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文档简介
主题四化学工艺流程
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23S-32Cl-35.5K-39Ca-40Fe-56
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的)
1.(2025·北京西城·三模)工业以硫黄或黄铁矿(主要成分FeS2,烧渣成分为Fe2O3)为原料生产
硫酸主要流程如下:
下列说法不正确的是
A.高温焙烧1mol
FeS2时转移的电子数为11NA(NA代表阿伏加德罗数值)
B.SO2与H2S反应生成淡黄色沉淀,体现了SO2的还原性
C.反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)具有自发性的原因与H0有关
D.98%浓硫酸粘度较高,与分子间能形成氢键有关
2.(2025·北京平谷·一模)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合
成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不.正确的是
A.合成塔中采用高温、高压、催化剂等条件均可加快反应速率
B.吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
C.合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
D.尾气中含有能形成酸雨的成分
3.(2025·北京西城·二模)实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN,
含少量In、Mg)制备Ga2O3,一种流程如下。
已知:Ga和In均为第IIIA族元素,In难溶于NaOH溶液。
下列说法不.正.确.的是
A.Ga元素位于元素周期表的p区
80℃
.中,生成的反应:
BⅠGaNGa(OH)4GaNOH3H2OGa(OH)4NH3
C.从沉淀1中可以提取In和Mg
D.IⅢ中,为使Ga(OH)3充分沉淀,需加入过量的硫酸
、
4.从炼钢粉尘(主要含Fe3O4Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下:
2
“盐浸”过程ZnO转化为ZnNH,并有少量2和3浸出。下列说法错误的是
34FeFe
A.“盐浸”过程若浸液pH下降,需补充NH3
B.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3
2
C.“盐浸”过程发生反应ZnO+2NH3+2NH4=Zn(NH3)4H2O
.应合理控制用量,以便滤液循环使用
DNH42S
5.(2024·北京·三模)从电子废料(含Au、Ag和Cu等)中可回收金,主要流程如下:
已知:王水溶金发生反应AuHNO3(稀)4HCl(浓)HAuCl4NO2H2O
下列说法不.正.确.的是
3
A.浓盐酸促进了Au和HNO3的反应,其原因是降低了cAu,增强了Au的还原性
B.以HAuCl4为电解质进行粗金的电解精炼,可能会有AgCl覆盖在阴极发生针化
C.Na2SO3可实现析金发生反应:2HAuCl43H2O3Na2SO32Au3Na2SO48HCl
D.依据王水溶金原理,NaNO3溶液与浓盐酸也可使Au溶解
6.(2024·北京房山·一模)工业上利用“碘循环”吸收SO2,同时制得H2,流程如图所示。下列说法正确的是
2
A.反应器中发生的反应离子方程式为:SO2H2OI22HSO42I
B.反应器中控制温度的目的是增大SO2的溶解度以加快吸收
C.分离器中物质分离的方法为蒸馏
D.膜反应器中,增大压强有利于提高平衡转化率
.(北京西城模拟预测)由工业废铜泥主要成分为、、,含少量制备难
72023··(CuSCu2SCu2OH2CO3Fe)
溶于水的氯化亚铜,其工艺流程如图。下列说法错误的是
A.“灼烧”可将CuS、Cu2S等转化为CuO
B.“除杂”①过程中升高温度或增大cH2O2一定能加快化学反应速率
C.流程中的H2SO4可循环使用
D.“还原”中每消耗1mol还原剂,理论上可获得2mol
CuCl
8.高氯酸铵(NH4ClO4)受热或撞击可分解成N2、Cl2、O2和H2O,可用作火箭推进剂。一种以工业NaClO3(含
少量的Na2Cr2O7和Na2CrO4)溶液制取高氯酸铵的流程如下,电解时使用惰性电极,电解后溶液中有NaClO4
10
生成。KspBaCrO41.610。
关于制取高氯酸铵的反应,下列说法正确的是
.沉铬时加入可以增加溶液的碱性,促进2转化为2
ABaOH2CrO4Cr2O7
B.电解时阴极附近溶液pH减小
C.加入饱和NH4Cl溶液反应时可能有NH3生成
D.NaClO4、NH4Cl、NH4ClO4三种物质中,NH4ClO4溶解度最大
9.(2023·北京顺义·一模)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时还能制得氢气,具体流程如下:
下列说法不.正.确.的是
A.反应器中SO2表现还原性
B.膜反应器中,增大压强有利于提高HI的平衡转化率
C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
=
D.碘循环工艺的总反应为:SO22H2OH2H2SO4
10.工业上应用两矿法浸出软锰矿(主要成分MnO2)和方铅矿(主要成分PbS、FeS2),制备PbSO4和Mn3O4,
转化流程如下。
2
已知:PbCl2微溶于水,溶液中存在可逆反应:PbCl22ClPbCl4。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中可使用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液
.中生成的沉淀是
BⅡYFeOH2
C.Ⅳ中试剂X可能作氧化剂
22
D.Ⅴ中发生反应:PbSO4PbSO4
11.重铬酸钠在工业生产上具有广泛用途。一种以铬铁矿(含FeCr2O4及少量Al2O3、SiO2等)为原料制备
Na2Cr2O7的工艺流程如下:
已知滤渣1为Fe2O3。下列说法错误的是
A.流程中可循环使用的物质有CO2
B.滤渣2的成分是Al(OH)3和H2SiO3
C.“调pH”是向溶液中加NaOH使pH增大,促进氧化还原反应进行
高温
D.“高温焙烧"发生的主要反应为4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
12.用KMnO4氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法:将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,
过滤,将含有苯甲酸钾C6H5COOK和甲苯的滤液按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
下列说法不.正.确.的是
A.操作I需用分液漏斗完成
B.无色液体A是甲苯,白色固体B是苯甲酸
C.浓盐酸的作用是:+HCl→+KCl
D.为了得到更多的白色固体B,冷却结晶时温度越低越好
13.以石化产品乙烯、丙烯为原料合成厌氧胶的流程如下:
关于该过程的相关叙述不正确的是
A.反应④的反应类型是加聚
B.物质A是卤代烃
C.物质B催化氧化后可以得到乙醛
D.1mol物质D最多可以消耗1molNaOH
14.(2024·北京西城·一模)硅是电子工业的重要材料。利用石英砂(主要成分为SiO2)和镁粉模拟工业制
硅的流程示意图如下。
已知:非金属性:SiH
下列说法不正确的是
A.Ⅰ中引燃时用镁条,利用了镁条燃烧放出大量的热
B.Ⅱ中主要反应有:MgO2HClMgCl2H2O、Mg2Si4HCl2MgCl2SiH4
C.为防止SiH4自燃,Ⅱ需隔绝空气
D.过程中含硅元素的物质只体现氧化性
15.某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
过量盐酸SO2过滤,洗涤NaOH溶液,Δ过滤,洗涤
Cu(OH)2CO3①CuCl2溶液②③CuCl④⑤Cu2O
+2+
已知:CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H=Cu+Cu+H2O。下列说法不正确的是()
A.步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤
-Δ-
C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OHCu2O+2Cl+H2O
D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后
固体质量可计算试样纯度
第II卷(非选择题共55分)
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16.(12分)(2024·北京·三模)某氯化铅渣中含PbCl2和少量AgCl、CuCl2等物质,分步回收其中金属元素
的工艺如下:
已知:
物质PbCl2PbSO4CuSAgClAg2SO4
5836105
Ksp1.6101.7106.0101.8101.610
(1)过程Ⅰ中,加入硫酸的目的是。
(2)过程Ⅱ用浓氨水分离滤渣1中成分。
①用化学方程式表示氨水的作用。
②相同时间内,滤渣2中银含量随反应温度的变化如下图所示,分析银含量随温度升高先减小后增大的原
因:。
(3)滤渣2中的主要成分是铅蓄电池的电极材料,充电时可转化成Pb单质,该电池充电时的总反应方程式
