高考化學工藝流程試題與解析

22n2高考學藝流題22n21.(2017廣西南寧二模)利用學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ的處理工藝流程如下其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr

,次是Fe3+

、Al

、Ca

和Mg2+

。(1)實驗室用18.4

的濃硫酸配制250mL4.8

的硫酸,需量取濃硫酸配制時所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需。酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施有(答出兩點)O的作是將濾液Ⅰ中的Cr轉(zhuǎn)化為Cr

,寫程式:

。常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的如下:陽離子

Fe3+

Mg2+

Al

開始沉淀時的pH

—

—

—沉淀完全時的pH11.1解)解)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,

2

轉(zhuǎn)化為Cr

。濾液Ⅱ中陽離子主要有

;但溶液的不能超過其理由是。(5)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為M+

+n

MRn+

,利鈉離子交換樹脂除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子是。寫出上述流程中用進行還原時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式

。2.(2017陜西西安一模)研究發(fā)現(xiàn):一節(jié)電池爛在地里能夠使一平方米的土地失去利用價值。廢舊電池的危害主要集中在其中所含的少量重金屬上。將廢舊鋅錳電池回收處理,既能減少它對環(huán)境的污染,又能實現(xiàn)廢電池的資源化利用。(1)回收填料中的二氧化錳和氯化銨。已:舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭1

22424223223粉、氯化銨和氯化鋅等,其中氯化銨、氯化鋅可于水?；厥瘴镔|(zhì)的流程如圖所示。22424223223①操作中先將電池填料研碎的目的是。②操1和操2的名稱都是

,操作中玻璃棒的作用是。③灼燒濾渣1目的是?；厥斩然i:將廢舊鋅錳電池處理得到含錳混合物向該混合物加入濃鹽酸并加熱。①

寫

出

MnO(OH)

與

濃

鹽

酸

反

應(yīng)

的

化

學

方

程式:

。②錳回收新方:向廢舊鋅錳電池內(nèi)的混合物中加入一定量的稀硫酸和稀草酸O并不斷攪拌至無產(chǎn)生為止寫出MnO(OH)與反應(yīng)的化學方程式:

。與使?jié)恹}酸回收錳相比,方法的點是答1即可)。廢電池的鋅皮可用于回收制作O。過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì),方法是:常溫下加入稀硫酸和,溶解變?yōu)镕e加堿調(diào)節(jié)為使溶液中的轉(zhuǎn)化為沉淀此時溶液中c3+

)=mol·L-1

續(xù)加堿調(diào)節(jié)pH為時,開始沉淀(假定Zn

濃度為0.1mol·L-1

)部分難溶電解質(zhì)的溶度積常(K)如下表:化合物

Zn(OH)

K近似值

10

-17

10

-17

-393.(2017貴州遵義二模)鎂被稱為“國防金屬鎂及其合金用途很廣,目世界上60%的鎂從海水中提取。從海水中提取鎂的流程如下:2

2222322222sp424432332請根據(jù)上述流程圖和鎂及化合物的性質(zhì)回答下列問題2222322222sp424432332用貝殼煅燒生石灰的化學方程式為。氫氧化鎂溶于鹽酸的離子方程式為。簡述由MgCl·6HO制無水MgCl,加熱時通HCl氣體的主要原因是。(4)Mg(OH)煅燒可得熔點很高的MgO,MgO的電子式為。和AlCl的熔點均較低而MgO和Al的熔點都很高。為什么冶煉金屬鎂是電解MgCl而冶煉金屬鋁則電解Al?

。某MgCl溶液的濃度為mol·L-1,該溶液中滴加NaOH溶液至pH=10,此時溶液中的Mg

是否沉淀完全?(“”“”),此時(Mg

)=

[已知:Mg(OH)的K

-11]4.(2017湖南邵陽二)三鹽3PbO·PbSO·H用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定℃以上開始失去結(jié)晶水,不溶于水及有機溶劑以t鉛泥(主要成分為PbSO等)為原料制備三鹽的工藝流程如圖所示。已知:PbSO和的溶解度和溶度積如下表?；衔?/p>

PbSO

4

3溶解度/g10

1.81×10

K

1.46×10

-13步驟①轉(zhuǎn)化的目的是

,濾液1的溶質(zhì)為Na和

填化學式)。(2)步驟③酸溶時,為提高酸溶速率可采取的措施是(任寫一條)。其酸反生成)和NO的子方為。濾液中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學式為。若步驟④沉鉛后的濾液中c(Pb,此時)=mol·L。步驟⑦洗滌操作時,檢驗沉淀是否洗滌完全的方法是。3

