廣東省高考化學(xué) 12壓軸題三 化學(xué)工藝流程題綜合測(cè)試.docVIP

壓軸題三化工流程題32. 銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下： （注：al(oh)3和cu(oh)2開(kāi)始分解的溫度分別為450和80）（1）電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為 ；濾渣a與稀hno3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)方程式為 。（2）固體混合物b的組成為 ；在生成固體b的過(guò)程中，需控制naoh的加入量，若naoh過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為 。(3)完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： cuo + al2o3 cualo2 + 根據(jù)化合價(jià)來(lái)配平：反應(yīng)前cu為+2價(jià)，反應(yīng)后為+1,化合價(jià)降低，al沒(méi)有變化，所以另外的升高，只能是生成氧氣。（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol cualo2，至少需要1.0moll-1的al2(so4)3溶液 l。 (5)cuso4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是 、過(guò)濾、洗滌和干燥。201432.（16分）石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級(jí)石墨中含sio2（7.8%）、al2o3（5.1%）、fe2o3（3.1%）和mgo（0.5%）等雜質(zhì)，設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：（注：sicl4的沸點(diǎn)為57.6，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150）（1）向反應(yīng)器中通入cl2前，需通一段時(shí)間n2，主要目的是_。（2）高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體i中的碳氧化物主要為_(kāi)，由氣體ii中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。（3）步驟為：攪拌、_、所得溶液iv中的陰離子有_。（4）由溶液iv生成沉淀v的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)，100kg初級(jí)石墨最多可獲得v的質(zhì)量為_(kāi)kg。（5）石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成圖19防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。高考策略 工業(yè)流程題目在流程上一般分為3個(gè)過(guò)程：解題思路明確整個(gè)流程及每一部分的目的 仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問(wèn)題思考 注意答題的模式與要點(diǎn) 在解這類(lèi)題目時(shí)：首先，要粗讀試題，先不看流程圖，了解除流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，通過(guò)對(duì)比分析工業(yè)流程示意圖中的第一種物質(zhì)（原材料）與最后一種物質(zhì)（產(chǎn)品），弄懂題目的目的。其次，再精讀試題，根據(jù)問(wèn)題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性在答題時(shí)應(yīng)注意：前一問(wèn)回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問(wèn)題。分析流程圖需要掌握的技巧是： 瀏覽全題，確定該流程的目的由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對(duì)比原料和產(chǎn)物； 了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用； 解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？ 無(wú)機(jī)化工題：要學(xué)會(huì)看生產(chǎn)流程圖，對(duì)于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀把握整個(gè)流程，不必要把每個(gè)環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對(duì)問(wèn)題分析細(xì)節(jié)。試題匯編 化學(xué)工業(yè)流程1 （2014廣州調(diào)研）錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦（主要成分為mnco3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：碳酸錳礦粉h2so4溶浸濾渣1mn濾渣2(nh4)2s電解除雜濾液除雜濾液氨水mno2電解廢水已知25，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：物質(zhì)mn(oh)2co(oh)2ni(oh)2mnscosnisksp2.110-133.010-165.010-161.010-115.010-221.010-22 （1）步驟中，mnco3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （2）步驟中，mno2在酸性條件下可將fe2+離子氧化為fe3+，反應(yīng)的離子方程式是 ，加氨水調(diào)節(jié)溶液的ph為5.0-6.0，以除去fe3+。 （3）步驟中，濾渣2的主要成分是 。 （4）步驟中，在 （填“陰”或“陽(yáng)”）極析出mn，電極反應(yīng)方程式為 。 （5）電解后的廢水中還含有mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到mn(oh)2沉淀，過(guò)濾后再向?yàn)V液中加入適量na2s，進(jìn)行二級(jí)沉降。進(jìn)行二級(jí)沉降的目的是 。2（2014廣州一模）某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含sio2（63%）、al2o3（25%）、fe2o3（5%）及少量鈣鎂的化合物等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下：（1） “酸浸”過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)、_（2）“酸浸”時(shí)鋁浸出率的影響因素可能有_、_。（寫(xiě)出兩個(gè)）（3）物質(zhì)x的化學(xué)式為_(kāi)?！皦A溶”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（4）已知fe3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的ph分別為2.1和3.2，al3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的ph分別為4.1和5.4。為了獲得產(chǎn)品al(oh) 3，從煤矸石的鹽酸浸取液開(kāi)始，若只用caco3一種試劑，后續(xù)操作過(guò)程是_。（5）以煤矸石為原料還可以開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品，例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后，常溫下向alcl3溶液中不斷通入hcl氣體，可析出大量alcl36h2o晶體，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋析出晶體的原因：_。3（2014廣州二模）碲（te）為a族元素，是當(dāng)今高新技術(shù)新材料的主要成分之一。工業(yè)上可從電解精煉銅的陽(yáng)極泥中提取碲。（1）粗銅中含有cu和少量zn、ag、au、teo2及其他化合物，電解精煉后，陽(yáng)極泥中主要含有teo2、少量金屬單質(zhì)及其他化合物。電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)。（2）teo2是兩性氧化物，微溶于水，可溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。從上述陽(yáng)極泥中提取碲的一種工藝流程如下：“堿浸”時(shí)teo2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)?！俺另凇睍r(shí)控制溶液的ph為4.5-5.0，生成teo2沉淀。如果h2so4過(guò)量，溶液酸度過(guò)大，將導(dǎo)致碲的沉淀不完全，原因是_；防止局部酸度過(guò)大的操作方法是_。“酸溶”后，將so2通入tecl4溶液中進(jìn)行“還原”得到碲，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。4（2014深圳一模）從化工廠鉻渣中提取硫酸鈉的工藝如下：鉻渣浸取調(diào)ph約3.6并微熱過(guò)濾操作b產(chǎn)品水稀naoh濾液濾渣a母液酸化、還原調(diào)ph為5過(guò)濾酸c+na2so3溶液naoh溶液濾渣d1201008060402020 40 60 t/0s/g已知：鉻渣含有na2so4及少量cr2o72-、fe3+；fe3+、cr3+完全沉淀（c 1.010-5 moll-1）時(shí)ph分別為3.6和5。（1）“微熱”除能加快反應(yīng)速率外，同時(shí)還可以 ，濾渣a為 （填化學(xué)式）。（2）根據(jù)溶解度（s）溫度（t）曲線(xiàn)，操作b的最佳方法為 （填字母序號(hào)）a蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾 電源naoh濃溶液na+交換膜naoh稀溶液na2cro4溶液na2cr2o7溶液b蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過(guò)濾（3）酸化后cr2o72可被so32-還原成cr3+，離子方程式為： ；酸c為 ，cr(oh)3的溶度積常數(shù)kspcr(oh)3 。（4）根據(jù)2cro422h+ cr2o72h2o設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解na2cro4溶液制取na2cr2o7，圖中右側(cè)電極連接電源的 極，其電極反應(yīng)式為 。5（2014深圳二模）陽(yáng)極泥焙燒后陽(yáng)極泥硫酸過(guò)濾空氣焙燒酸浸渣操作碳酸鈉溶夜硝酸過(guò)濾堿浸渣過(guò)濾硫酸硝酸鉛溶液濾液2硫酸鉛au溶金脫鉛渣廢渣含aucl4-溶液so2硫酸銅溶液操作濾液1硫酸銅晶體粗銅精煉后的陽(yáng)極泥含有cu、au（金）和pbso4等雜質(zhì)，濕法處理陽(yáng)極泥進(jìn)行綜合利用的流程如下：（1） 用cuso4做電解液電解含銅、金、鉛的粗銅，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式有： 和cu-2e-= cu2+。（2）焙燒陽(yáng)極泥時(shí)，為了提高焙燒效率，采取的合理措施是 ，焙燒后的陽(yáng)極泥中除含金、pbso4外，還有 （填化學(xué)式）。（3）操作i的主要步驟為 ，操作的名稱(chēng)是 （4）寫(xiě)出用so2還原aucl4-的離子方程式 （5）為了減少?gòu)U液排放、充分利用有用資源，工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進(jìn)行循環(huán)操作，請(qǐng)指出流程圖中另一處類(lèi)似的做法 （6）已知298k時(shí)，ksp(pbco3)=1.4610-13，ksp(pbso4)= 1.8210-8，用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用 6（2014湛江一模）鉻鐵礦的主要成分可表示為feocr2o3,還含有mgo、al2o3、fe2o3等雜質(zhì)，下圖所示是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（k2cr2o7）的工藝流程。