高考化學(xué)工藝流程題.doc

高考化學(xué)工藝流程題 一、探究解題思路呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像 設(shè)問(wèn)方式：措施、成分、物質(zhì)、原因能力考查：獲取信息的能力、分解問(wèn)題的能力、表達(dá)能力 知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、實(shí)驗(yàn)無(wú)機(jī)工業(yè)流程圖題能夠以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力?！纠}】某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下： 分離提純預(yù)處理分離提純 還原原 料：礦石（固體）預(yù)處理：酸溶解（表述：“浸出”）除 雜：控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀核心化學(xué)反應(yīng)是：控制條件，調(diào)節(jié)PH，使Mg2+全部沉淀1. 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) 在解這類題目時(shí)：首先，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。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)。考察內(nèi)容主要有：1）、原料預(yù)處理2）、反應(yīng)條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）3）、反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)的分離與提純）4）、綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。2、規(guī)律主線主產(chǎn)品 分支副產(chǎn)品 回頭為循環(huán) 核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制產(chǎn)品分離提純3.工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心 原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用排放物的無(wú)害化處理4. 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞原料的預(yù)處理溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等灼 燒 如從海帶中提取碘煅 燒 如煅燒高嶺土 改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解研 磨 適用于有機(jī)物的提取 如蘋果中維生素C的測(cè)定等?？刂品磻?yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 - pH值的控制。例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH 如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8問(wèn)題：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)： 、能與H反應(yīng)，使溶液pH值增大； 、不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH值 蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍加熱的目的 加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)降溫反應(yīng)的目的 防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解或?yàn)槭够瘜W(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)趁熱過(guò)濾 防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出冰水洗滌 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗物質(zhì)的分離和提純的方法結(jié)晶固體物質(zhì)從溶液中析出的過(guò)程（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā)）過(guò)濾固、液分離蒸餾液、液分離分液互不相溶的液體間的分離萃取用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。升華將可直接氣化的固體分離出來(lái)。鹽析加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出常見名詞浸 出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸 浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程水 洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水 浸：與水接觸反應(yīng)或溶解專 項(xiàng) 練 習(xí)1.聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2(OH)nCl6n。本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁。其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土，化學(xué)組成為：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分。已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸。制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下：根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：“煅燒”的目的是_。配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15的鹽酸需要200 mL 30的濃鹽酸（密度約為1.15 gcm3）和_ g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、_。