高考化工流程題

PAGEPAGE62016高考理綜化學(xué)工藝流程圖題匯編1.全國(guó)Ⅰ.28．(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問(wèn)題：(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)______。(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_(kāi)_______、________。“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_________。(5)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(kāi)___。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))答題卡1.(1)______。(2)_______。(3)________、________。_____。(4)________，_________。(5)____。答案1.(1)+3價(jià)；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；(3)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2-(或NaClO2)；(4)2:1；O2；(5)1.57g。2.全國(guó)Ⅲ.28.（14分）以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2~2.92.8~3.122~2860~651~2<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問(wèn)題：（1）“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+。“廢渣1”的主要成分是__________________。（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)_____mol。（3）“中和”作用之一是使釩以V4O124?形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有_______。（4）“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為：4ROH+V4O124?R4V4O12+4OH?（以ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性（填“酸”“堿”“中”）。（5）“流出液”中陽(yáng)離子最多的是________。（6）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。答題卡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）堿；（5）K＋；（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。3.北京卷.27．（12分）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：6.(2015·全國(guó)卷Ⅰ)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下所示：回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程__________________________________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有___(寫(xiě)出兩條)。(2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離。“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是________(寫(xiě)化學(xué)式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是___________________________。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________(填名稱(chēng))。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_(kāi)_______。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程：___________________。6.（1）_______________________(2)________，________(3)________。___________________________。(4)_______。(5)________。(6)___________________。[答案](1)Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4eq\o(=,\s\up14(△))2H3BO3＋2MgSO4提高反應(yīng)溫度、將礦石粉碎(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)將Fe2＋氧化成Fe3＋使Fe3＋與Al3＋形成氫氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸鎂(5)(6)2H3BO3eq\o(=,\s\up14(△))B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mgeq\o(=,\s\up14(△))2B＋3MgO7.(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下：提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是______，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對(duì)除雜的影響是__________________。(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______，過(guò)濾得到的濾渣中，除了過(guò)量的鋅外還有________。(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是_______。(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的濾餅11.2g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1g，則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＋鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無(wú)法除去鐵和錳雜質(zhì)(2)置換反應(yīng)鎳(3)取少量水洗液于試管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則說(shuō)明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(4)18.硫酸鋅是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于農(nóng)業(yè)、化工、電鍍、水處理等行業(yè)。用煉鋅廠廢渣(含ZnO、FeO、CuO)回收生產(chǎn)一水硫酸鋅的工藝流程如圖所示：已知：某溫度下，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)酸浸時(shí)，為提高浸出速率，可采取的措施是____________(填兩種)。(2)氧化、中和時(shí)，需要用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為4.5～5.0，原因是_____(3)氧化、中和時(shí)用漂白粉作氧化劑，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____實(shí)際操作中通入空氣的作用是___________________________。(4)操作X的名稱(chēng)為_(kāi)_________________。(5)第三次操作X后，得到成品的步驟為_(kāi)_________________，過(guò)濾，洗滌，加熱脫水。(6)已知：向漂白粉中加入稀硫酸會(huì)有氯氣生成。某含氯廢水(pH約為9)中可能存在Cl－、ClO－中的一種或兩種。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)含氯廢水中是否存在Cl－的實(shí)驗(yàn)方案：（實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硝酸、稀硫酸、品紅溶液、AgNO3溶液。）______________________________________________________________8.(1)___________(2)_____(3)________________________________。(4)__________________。(5)_________________(6)______________________________________________________________[答案](1)適當(dāng)增加硫酸的濃度、加熱、將廢渣粉碎(2)pH太低，鐵的去除率低，pH太高，鋅的損失率會(huì)增大(3)4FeSO4＋8NaOH＋Ca(ClO)2＋2H2O=CaCl2＋4Na2SO4＋4Fe(OH)3↓加快氧化速率(4)過(guò)濾(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)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，說(shuō)明廢水中含有Cl－，若無(wú)白色沉淀生成，說(shuō)明不含Cl－；9.【2015福建】(15分)無(wú)水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。（1）氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應(yīng)的離子方程式為。（2）工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）制取無(wú)水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：已知：物質(zhì)SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸點(diǎn)/℃57.6180（升華）300（升華）1023=1\*GB3①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是（只要求寫(xiě)出一種）。②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣，則反應(yīng)生成相對(duì)原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)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反應(yīng)生成AlCl3的熱化學(xué)方程式為。=4\*GB3④步驟Ⅲ經(jīng)冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學(xué)式分別為_(kāi)_______=5\*GB3⑤結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是?！敬鸢浮浚?5分）（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+（2）=1\*GB3①防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解或增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。=2\*GB3②Fe或鐵；=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純度。10．【2015四川】（14分）為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）?；罨蜩F礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。（2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。A．KMnO4溶液B．K3[Fe(CN)6]溶液C．KSCN溶液（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH