高考化工流程题

PAGEPAGE62016高考理综化学工艺流程图题汇编1.全国Ⅰ.28．(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)答题卡1.(1)______。(2)_______。(3)________、________。_____。(4)________，_________。(5)____。答案1.(1)+3价；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；(3)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2-(或NaClO2)；(4)2:1；O2；(5)1.57g。2.全国Ⅲ.28.（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质量分数/%2.2~2.92.8~3.122~2860~651~2<1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VO2+，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3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_______。（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+V4O124−R4V4O12+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____________。答题卡2.（1）__________，__________________。（2）______mol。（3）_______。（4）_____。（5）________。（6）____________。2.（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）碱；（5）K＋；（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。3.北京卷.27．（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4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：6.(2015·全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下所示：回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程__________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，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________(写化学式)。(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是________。然后再调节溶液的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)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。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：___________________。6.（1）_______________________(2)________，________(3)________。___________________________。(4)_______。(5)________。(6)___________________。[答案](1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4eq\o(=,\s\up14(△))2H3BO3＋2MgSO4提高反应温度、将矿石粉碎(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)将Fe2＋氧化成Fe3＋使Fe3＋与Al3＋形成氢氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸镁(5)(6)2H3BO3eq\o(=,\s\up14(△))B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mgeq\o(=,\s\up14(△))2B＋3MgO7.(2013·新课标全国卷Ⅱ)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[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题：(1)反应②中除掉的杂质离子是______，发生反应的离子方程式为______；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是__________________。(2)反应③的反应类型为________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于________。7.(1)______，______；__________________。(2)_______，________。(3)_______。(4)________。[答案]7.(1)Fe2＋和Mn2＋MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnOeq\o\al(－,4)＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质(2)置换反应镍(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(4)18.硫酸锌是一种重要的工业原料，广泛用于农业、化工、电镀、水处理等行业。用炼锌厂废渣(含ZnO、FeO、CuO)回收生产一水硫酸锌的工艺流程如图所示：已知：某温度下，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。(1)酸浸时，为提高浸出速率，可采取的措施是____________(填两种)。(2)氧化、中和时，需要用NaOH溶液调节pH为4.5～5.0，原因是_____(3)氧化、中和时用漂白粉作氧化剂，此时发生反应的化学方程式为_____实际操作中通入空气的作用是___________________________。(4)操作X的名称为__________________。(5)第三次操作X后，得到成品的步骤为__________________，过滤，洗涤，加热脱水。(6)已知：向漂白粉中加入稀硫酸会有氯气生成。某含氯废水(pH约为9)中可能存在Cl－、ClO－中的一种或两种。请设计检验含氯废水中是否存在Cl－的实验方案：（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、品红溶液、AgNO3溶液。）______________________________________________________________8.(1)___________(2)_____(3)________________________________。(4)__________________。(5)_________________(6)______________________________________________________________[答案](1)适当增加硫酸的浓度、加热、将废渣粉碎(2)pH太低，铁的去除率低，pH太高，锌的损失率会增大(3)4FeSO4＋8NaOH＋Ca(ClO)2＋2H2O=CaCl2＋4Na2SO4＋4Fe(OH)3↓加快氧化速率(4)过滤(5)蒸发浓缩、冷却结晶(6)取少量溶液，加入稀硝酸酸化，然后滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明废水中含有Cl－，若无白色沉淀生成，说明不含Cl－；9.【2015福建】(15分)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=1\*GB3①步骤Ⅰ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）。②步骤Ⅱ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。③已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-12AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2=+1169.2kJ·mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。=4\*GB3④步骤Ⅲ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________=5\*GB3⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。【答案】（15分）（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+（2）=1\*GB3①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。=2\*GB3②Fe或铁；=3\*GB3③Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9kJ/mol；=4\*GB3④NaCl、NaClO、NaClO3；=5\*GB3⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度。10．【2015四川】（14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，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3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(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择（填字母编号）。A．KMnO4溶液B．K3[Fe(CN)6]溶液C．KSCN溶液（3）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