“溶解”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。加少量鋁粉的主要作用是_。“調(diào)節(jié)溶液pH在4.24.5”的過(guò)程中，除添加必要的試劑，還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是_；“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90100，控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是_。2、在已知提取氯化鈉、溴、鎂等化學(xué)物質(zhì)的富碘鹵水中，采用下面的工藝流程生產(chǎn)單質(zhì)碘：試回答：（1）乙、丁中溶質(zhì)的分子式：乙 ，丁 。（2）第步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是 （填寫字母編號(hào)）a.除去未反應(yīng)的NO3 b.除去未反應(yīng)的I c.除去未反應(yīng)的Fe d.除去堿性物質(zhì)（3）第步操作可供提純的兩種方法是 和 （不要求寫具體步驟）。（4）實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)I2的方法是 。（5）甲物質(zhì)見光易變黑，其原因是（用化學(xué)方程式表示） 。（6）中溶解銀的硝酸應(yīng)該用 硝酸（填濃或?。?。原因是 。 3、工業(yè)上用鋁土礦（成分為氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過(guò)程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）水蒸氣的作用 。（2）沉淀C的化學(xué)式為_，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用作_。（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有_。（4）實(shí)驗(yàn)室洗滌Al(OH)3沉淀應(yīng)該如何操作： 。（5）生產(chǎn)過(guò)程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有_（填化學(xué)式）。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是_（填化學(xué)式）。答案及解析 1、解析：對(duì)比原料與產(chǎn)品可知，該生產(chǎn)的主要工序：一是除去原料高嶺土中的雜質(zhì)，二是將Al2O3利用水解絮凝法轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。再進(jìn)一步分析，除鐵用鋁置換后過(guò)濾，高嶺土中的Al2O3不溶于酸，必須經(jīng)煅燒改變結(jié)構(gòu)。該題經(jīng)這樣分析，題設(shè)的所有問(wèn)題的答案就在分析之中。 答案：改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸；230；量筒；Al2O36H2Al33H2O Fe2O36H2Fe33H2O；除去溶液中的鐵離子；pH計(jì)（或精密pH試紙）；水浴加熱2、（1）FeI2 FeCl3 （2）C （3）升華、凝華、萃取、分液、減壓蒸餾（4）將I2加在淀粉溶液中，溶液顯藍(lán)色 光（5）2AlI= 2Ag +I2 （6）?。?分） 減少過(guò)程中產(chǎn)生NOx的量；節(jié)生硝酸物質(zhì)的量 3、（1）加熱加快反應(yīng) （2）Fe2O3 顏料；（3）燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）用玻璃棒引流向過(guò)濾器中加水浸沒(méi)沉淀，濾去洗液后，反復(fù)2到3次即可。；（5）CaO和CO2 Fe2O3和O2；二、高考是怎么樣考的？20092011年北京化學(xué)工藝流程題統(tǒng)計(jì)北京題號(hào)題型賦分考查內(nèi)容相關(guān)考點(diǎn)2009高考28無(wú)機(jī)15分硫酸的生產(chǎn)流程化學(xué)方程式的書寫、離子方程式的書寫、熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算等2010高考26無(wú)機(jī)14分氨氮廢水的處理流程離子方程式的書寫、化學(xué)平衡原理的應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫、氧化還原原理的應(yīng)用等2010西城一模26無(wú)機(jī)10分工業(yè)上以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡原理的應(yīng)用、電化學(xué)、氧化還原原理的應(yīng)用等2010海淀二模25無(wú)機(jī)10分從鋁礦中提取Al2O3的一種工藝流程離子方程式的書寫、化學(xué)平衡原理的應(yīng)用、電化學(xué)、氧化還原原理的應(yīng)用等2011西城一模26無(wú)機(jī)14分以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀的過(guò)程物質(zhì)的提純與鑒別、無(wú)機(jī)物質(zhì)的推斷、離子方程式的書寫、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)性質(zhì)的推斷等2011海淀一模27無(wú)機(jī)15分電鍍銅廠有兩種廢水需要處理離子方程式的書寫、水解平衡、沉淀轉(zhuǎn)化原理的應(yīng)用、氧化還原原理的應(yīng)用等【例1】 （2009北京理綜，26，15分）以富含硫酸亞鐵的工業(yè)廢液為原料生產(chǎn)氧化鐵的工藝如下（部分操作和條件略）：.從廢液中提純并結(jié)晶出FeSO47H2O。.將FeSO47H2O配制成溶液。.FeSO4溶液與稍過(guò)量的NH4HCO3溶液混合，得到含F(xiàn)eCO3的濁液。.將濁液過(guò)濾，用90熱水洗滌沉淀，干燥后得到FeCO3固體。.煅燒FeCO3，得到Fe2O3固體。已知：NH4HCO3在熱水中分解。（1）中，加足量的鐵屑除去廢液中的Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式是_。（2）中，需加一定量硫酸。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述硫酸的作用_。（3）中，生成FeCO3的離子方程式是_。若FeCO3濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色，該變化的化學(xué)方程式是_。