22－SO 【2013年高考卷第七题（本题共12分溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。用工业大理石（含有少量Al3+、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 已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。步骤Ⅱ加入的试剂a是 ，控制溶液的pH约为8．0的目 试剂b ⑤称量。若得到1．88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为 氢氧化钙，确保Al3+、Fe3+沉淀完全，防止氢氧化铝溶解【2013年高考卷第27题（13分）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（SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质。某课和过（含①加稀盐酸

④通 ，。 滤渣B的主要成分 萃取分离稀元素的用方法已知合物P作为萃取剂能铈离子水溶液萃取出TP （填“能”或“不能”）与水互溶。进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧、玻璃、量筒。取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•L-1FeSO4标准溶液滴定Ce3+ Fe3+、Cl-AgNO3溶液，如无白色沉 （3）不 【2013年高考卷第27题（12分）用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰A12(SO4)3·18H2O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pH3；加入MnSO4至紫红色，过滤H2SO4溶解A12O3KMnO4-Fe2生成氢氧化物沉淀的注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-己知：一定条件下，MnO4-Mn2+①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象 ⅣMnSO4MnO4-MnOMn2+MnOMnO– 【2013年高考卷第32题（15分）银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并铜 ；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅 固体混合物B的组成 ；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式： Al2O3CuAlO2 ↑若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 molCuAlO2，至少需要1.0mol•L—1的Al2(SO4)3溶液 CuSO4溶液也可用于胆矾，其基本操作 Ag++e－==Ag（1分 Al(OH)3和CuO（2分 O2↑（2分（4）50（2分 25（2分考点：本题以从切割废料中回收银并铜化工产品的工艺为背景，结合给出的工艺流程图进行设问，主Ag、Cu、Al、N等元素的相关化合物性质的掌握程度；考查考生对物质的量、摩尔质量、质量、物质【2013年高考大纲卷第29题（15分铝是一种应用广泛的金属工业上用Al2O3和冰晶Al2O3和SiO2Al2O3②以萤石（CaF2）和纯碱为原料冰晶石的流程如下 （2）CaSiO3（2分 浓H2SO4（1分） 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3＝2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O（2分）

4Al+3O2↑（2分 O2、CO2（CO（2分【2013年高考新课标Ⅱ卷第27题（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:工 稀硫

调pH约为

过 过①

加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 x等 Fe2+和 1-2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉【2013年高考新课标Ⅰ卷第27题】（15分LiCoO2中，Co元素的化合价 式。。充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程 4（2）2Al+2OH-+6H2O=4

+H2O2=Li2SO42H2O22H2O↑（4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材Al(OH)3、CoCO3、【2013年高考卷第11题】(15分 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， 焙烧产生的SO225℃、101kPa2SO2(g △H1=1972H2O△H2＝44△H3＝545kJ/mol则SO3(g)H2O(l)①。焙烧948t明矾(M＝474g/mol)，若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫 【201216(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(NO、NO2)反应；既能净化尾气Ca(NO2)2；其部分工艺流程如下：一定条件下；NO与NO2存在下列反应 N2O3(g)；其平衡常数表达式 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 ；滤渣循环使；滤渣主成分是 (化学)。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)<1∶1；则会导致 生产中溶液需保持弱碱性；在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解；产物之一是NO；其反应的离子

c(N2O3)NO、NO2被充分吸收NO含量升高Ca(NO2)2Ca(NO3)2（4）3NO NO 22（15气体A的主要成分是 入N2的目的是 ”wg0.01000mol·L-1I2VmL1kgSO2 g（用含w，V的代数式表示（1）SO2、N2碎瓷片（或沸石）将生成的SO24 （3）NaOH4 （5）0.64【201224(16分 ②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12．5左右。 3Fe3++NH+2SO2 数 负①还原剂pH8~93②HC3④a3bd【2012年高考卷第10题（17分）难溶性杂卤石（K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O）属于“呆矿”，水中存在如下平衡K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O（s）⇌2Ca2++2K++Mg2++4为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石硫酸钾，工艺流程如图图 图 用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因 滤液PH至中性．不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图2，由图可得，随着温度升高 有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂则溶浸过程中会发生：CaSO4（s）+⇌CaCO3（s）+已知298K时，Ksp（CaCO3）=2．80×10﹣9，Ksp（CaSO4）=4．90×10﹣5，求此温度下该反应的平衡常数K ．在同一时间K+的浸出浓度大；反应速率加快，平衡时溶浸时间【2012年高考卷】(18分)信息时代产生的大量电子对环境构成了极大的。某“变废为宝”70%Cu、25%Al、4%FeAu、Pt等金属的混合物；并设计出如下硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：第①步Cu与酸反应的离子方程式 得到滤渣1的主要成分 第②步加H2O2的作用是 ；使用H2O2的优点是 ；调溶液pH的目 甲：滤渣 乙：滤渣 Al2(SO4)3·18H2O丙：滤渣 Al2(SO4)3·18H2O 探究组用滴法测定S4·H2(r=25)量取ag试样配成100L溶液次取20.00L；消除干扰子后；用co·L1EDA(22-标准溶滴定至终；平均耗EDA溶液bL。滴定反应如：u2+2Y- uY2-+H+ ======== Au、 将Fe2+氧化为 Fe3+、甲Fe2(SO4)3杂质cmolL1b103L250gmol15 【2011卷】开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环H2SO4H2。已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式 用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的 溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长的镍氢电池。电池充放电时的总反应为： ②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)O2，O2扩散到另一 【答案】 ΔH＝－3408减小H2HI分解平衡正向移动，提高HI】】 和Br2，流程如 加入溶液W的目的 论上可选择的pH最大范围 。酸化溶液Z时，使用的试剂 c(OH－)＝1.8用贝壳与稀盐酸反应并收集CO2气体，下列装置中合理的 ＝4.7×10－11H2SO3H2CO3：将SO2CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pHpH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，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) 供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性溶液、品红溶液、pH【答案】（1）四氯化碳分液漏斗；（2）除去溶液中的SO 盐b、d；（4）pH的两种酸的物质的量浓度不相等pHH2SO3酸性强于H2CO3。方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(Na2CO3)KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。CO2气体依次通过NaHSO3(Na2SO3)H2SO3酸H2CO3。【2011年卷】由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法(NaCl为801℃；AlCl3在181℃升华 【答案】（1）Fe2O3＋2Al 3SiO2＋4AlHCl、 阳Al－3e－＋7AlCl【2011年福建卷】四氯化钛(TiCl4)是航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：2TiO2(无)＋e＋H＋==2T3＋(色)＋e2＋＋HOT3＋(色)＋e3＋HO==TiO＋(色)＋2＋＋H＋加入铁屑作用是 。在②→③工