为。
(4)向滤液2中加入N2H4H2O可实现Ⅲ中转化,将反应的离子方程式补充完整:。
□___________N2H4H2ON2H2O□___________+□___________+□NH3
2
(5)向滤液1通入过量H2S可将Cu转化为CuS,通过计算说明反应能生成CuS的原因:。(已
813
知:Ka1H2S910,Ka2H2S110)
17.(16分)(2024·北京·一模)一种利用富锂卤水(含Li+、Na+、Mg2+、Cl-、硼酸根等)中制备碳酸锂的工艺
如下:
已知:室温下相关物质的Ksp如下表。
化合物MgCO3Mg(OH)2CaC2O4CaCO3Ca(OH)2Li2CO3
Ksp6.8×10-65.6×10-122.3×10-92.8×10-95.5×10-62.5×10-2
(1)i中,操作的名称是。
2+
(2)ii可除去80%的Mg,该过程中生成Mg2(OH)2CO3反应的离子方程式为。
(3)iii中,得到的沉淀3的成分有。
(4)有人提出:可省略向溶液3中加入草酸钠这一步,该建议(填“可行”或“不可行”),理由
是。
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下:
步骤I.取agLi2CO3产品,加入c1mol/LV1mLH2SO4标准溶液,固体完全溶解;
步骤II.加热溶液,缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温;
步骤III.以酚酞为指示剂,用c2mol/LNaOH标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V2mL。
①已知:杂质不与H2SO4、NaOH溶液反应。Li2CO3的摩尔质量为74g/mol。该Li2CO3产品纯度为
(写出计算式,用质量分数表示)。
②步骤II的目的是;若省略步骤II,直接进行步骤III,将导致测得的Li2CO3产品纯度
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)纯化Li2CO3粗品
将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3.电解
原理如图所示:
阳极的电极反应式是,该池使用了(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
、
18.(14分)(2024·北京西城·一模)以方铅矿(主要含PbS、FeS)和废铅膏(主要含PbO2PbO)为原料联合提
铅的一种流程示意图如下。
2
已知:i.PbCl2(s)2Cl(aq)PbCl4(aq)ΔH0
ii.
物质PbCl2PbCO3Pb(OH)2
51415
Ksp1.6101.2101.610
(1)浸出
℃2
90时,加入过量的盐酸和MgCl2溶液的混合液将铅元素全部以PbCl4形式浸出。
①“浸出”过程中,发生的主要反应有:
2
I.FeS2HFeH2S
2
II.PbO2PbS4H8Cl2PbCl4S2H2O
III.(浸出PbO的离子方程式)
②I生成的Fe2作II的催化剂使浸出速率增大,其催化过程可表示为:
232
i.2FePbO24H4Cl2FePbCl42H2O
ii.(离子方程式)
2
③充分浸出后,分离出含PbCl4溶液的方法是。
(2)结晶
2
向含PbCl4的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl2,结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小关
系,解释加入冷水的作用:。
(3)脱氯碳化
室温时,向NH4HCO3溶液中加入少量浓氨水调至pH10,然后加入PbCl2固体进行脱氯碳化。
①随着脱氯碳化反应进行,溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。
3
②脱氯碳化过程中,检测到Pb(OH)2。PbCl2浊液转化为Pb(OH)2的最低pH。(41.6)
(4)还原
将PbO溶于NaOH溶液可制备NaHPbO2,反应:PbOOHHPbO2。制备高纯铅的原电池原理示意图如
图所示。
①获得高纯铅的电极是(填“正极”或“负极”)。
②电池的总反应的离子方程式是。
③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点:。
19.(13分)(2024·北京丰台·一模)冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥(含Se单质,HgSe
及锌、铜的化合物等)中回收汞和硒的一种工艺如下:
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