（4）中，通過(guò)檢驗(yàn)來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)的操作是_。（5）已知煅燒FeCO3的化學(xué)方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2?，F(xiàn)煅燒464.0 kg的FeCO3,得到316.8 kg產(chǎn)品。若產(chǎn)品中雜質(zhì)只有FeO，則該產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量是_ kg。（摩爾質(zhì)量/gmol-1:FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72）【例2】 （2010北京理綜，2614分)某氮肥廠氨氮廢水中的氮元素多以NH和NH3H2O的形式存在，該廢水的處理流程如下：(1)過(guò)程：加NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30 ，通空氣將氨趕出并回收。用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：_。用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：_。(2)過(guò)程：在微生物作用的條件下，NH經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下：第一步反應(yīng)是_反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是_。1 mol NH(aq)全部氧化成NO (aq)的熱化學(xué)方程式是_。(3)過(guò)程：一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應(yīng)消耗32 g CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是_?！纠?】 (2010海淀二模2510分）從鋁礦（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等雜質(zhì)）中提取Al2O3的一種工藝流程如圖13所示： （1）元素R位于周期表中的第三周期，其最高正化合價(jià)和負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值相等。RO2的用途有（寫出1條即可） 。 （2）鋁土礦加入足量燒堿溶液后主要反應(yīng)的離子方程式為 。 。 （3）工業(yè)上通過(guò)電解氧化鋁和冰晶石的熔融液來(lái)冶煉金屬鋁。已知電極材料為惰性材料，陽(yáng)極反應(yīng)式為 。 （4）氧化鋁與焦炭的混合物在氮?dú)庵懈邷丶訜岱磻?yīng)，制得新型非金屬材料AIN與一種中學(xué)常見氣體X。已知每轉(zhuǎn)移3 mol e,有1.5mol化合物X生成，此反應(yīng)的化學(xué)方程式 。【例4】 （2010、西城一模26（10分）工業(yè)上以鋰輝石（Li2OA12O34SiO2，含少量Ca、Mg元素）為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下：過(guò)濾、熱水洗滌鋰輝石研磨浸出過(guò)濾濾液1濾渣1過(guò)濾濾液2濾渣2Li2CO3粗品93% 98 % 硫酸250 300石灰乳調(diào)pH至11飽和Na2CO3溶液Na2CO3溶液250 300已知： Li2OAl2O34SiO2 +H2SO4（濃） Li2SO4+Al2O34SiO2H2O 某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示。T/20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7濾渣1（ ） （ ） II灼燒 IIIAl2O3（1）從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示，括號(hào)表示加入的試劑，方框表示所得到的物質(zhì)。則步驟中反應(yīng)的離子方程式是_。（2）已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向?yàn)V液1中加入石灰乳的作用是（運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述） 。（3）向?yàn)V液2中加入飽和Na2CO3溶液，過(guò)濾后，用“熱水洗滌”的原因是 。（4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下。a將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽(yáng)極液，LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇透過(guò)膜隔開，用惰性電極電解。b電解后向LiOH溶液中加入過(guò)量NH4HCO3溶液，過(guò)濾、烘干得高純Li2CO3。 a中，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是 。 b中，生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ?！纠?】 2010崇文一模27（14分）最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把空氣吹入碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状?。“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下：（1）分解池中發(fā)生分解反應(yīng)的物質(zhì)是 。（2）在合成塔中，若有2.2kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。（3）從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于原料氣的轉(zhuǎn)化，而實(shí)際生產(chǎn)中采用300的溫度，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是 。從合成塔中分離出甲醇的原理與下列哪個(gè)相符 （選填字母）。a.過(guò)濾 b.分液 c.蒸餾“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中常包括物質(zhì)和能量的“循環(huán)利用”，上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的除碳酸鉀溶液外，還包括 。