已知1：物質(zhì)的溶解度（g/100g水） 已知2：物質(zhì)04080kcl28.040.151.3nacl35.736.438.0k2cr2o74.726.373.0na2cr2o7163.0215.0376.0焙燒時(shí)有na2cro4、 fe2o3 、naalo2 等生成。cr2o72- + h2o 2cro42- + 2h+ ； cr2o72-具有很強(qiáng)的氧化性回答問(wèn)題：（1）“浸出”步驟中，為了提高浸出率，可采取的措施有 （要求寫(xiě)一條）。（2）固體b中主要含有 （填寫(xiě)化學(xué)式）。（3）要檢測(cè)酸化操作中溶液的ph是否等于4.5，應(yīng)該使用 （填寫(xiě)儀器或用品名稱(chēng)）。（4）酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液的ph5，其目的是 ；不用鹽酸調(diào)節(jié)溶液ph的原因是 。（5）操作iii發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，要得到k2cr2o7 晶體的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 、 和干燥。7（2014湛江二模）工業(yè)上可用軟錳礦（主要成分是mno2）和黃鐵礦（主要成分是fes2）為主要原料制備高性能磁性材料碳酸錳（mnco3）。其工業(yè)流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）為了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（寫(xiě)一條） 。（2）除鐵工序中，在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的ph前，加入適量的軟錳礦，其作用是 （3）凈化工序的目的是除去溶液中的cu2+、ca2+等雜質(zhì)。若測(cè)得濾液中c(f-)=0.01 moll-1，濾液中殘留的c(ca2+)= 已知：ksp(caf2)=1.4610-10，（4）沉錳工序中，298k、c(mn2+)為1.05 moll-1時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得mnco3的產(chǎn)率與溶液ph、反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖中信息得出的結(jié)論是 （5）沉錳工序中有co2生成，則生成mnco3的離子方程式是_ 。（6）從沉錳工序中得到純凈mnco3的操作方法是 。副產(chǎn)品a的化學(xué)式是 。參考答案201332. ag+e= ag 2no+o2=2no2未煮沸之前是cu(oh)2和al(oh)3，根據(jù)al(oh)3和cu(oh)2開(kāi)始分解的溫度分別為450和80可知b為al(oh)3和cuo. al(oh)3+oh=alo+2h2o（3）4cuo + 2al2o3 4cualo2 + o2 由銅元素守恒得（5000x63.5%）mol/64=50.0mol。則cualo2為50.0mol，由al元素守恒，得al2(so4)3為25.0mol，所以需要體積為25.0l蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶201432參考答案：(1) 通入n2作保護(hù)氣，排盡裝置中的氧氣，以防在高溫下與活性炭和石墨反應(yīng)。(2) co ， sicl4+6naoh=na2sio3+4nacl+3h2o(3) 靜置、過(guò)濾。cl-、alo2-。(4) alo2- +ch3cooch2ch3+2h2o ch3coo- + al(oh)3+ch3ch2oh ，7.8kg(5) 外加電流陰極保護(hù)法。解析（2）只能是co不可能是co2，因?yàn)槭cco2高溫下也會(huì)轉(zhuǎn)化co（3）固體含alcl3、fecl3、mgcl2加過(guò)量naoh溶液有沉淀mg(oh)2fe(oh)3和溶液naalo2、nacl。要分離出沉淀的操作是過(guò)濾。(4) al2o32al(oh)3 100kg5.1%1021567.8kg1 （2014廣州調(diào)研）（1）mnco3+h2 so4 mnso4+ co2+h2o （3分）(2) mno2+2fe2+4h+ mn2+2fe3+2h2o (3) cos和nis （3分，錯(cuò)、漏均扣1分）（4）陰 （1分），mn2+2e- mn （3分）（5）沉降得到mns，以進(jìn)一步去除廢水中的mn2+。 （3分）2（2014廣州一模）（1）al2o3+6h+=2al3+3h2o ； fe2o3+6h+=2fe3+3h2o （4分，每個(gè)2分）（2）鹽酸的濃度、反應(yīng)溫度、煤矸石顆粒大小、是否充分?jǐn)嚢?、反?yīng)時(shí)間（任寫(xiě)兩個(gè)） （4分，每個(gè)2分）（3）co2 ； al(oh)3 +oh=alo2+2h2o （4分，每個(gè)2分）（4）加入caco3調(diào)節(jié)ph到3.2，過(guò)濾除去fe(oh) 3后，再加入caco3調(diào)節(jié)ph到5.4，過(guò)濾得到al(oh) 3 （2分）（5）alcl3飽和溶液中存在溶解平衡：alcl36h2o(s)al3+(aq) +3cl(aq) +6h2o(l)，通入hcl氣體使溶液中c(cl)增大，平衡向析出固體的方向移動(dòng)從而析出alcl3晶體。 （2分）3（2014廣州二模）（1）zn-2e-=zn2+ 、cu-2e-=cu2+ （共4分）（2） teo2+2naoh=na2teo3+h2o （3分）teo2是兩性氧化物，h2so4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致teo2繼續(xù)與h2so4反應(yīng)導(dǎo)致?lián)p失。（3分）緩慢加入h2so4，并不斷攪拌（3分） tecl4 + 2so2 + 4h2o=te + 4hcl + 2h2so4 （3分）4（2014深圳一模）（17分）（1）促進(jìn)fe3水解生成fe(oh)3而除去；（2分）fe(oh)3；（2分）（2）a（2分）（3）3so32-cr2o72-8h2cr33so42-4h2o；（3分，化學(xué)式和配平錯(cuò)誤0分）h2so4；（2分）1.01032 mol4l-4（2分，不帶單位扣1分）（4）正極，（2分）4oh-4eo22h2o（2分）（無(wú)“”扣分1分