42323234222222(5)步驟⑥合成三鹽的化學方程式為42323234222222

,得到純凈干燥的三鹽t,設(shè)鉛泥中的鉛元素有80%轉(zhuǎn)化為三鹽則鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分數(shù)為。5.(2017廣東茂名一模)硼氫化鈉()具有優(yōu)良的還原性在有機化學和無機化學領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。利用硼精礦(主要成分為O,含有少量Al、SiO、FeCl等)制取NaBH的流程如圖圖1圖2已知:偏硼酸鈉(NaBO)易溶于水不溶于醇在堿性條件下穩(wěn)定存在?；卮鹣铝袉栴}:寫出加快硼精礦溶解速率的措施

寫一種)。操作1除硅、鋁步驟加入②。

,渣主要成分為。而不加入的原因有:①能將硅、鋁以沉淀除去;氫化鎂(MgH)中H元素的化合價為

;MgHNaBO在一定條件下發(fā)生反應(yīng)1,其化學方程式為。如2在堿性條件下,在陰極上電NaBO也可制得硼氫化鈉寫出陰極室的電極反應(yīng)式。(6)硼氫化鈉是一種強還原劑,堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅,而變廢為寶,出該反應(yīng)的離子方程式

。6.(2017福建福州一中四模)下圖是工業(yè)上以天然氣氣為原料合成氨的一種工藝流程4

322433222ABC222322433222ABC2223(1)脫硫反一步除去H該的化程式是。(2)脫硫反應(yīng)第二步是利用空氣氧化回收硫,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

,列試劑中也適宜作此反應(yīng)的氧化劑的是

填選項)。

2

B.HC.KMnO

D.O(3)流中和KCO,認為流中可循環(huán)用的物質(zhì)有。合成氨反應(yīng)的原料氣中(N)∶(H)=1∶3。平衡混合物中氨的含量與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示:平衡混合物中氨的含量與溫度、壓強的關(guān)系則A、C三點對應(yīng)的化學平衡常數(shù)K、K、K的關(guān)系是“>“<或“=”表示);點的平衡轉(zhuǎn)化率為。

用工藝流程題參考答案1.案250容量瓶、膠頭滴管(2)升高溫度(加熱、攪拌(答案合理即可)3+

+3HO+HCr

2

+8H(4)Na+、Mg回收與再利用

pH超過8會部分Al(OH)溶解生成Al5

,最終影響Ⅲ)

2222422224242422222422224242422225442222244224222242242224

、Mg2++2Na+12HO2CrOH(HSO↓+NaSO解析設(shè)需要濃硫酸的體積為mL,molL-1VmL=250molL,得≈65(2)了提高酸浸的浸出率可以延長浸取時間快溶解速率等具有強氧化性,氧

Cr

酸浸取液中的金屬離子主要Cr

,次

、Ca2+Mg2+加入過氧化氫氧化鉻離子為Cr

2

,入NaOH液使溶液呈堿性,Cr

2

轉(zhuǎn)化為Cr

。溶液、Al3+淀完全,Ⅱ中陽離子主要是NaCa2+Mg;超過pH=8,氧化鋁是兩性氫氧化物會溶解于強堿溶液影響鉻離子的回收利用(5)鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子。二氧化硫具有還原性被Na氧化為被還原為CrOH(HSO依據(jù)原子守恒寫出反應(yīng)的化學方程式:+2NaCrO+12H

2CrOH(H↓+NaSO+2NaOH2.案(1)①增大接觸面積,加快反應(yīng)速率②過濾

引流③除去炭粉(2)①2MnO(OH)+6HCl(濃2MnO(OH)+HCSO

+Cl↑+4H2MnSO↑+4H

工藝流程簡單;生成CO和H不影響純度反應(yīng)過程無有毒有害物質(zhì)生成不造成二次污染物資源化等答1即可)(3)2.6×10

6解析廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳氯化鋅等其中氯化銨、氯化鋅可溶于水。炭粉和二氧化錳不溶于水。將電池填料溶解、過濾濾渣為炭粉和二氧化錳的混合物,洗滌、烘干、灼炭粉與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳剩余的固體為二氧化錳;濾液1氯化銨和氯化鋅的混合液,發(fā)結(jié)晶、過濾得氯化銨晶體。操作中先將電池填料研碎的目的是增大接觸面積,快反應(yīng)速率。②操作1和操作為分離固體和液體混合物的操作,稱是過濾,璃棒的作用是引流。③灼燒濾渣1目的是除去炭粉①MnO(OH)濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳氣和水,用化合價升降法配平,反應(yīng)的化學方程式為2MnO(OH)+6HCl(濃)2MnCl+Cl↑+4H②與稀硫酸和稀草酸H)應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和,用化合價升降法配該反應(yīng)的化學方程式為2MnO(OH)+HC+2HSO