（4）右圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。已知電池總反 應(yīng)為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。通入a一端的電極是 （填“正極”或“負(fù)極”），負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是 ?！纠?】 2010朝陽(yáng)一模26（14分）工業(yè)上以氨氣為原料制備硝酸的過(guò)程如下：O2NH3NO吸收塔HNO3O2O2H2O某課外小組模擬上述部分過(guò)程設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸（所有橡膠制品均已被保護(hù)）。Na2CO3溶液冷水a(chǎn)氣體（1）工業(yè)上用氨氣制取NO的化學(xué)方程式是 。（2）連接好該裝置后，首先進(jìn)行的操作是 。（3）通入a氣體的目的是 。（4）盛有Na2CO3溶液的燒杯為尾氣處理裝置，該裝置中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + + （5）已知：溫度低于21.15時(shí)，NO2幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4。工業(yè)上可用N2O4與水反應(yīng)來(lái)提高硝酸產(chǎn)率。N2O4與a氣體在冷水中生成硝酸的化學(xué)方程式是 。（6）一定條件下，某密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí)，c(NO2)=0.50mol/L、c(N2O4)=0.125 mol/L。則2NO2(g) N2O4(g)的平衡常數(shù)K= 。若NO2起始濃度為2 mol/L ，相同條件下，NO2的最大轉(zhuǎn)化率為 。三、優(yōu)秀試題模擬與預(yù)測(cè)【預(yù)測(cè)】 （2011蘇錫常鎮(zhèn)模擬一）（12分）高鐵酸鉀是一種高效的多功能的水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)，原理為：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生產(chǎn)流程如下：（1）寫出反應(yīng)的離子方程式 。（2）流程圖中“轉(zhuǎn)化”是在某低溫下進(jìn)行的，說(shuō)明此溫度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)（填“”或“”或“”）。（3）反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對(duì)高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖1為不同的溫度下，F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響；圖2為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí)，NaClO濃度對(duì)K2FeO4生成率的影響。 圖1 圖2工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為 ，此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為 。若NaClO加入過(guò)量，氧化過(guò)程中會(huì)生成Fe(OH)3，寫出該反應(yīng)的離子方程式： 。若Fe(NO3)3加入過(guò)量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，此反應(yīng)的離子方程式： 。（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用 溶液（填序號(hào)）。AH2O BCH3COONa、異丙醇 CNH4Cl、異丙醇 DFe(NO3)3、異丙醇焙燒爐(800)氯化爐(950)冷卻器升華器無(wú)水AlCl3鋁土礦石油焦NaCl固體Cl2、AlO2石油焦CO、Cl2【預(yù)測(cè)】 （2011常州市1月）（8分）無(wú)水AlCl3可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上由鋁土礦（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按下圖所示流程進(jìn)行一系列反應(yīng)來(lái)制備無(wú)水AlCl3。AlCl3是 晶體。氯化爐中Al2O3、C12和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 冷卻器排出的尾氣中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，寫出此反應(yīng)的離子方程式是 。升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是 。為測(cè)定無(wú)水AlCl3產(chǎn)品的純度，現(xiàn)稱取16.25g精制后的無(wú)水 AlCl3樣品，溶于過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重，其殘留固體質(zhì)量為0.32g。 則AlCl3產(chǎn)品的純度為 。CuFeS2反應(yīng)NaCl溶液CuCl(s)S(s)鐵紅反應(yīng)FeCO3過(guò)濾Na2CO3反應(yīng)過(guò)濾、FeCl3反應(yīng)Cu過(guò)濾NaCuCl2反應(yīng)空氣水溶液A【預(yù)測(cè)】 （10分）以黃銅礦為主要原料來(lái)生產(chǎn)銅、鐵紅顏料和硫單質(zhì)，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：過(guò)濾得到的濾渣成分是： 。（填化學(xué)式）反應(yīng)中，共有 個(gè)反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)。溶液A中含有的溶質(zhì)是 。（填化學(xué)式）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。反應(yīng)是是FeCO3在空氣中煅燒，寫出化學(xué)方程式： ?！绢A(yù)測(cè)】 （2011鹽城市2月）（12分）由磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑（SiO2nH2O）、磷及甲醇，下列工藝過(guò)程原料綜合利用率高，廢棄物少。（1）上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是 （選填：、）。（2）已知SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0，提純SiHCl3適宜的方法是 。（3）高溫下進(jìn)行的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；固體廢棄物CaSiO3可用于。（4）反應(yīng)需在高溫、隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行，其原因是。（5）CH3OH可用作燃料電池的燃料，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為?！绢A(yù)測(cè)】 （2010鎮(zhèn)江12月調(diào)研）（10分）以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的廢渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等?，F(xiàn)以此廢渣制備鐵紅（Fe2O3）的過(guò)程如下。此濃度時(shí)，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH由見右表。沉淀物開始沉淀pH沉淀完全pHAl(OH)33.05.2Fe(OH)31.52.8Fe(OH)27.69.7Mg(OH)28.012.4（1）酸溶過(guò)程中Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（2）還原過(guò)程中加入FeS2是將溶液中的Fe3+還原為Fe2+，而本身被氧化為SO42-，寫出有關(guān)的離子方程式： 。（3）氧化過(guò)程中通入空氣和加入NaOH是為了將溶液中的鐵元素充分轉(zhuǎn)化為沉淀而析出，寫出有關(guān)的離子方程式： 。（4）為了確保鐵紅的質(zhì)量，氧化過(guò)程需要調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為 pH 。（5）若NaOH加入過(guò)量，所的鐵紅產(chǎn)品中有其它雜質(zhì)，但可能無(wú)Al2O3，其原因是（用離子方程式表示）： ?！绢A(yù)測(cè)】 14-2某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山，它們的組成如下：軟錳礦：MnO2含量65%，SiO2含量約20%，Al2O3含量約4%，其余為水分；閃鋅礦：ZnS含量80%，F(xiàn)eS、CuS、SiO2含量約7%，其余為水分?？蒲腥藛T開發(fā)了綜合利用這兩種資源的同槽酸浸工藝，工藝流程如下圖所示。MnCO3、ZnCO3反應(yīng)軟錳礦S、SiO2硫酸反應(yīng)閃鋅礦Zn（適量）反應(yīng)MnO2反應(yīng)Na2CO3Na2SO4反應(yīng)MnO2ZnCuFe(OH)3Al(OH)3CO2請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）反應(yīng)后過(guò)濾所得濾液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。試寫出反應(yīng)中生成CuSO4的化學(xué)方程式_。（2）反應(yīng)加入適量鋅的作用是_。如果鋅過(guò)量，還會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（3）反應(yīng)的條件是電解，電解時(shí)均用惰性電極，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為_。（4）本工藝所用的原料除軟錳礦、閃鋅礦、硫酸外還需要_等原料?！绢A(yù)測(cè)】 （10分）某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：（1）雜銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)將銅粉置于 內(nèi)（用以下所給儀器的編號(hào)填入，下同），取用該儀器應(yīng)使用 ，灼燒完成后該儀器應(yīng)放在 上冷卻，不能直接放在桌面上。所用儀器：a蒸發(fā)皿 b坩堝 c石棉網(wǎng) d表面皿 e坩堝鉗 f試管夾（2）雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，用以制取膽礬。灼燒后含有少量銅的可能原因是 。a灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原 b灼燒不充分銅未被完全氧化c氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅 d該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化（3）通過(guò)途徑II實(shí)現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、 、 、冷卻結(jié)晶、 、自然干燥。（4）由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬，與途徑I相比，途徑II有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是： 、 。（5）途徑II反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ?！绢A(yù)測(cè)】 （10分）鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，四川攀枝花和西昌地區(qū)的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量十分豐富。如下圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產(chǎn)業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)電解食鹽水時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式是_。(2)寫出鈦鐵礦經(jīng)氯化法得到四氯化鈦的化學(xué)方程式：_。(3)已知: Mg(s) + Cl2(g)MgCl2(s)；H=641kJ/mol ；Ti(s) + 2Cl2(g)TiCl4(s)；H770kJ/mol。下列說(shuō)法正確的是 。AMg的燃燒熱為641kJ/mol BTi的能量一定比TiCl4高C等質(zhì)量的Mg(s)、Ti(s)與足量的氯氣反應(yīng)，前者放出的熱量多D該冶煉Ti法對(duì)環(huán)境友好(4)在上述產(chǎn)業(yè)鏈中，合成192t甲醇理論上需額外補(bǔ)充H2_ t(不考慮生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的任何損失)。 (5)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是_?！绢A(yù)測(cè)】 (10分)從含鎳廢催化劑中可回收鎳，其流程如下：某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni，還含有Al（31%）、Fe（1.3%）的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì)(3.3%)。部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列問(wèn)題：“堿浸”的目的是除去_?！八峤睍r(shí)所加入的酸是_（填化學(xué)式）。酸浸后，濾液中可能含有的金屬離子是_?！罢{(diào)pH為23”的目的是_。產(chǎn)品晶體中有時(shí)會(huì)混有少量綠礬（FeSO47H2O），可能是由于生產(chǎn)過(guò)程中_導(dǎo)致Fe2未被完全氧化造成的。NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式是_。【預(yù)測(cè)】 (10分)隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對(duì)水體的污染也日趨嚴(yán)重。通過(guò)控制溶液的pH對(duì)工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離是實(shí)際工作中經(jīng)常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉淀溶解平衡常數(shù))和金屬離子在某濃度下開始沉淀所需的pH(表中濃度為相應(yīng)pH時(shí)溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀的最小濃度；當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于10-5 molL-1時(shí)通常認(rèn)為該離子沉淀完全)。金屬離子KsppH(10-1molL-l)pH(10-5molL-l)Fe3+4.010-382.73.7Cr3+6.010-314.35.6Cu2+2.210-204.76.7Ca2+4.010-512.314.3(1)某廠排出的廢水中含有Cu2+和Fe3+，測(cè)得其濃度均小于0.1 molL-l。為除去其中的Fe3+，回收銅，需控制的pH范圍是_。(2)為了處理含有Cr2O72-酸性溶液的工業(yè)廢水，采用如下方法：向廢水中加人適量NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。 Cr2O72-轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+的離子方程式為_。 pH對(duì)廢水中Cr2072-去除率的影響如右圖。你認(rèn)為電解過(guò)程中溶液的pH取值在_范圍內(nèi)對(duì)降低廢水中的鉻含量最有利，請(qǐng)說(shuō)明理由：_。注：去除率()=(c0-c)co100，式中：co理前廢水中Cr2O72-的濃度， c處理后廢水中Cr2O72-的濃度(3)沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用。例如，用Na2C03溶液可以將鍋爐水垢中的CaS04轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的CaC03，該沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，其平衡常數(shù)K (寫數(shù)值)。已知Ksp (CaS04)=9.1x10-6，Ksp (CaC03)=2.8x10-9【預(yù)測(cè)】 （8分）在汽車上安裝三效催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物（CO、NOx、碳?xì)浠衔铮┻M(jìn)行相互反應(yīng)，生成無(wú)毒物質(zhì)，減少汽車尾氣污染。已知：N2(g)+ O2(g)=2NO(g) H=180.5 kJ/mol 2C(s)+ O2(g)=2CO(g) H=-221.0 kJ/molC(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol 尾氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)之一：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) H 。某研究性學(xué)習(xí)小組在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，按下列流程探究某種催化劑在不同空燃比（空氣與燃油氣的質(zhì)量比）條件下對(duì)汽車尾氣的催化效果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除空燃比不同外，其他條件：汽車尾氣的流速、 等必須相同。在一定條件下，測(cè)得尾氣中的主要污染物的轉(zhuǎn)化率與空燃比的關(guān)系如右圖所示?？杖急燃s為 時(shí)，催化劑對(duì)汽車尾氣的催化效果最好。CO分析儀以燃料電池為工作原理，其裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔氧化鈉，其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 。A負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO+O22e-CO2 B工作時(shí)電極b作正極，O2-由電極a流向電極bC工作時(shí)電子由電極a通過(guò)傳感器流向電極bD傳感器中通過(guò)的電流越大，尾氣中CO的含量越高【預(yù)測(cè)】 (12分)高鐵酸鉀是一種高效的多功能水處理劑，具有氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌、除臭等作用，高鐵酸鉀的開發(fā)和利用正日益顯示出其廣闊的應(yīng)用前景。其制備路線如下：試回答下列問(wèn)題(1)操作攪拌的目的是： 。(2) 操作與操作相同，該操作名稱是：_。(3)反應(yīng)器中，NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反應(yīng)的離子方程式為： _。(4)次氯酸鈉濃度對(duì)高鐵酸鉀產(chǎn)率有一定影響，當(dāng)高鐵酸鉀產(chǎn)率最高時(shí)，NaClO的物質(zhì)的量濃度約為_。