2MnSO↑+4HO與使用濃鹽酸回收錳相比,方法的優(yōu)點是工藝流程簡單;COH不MnSO純度;應(yīng)過程無有;(3)的pH為6

3222222323332223243223242442432322222232333222324322324244243232

)=1×10

-10

molL-1

,Kc(Fe

·c

(OH

-39

,時溶液中

)=2.6×10

molL-1。K=c2+)·c2(OH-)=10若Zn2+濃0.1molL,則(OH-molL-1,c(H+)=10-6molL。3.答案(1)CaCO

CaO+CO↑(2)Mg(OH)+2H(3)抑制MgCl水解

Mg2+

+2HO(4)Mg2+

]

(5)MgOMgCl均為離子化合物熔融時均能電解制鎂,MgO點很高電解時能耗高,以工業(yè)上是電解熔融MgCl冶煉鎂,而AlCl是共價化合物液態(tài)時難導電,以工業(yè)上是電解熔融Al冶煉鋁(6)否

解析貝殼的主要成分是,燒生成和。氫氧化鎂屬于堿,與鹽酸發(fā)生復分解反應(yīng)。(3)氣體氛圍中,以防止Mg2+

水解。(4)MgO是離子化合物,電子式為Mg2+

]

。(5)MgO和MgCl均為離子化合物,融時均能電解制鎂但熔點很高,解時能耗高所以工業(yè)上是電解熔融冶煉,AlCl是共價,融Al(6)中c(OH)=molL=1.0×10molL-1此時(Mg2+)=molL-1molL-1molL-1,此Mg2+有完全沉淀。4.答案(1)將PbSO轉(zhuǎn)化為PbCO,高鉛的利用率NaSO(2)適當升溫(或適當增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑等其他合理答案)+

+2N3Pb

+2NO↑+4H(3)HNO

1.00×10

(4)取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴加鹽酸酸化的BaCl溶液若不產(chǎn)生白色沉淀,表明已洗滌完全(或其他合理答案)(5)4PbSOSO+3PbO·PbSO·HO+2HO51.75%解析步驟①用純堿溶液浸潤鉛泥,轉(zhuǎn)化為,高鉛的利用,液的溶質(zhì)為過量的Na和反應(yīng)生成的。(2)驟③酸溶時可以通過適當升溫、適當增大硝酸濃度或減小沉淀粒徑來提高酸溶速率7

;鉛與硝酸反應(yīng)的離子方程式為

234242442224223222222422422222222AB234242442224223222222422422222222ABC+

+2N

3Pb

+2NO↑+4HO濾中可循環(huán)利用的溶質(zhì)的化學式;根據(jù)

K(PbSO)=1.82×10-8c(Pb)×c(S

),c2+)=1.82×10

molL,則此時c

)=1.00×10-3molL-1沉淀吸附的離子是硫酸根離子,鹽酸酸化的氯化鋇檢驗,其檢驗方法為取少量最后一次的洗滌過濾液于試管,其中滴加鹽酸酸化的溶不產(chǎn)生白色沉淀,則表明已洗滌完全。

(5)合成三鹽的化學方程式為4PbSO+6NaOHSO+3PbOPbSO·HO+2HO,若得到純凈干燥的三鹽99.0t,則含有的鉛元素質(zhì)量為t××100%=51.75%

×100%=82.8t,鉛泥中鉛元素的質(zhì)量分數(shù)為5.答案(1)將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH濃度、升溫等(答1即可)(2)過濾

3(3)提供堿性溶液抑制NaBO水解

2MgH+NaBO

2

NaBH+2MgO(5)B-

B

+8OH2++B

+8OH

+6HO解析將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH度、升溫等都可以加快硼精礦溶解速率。根據(jù)以上分析,作為過濾濾渣主要成分為已知NaBO易溶于水在堿性條件下穩(wěn)定存在,以除硅、鋁步驟加而不加入的原因:①能將硅、鋁以沉淀除;供堿性溶液抑制NaBO水解根據(jù)化合價代數(shù)和為則氫化鎂(MgH)中H元素的化合價