（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)） (5)從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備中間產(chǎn)物Na2FeO4較好的方法為電化學(xué)法，其裝置如圖乙所示，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ?！绢A(yù)測(cè)】 （12分）隨著人類社會(huì)的發(fā)展，氮氧化物（NOx）已成為大氣中的主要?dú)鈶B(tài)污染物之一。（1）超音速飛機(jī)排放的尾氣是平流層中NOx的主要來(lái)源。它們破壞臭氧層的機(jī)理為：上述反應(yīng)的總反應(yīng)式為，其中是催化劑。（2）汽車尾氣中含有NOx 、CO和碳?xì)浠衔锏?。汽車尾氣凈化裝置里裝有Pd等過(guò)渡元素的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如圖所示。尾氣凈化裝置中發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為。NOx和碳?xì)浠衔镌陉?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物的現(xiàn)象，稱為“光化學(xué)煙霧”。有學(xué)者對(duì)某城市一天中光化學(xué)煙霧的變化情況進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。由圖象可知，二次污染物有等，醛和O3的峰值出現(xiàn)在14：00左右的主要原因是。測(cè)定汽車尾氣中NOx的方法之一是用3的H2O2溶液吸收尾氣中的NOx生成HNO3，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HNO3。若要測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)狀況下尾氣中NOx的體積分?jǐn)?shù)，所需的數(shù)據(jù)有（選填序號(hào)）。A所測(cè)尾氣的總體積 B兩種氮氧化物的體積比CNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度 D所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積E從滴定開始到指示劑變色所需的時(shí)間（3）硝酸工業(yè)尾氣中的NOx可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：現(xiàn)用05 L 2 molL1的純堿溶液恰好吸收一定量硝酸工業(yè)尾氣中的NOx，吸收液質(zhì)量增加44 g（設(shè)CO2全部排出）。則NO2和NO的體積比為?！绢A(yù)測(cè)】 （10分）過(guò)度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”，科學(xué)家正在研究如何將CO2轉(zhuǎn)化為可以利用的資源，其中一種方案就是將CO2轉(zhuǎn)化為可再生燃料甲醇（CH3OH）。其化學(xué)方程式為：請(qǐng)?zhí)羁眨海?）寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=。（2）在容積為2 L的密閉容器中，用一定量二氧化碳與一定量氫氣在一定條件下合成甲醇，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（填序號(hào)） 。 A在300，從反應(yīng)開始到平衡，甲醇的平均反應(yīng)速率 B反應(yīng)體系從300 升溫到500，平衡常數(shù)K 變大 C該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D處于C點(diǎn)的反應(yīng)體系從300升溫到500 n（H2）n（CH3OH）增大（3）25、101105Pa時(shí)16 g液態(tài)甲醇完全燃燒，當(dāng)恢復(fù)至原狀態(tài)時(shí)，放出3629 kJ熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。（4）選用合適的合金為電極，以氫氧化鈉、甲醇、水、氧氣為原料，可以制成一種以甲醇為原料的燃料電池，此燃料電池負(fù)極應(yīng)加入或通入的物質(zhì)是，正極的電極反應(yīng)式為?！绢A(yù)測(cè)】 （8分）煙氣的脫硫（除SO2）技術(shù)和脫硝（除NOx）技術(shù)都是環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。（1）選擇性催化還原法的脫硝原理為：來(lái)源:學(xué)?？啤＞W(wǎng)6NOx4x NH3 (32x)N26xH2O上述反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移3mol電子，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為_L。已知：2H2(g)O2(g) 2H2O (g) H-483.6 kJmol-1N2(g)3H2(g)2NH3(g) H-92.4 kJmol-1N2(g)O2(g)2NO(g) H-180.5kJmol-1則反應(yīng)6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)的H_。（2）目前，科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝（NO）原理，其脫硝機(jī)理示意圖如下圖1，脫硝率與溫度、負(fù)載率（分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的關(guān)系如圖2所示。200 300 400 500 600脫硝率%100806040200abcd負(fù)載率a 0.5%b 3.0%c 5.0%d 8.0%CuO2Cu(O2)Cu(NO2)C2H4H2O、CO2、N2NO圖1 圖2 出該脫硝原理總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。為達(dá)到最佳脫硝效果，應(yīng)采取的條件是_?！绢A(yù)測(cè)】 粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，來(lái)源于煤中的無(wú)機(jī)組成，從粉煤灰中能夠獲得Al2O3，已知某火力發(fā)電廠的粉煤灰中的化學(xué)成分如下表：成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOCuOSO