新疆高考化学综合提升.docx

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新疆高考化学综合提升

2017年新疆高考化学综合提升

（二）

1.氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是　　。

（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式　　、

　　，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的Ca2+、Mg2+直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是　　。

（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）．则B处产生的气体是　　，E电极的名称是　　极。

电解总反应的离子方程式为　　。

（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为　　。

（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45×104A，该电解槽的电解效率为　　。

2．研究人员研制利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如图1：

图2

已知：

浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。

PbO2的氧化性大于MnO2．有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图2．

离子

离子半径（pm）

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

Fe2+

74

7.6

9.7

Fe3+

64

2.7

3.7

Al3+

50

3.8

4.7

Mn2+

80

8.3

9.8

Pb2+

121

8.0

8.8

Ca2+

99

﹣

﹣

（1）浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式为　　。

（2）Fe2+被氧化的过程中主要反应的离子方程式　　。

（3）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至　　范围。

（4）阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子．请依据图、表信息回答，决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有　　等（写二点）。

（5）吸附步骤除去的主要离子为　　。

（6）电解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn，写出阳极的电极反应方程式　　。

3．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。

工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

（1）在滤液A中加入漂白液，所得滤液B显酸性。

①滤液A中加入漂白液的目的是：

（用离子方程式表示）。

②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为（填代号）。

A．氢氧化钠溶液B．硫酸溶液C．氨水D．二氧化碳

（2）由滤液B制备少量无水AlCl3（AlCl3极易在空气中水解）

①由滤液B制备氯化铝晶体（将AlCl3•6H2O）涉及的操作为：

、冷却结晶、（填操作名称）、洗涤。

②将AlCl3•6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的

（填序号）。

①氧化性②吸水性③难挥发性④脱水性

（3）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为（填代号）。

4．工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如下：

已知：

Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O

（1）实验操作I的名称为　　；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有　　（填仪器名称）。

（2）滤液A中铁元素的存在形式为　　（填离子符号），生成该离子的离子方程式为　　，检验滤液A中存在该离子的试剂为　　（填试剂名称）。

（3）金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为　　。

（4）常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c（OH﹣）前者为后者的108倍，则两种溶液的pH=　　。

（5）①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是　（填代号）。

a．电能全部转化为化学能

b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2+浓度减小

d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系

②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤为：

称取一定质量的样品→　　→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量．（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）

5．磷酸二氢钾（KH2PO4）在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛的应用，有报道一种湿法磷酸萃取制备磷酸二氢钾的工艺流程如图甲所示（部分流程步骤已省略）：

已知萃取的主要反应原理：

KCl+H3PO4═KH2PO4+HCl；HCl+E（表示有机萃取剂）═HCl•E；

请回答下列问题：

（1）在实验室实现流程图中操作X需要的主要玻璃仪器是；流程图中物质A是；

（2）副产品B的化学式是；一系列操作Y，具体包括、洗涤、干燥；

（3）评价该工艺的优点、（任写两点）；

（4）若用1000kg质量分数为56%的磷酸溶液，产率为98%，则可生产KH2PO4的质量为：

kg；

（5）萃取一步是该流程的核心操作，萃取率、杂质脱除率受众多因素影响，请从如图乙中寻找出投料比

对萃取率和杂质脱除率影响的主要规律或结论（任写两条）：

①；

②。

6．工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产KMnO4．即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到的K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生产工艺简略如下：

（1）反应器中反应的化学方程式为　　。

（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量　　（填“偏高”或“偏低”）．

（3）电解槽中阳极的电极反应方程式为　　。

（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入CO2反应生成黑色固体、KMnO4等，反应的化学反应方程式为　　。

根据上述反应，从Mn元素的角度考虑KMnO4的产率最高为　　。

与该传统工艺相比，电解法的优势是　　。

（5）用高锰酸钾测定某草酸结晶水合物的纯度：

称量草酸晶体样品0.250g溶于水，用0.0500mol•L﹣1的酸性KMnO4溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO4溶液15.00mL，则该草酸晶体的纯度为　　。

（已知该草酸结晶水合物H2C2O4•2H2O的式量为126）

7．为回收利用废钒催化剂（含有V2O5，、及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如图1：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下：

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

（VO2）2SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

回答下列问靥：

（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，写出该反应的化学方程式。

（2）滤液中含钒的主要成分为（写化学式）。

（3）反应③的沉淀率是回收钒的关键，该步反应的离子方程式为；沉淀率的髙低除受溶液pH影响外，还与氯化按系数（NH4Cl加入质量与样品中V2O5的质量比）和温度有关．根据图2判断最佳氯化铵系数和温度分别为、。

（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，该滴定反应的离子方程式。

若产生2.24L的CO2（标准状况下），则转移电子数为。

（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：

VO

+V2++H+

VO2++H2O+V3+电池充电时阳极的电极反应式为。

8．钠及其化合物具有广泛的用途。

（1）工业上制备金属钠的常用方法是______________。

试写出制备金属钠的化学方程式        ，

金属钠可用于                       （写出Na在熔点低方面的一种用途）。

（2）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。

该电池的结构如图所示：

①正极的电极反应式为________________，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为______。

（3）常温下，浓度均为0.1mol·L－1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：

上述盐溶液的阴离子中，结合H＋能力最强的是        ，根据表中数据，浓度均为0.01mol·L－1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是_______（填序号）。

a．HCN   b．HClO    c．CH3COOH   d．H2CO3

（4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

①常温下，当300mL1mol·L－1的NaOH溶液吸收4.48L（折算成标准状况）SO2时，所得溶液pH>7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：

当向含相同浓度Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，________（填离子符号）先沉淀，Ksp[Fe（OH）2]______Ksp[Mg（OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）

9．一种以黄磷（P4）为原料制备次磷酸钠晶体的工艺流程如图10所示：

图10

（1）一定温度下，PH3为分解反应为4PH3（g）

P4（g）+6H2（g），该反应的平衡常数表达式为K=

；磷化氢是一种易燃、有毒的气体，可以在常温下催化氧化为磷酸，其反应的化学方程式是。

（2）搅拌釜中通入CO2的目的是。

（3）滤渣2的主要成分为。

（4）次磷酸钠可用于化学镀。

如在塑料镀件上化学镀铜，用含有Cu2+和H2PO2-的溶液在pH=11条件下反应，次磷酸根离子被氧化为HPO32-，该反应的离子方程式为。

化学镀与电镀相比，优点是：

、。

（答两点）

10．茶是我国人民喜爱的饮品。

我市某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。

【查阅部分资料】草酸铵[（NH4）2C2O4]属于弱电解质。

草酸钙（CaC2O4）难溶于水。

Ca2＋、Al3＋、Fe3＋完全沉淀的pH为Ca（OH）2：

pH≥13；Al（OH）3：

pH≥5.5；Fe（OH）3：

pH≥4.1。

请根据上述过程及信息填空：

（1）步骤②加盐酸的作用是。

（2）写出检验Ca2＋的离子方程式。

（3）写出沉淀C所含主要物质的化学式。

（4）写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式。

（5）步骤⑨的作用是。

（6）称取400g茶叶样品灼烧得灰粉后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的（NH4）2C2O4溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到5.12g沉淀，原茶叶中钙元素的质量分数为。

11．钒有金属“维生素”之称，研究发现钒的某些化合物对治疗糖尿病有很好的疗效。

工业上设计将VOSO4

中的K2SO4、SiO2、CuO杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：

请回答下列问题：

（1）操作②的名称是。

（2）步骤②、③的变化过程可表示为（HM为有机萃取剂）：

VOSO4（水层）+2HM（有机层）

VOM2（有机层）+H2SO4 （水层） 

步骤②必须加入适量碱，其原因是。

步骤③中X试剂为。

（3）步骤④的离子方程式为。

（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有和。

（5）操作Ⅰ得到的废渣，用溶解（填试剂），充分反应后，

（填写系列操作名称），称量得到mg氧化铜。

（6）将（5）得到mg氧化铜用氢气完全还原结果生成铜为ng，则氧化铜的质量分数是。

12．下图是对一种废旧合金各成分（含有Cu、Fe、Si三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。

已知相关溶度积常数：

298K时，Ksp[Cu（OH）2]＝2．2×10－20，Ksp[Fe（OH）3]＝

4．0×10－38，Ksp[Mn（OH）2]＝1．9×10－13，根据上面流程回答有关问题：

（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是。

（2）加入过量FeCl3溶液过程中可能涉及的化学方程式：

。

（3）过量的还原剂应是，溶液b中所含的金属阳离子有。

（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为。

②若用Xmol/LKMnO4溶液处理溶液b，当恰好反应时消耗KMnO4溶液YmL，则最后所得红棕色固体C的质量为（用含X、Y的代数式表示）。

（5）常温下，若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为：

。

（填金属阳离子）

（6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Zg，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则阳极生成的最后一种气体在标准状况下的体积为（用含Z的代数式表示）。

13．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。

请回答下列问题：

（1）卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱。

①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________；

②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为___________（已知产物之一为CaS）；

（2）氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。

①图中的中间产物C是_______，D_______。

（写化学式）；

②装置乙中发生反应的化学方程式为______；

（3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是______________；

（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。

请结合下图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？

________

。

14．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。

工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe（OH）2+□____+□_____=□Fe（OH）3+□CI-

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

Mg（OH）2

Zn（OH）2

MgCO3

CaCO3

开始沉淀的pH

10．4

6．4

—

—

沉淀完全的pH

12．4

8．0

—

—

开始溶解的pH

—

10．5

—

—

Ksp

5．6×

—

6．8×

2．8×

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。

a．大理石粉b．石灰乳c．纯碱溶液d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。

15．钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有

、

、

、

等。

某主要生产

、

、

的化工厂利用钡泥制取

，其部分工艺流程如下：

（1）酸溶后溶液中

，

与

的反应化学方程式为。

（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是；

。

（3）该厂结合本厂实际，选用的X为（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。

（4）上述流程中洗涤的目的是。

16．四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。

用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：

请回答下列问题：

硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。

向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：

_________________________、____________________。

在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。

水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。

请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：

_______________________________________________。

过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。

（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：

将556akgA（摩尔质量为278g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。

若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。

17．

18．Ⅰ.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，重铬酸钾的溶解度随温度影响较大。

工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO·Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。

涉及的主要反应是:

6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O

（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是__________________。

（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是__________________。

（3）操作④中，酸化时，CrO42-转化为Cr2O72-，

写出平衡转化的离子方程式__________________。

（4）用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因__________________。

（5）称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液，取出25mL于锥形瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放于暗处5min。

然后加入100mL水，加入3mL淀粉指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I一+S4O52-）

判断达到滴定终点的依据是__________________。

Ⅱ.氨作为一种富氢化合物，具有各种优点，特别是

氨有着良好的产业基础，价格低廉，

氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力。

氨氧燃料电池示意图，回答下列问题

（1）a电极的电极反应式为_________________________；

（2）反应一段时间后，电解质溶液的pH将_________

（填“增大”“减小”或“不变”）；

（3）已知：

N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol，

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol，

试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式：

________________________；

19．过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。

湿法工艺制取过氧化尿素是用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下合成过氧化尿素。

反应的方程式为：

CO（NH2）2+H2O2

CO（NH2）2·H2O2 △H<0。

过氧化尿素的部分性质如下：

湿法合成过氧化尿素的流程图如下：

请回答下列问题：

（1）反应器的加热方式是        ；反应温度需控制在适当温度下进行，温度不能过高的原因是             ，温度也不能过低的原因是。

（2）若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是          。

（3）干法工艺制取过氧化尿素的方法是：

采用高浓度双氧水水溶液喷雾到无水尿素固体上进行反应，水和反应热通过流态床移去而得到干燥的过氧化尿素产品。

比较干法与湿法两种工艺，你认为干法工艺的优点是：

       （答出一点即可），

干法工艺的缺点是：

                             （答出两点即可），

湿法工艺的优点是：

                             （答出两点即可）。

（4）准确称取0．6000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL6mol•L-1H2SO4，用0．1000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20．00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2•H2O2的质量分数为        （结果保留到小数点后一位）。

20．钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。

为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）。

已知：

①物质溶解性：

LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；

②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表．

Fe3+

Co2+

Co3+

Al3+

pH（开始沉淀）

1.9

7.15

﹣0.23

3.4

pH（完全沉淀）

3.2

9.15

1.09

4.7

请回答：

（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是　　。

（2）写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式：

　　。

（3）步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过　　；废渣中的主要成分除了LiF外，还有　　。

（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是　。

（5）在空气中加热5.49g草酸钴晶体（CoC2O4•2H2O）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。

温度范围/℃

固体质量/g

150～210

4.41

290～320

2.41

890～920

2.25

①加热到210℃时，固体质量减轻的原因是　　。

②经测定，加热到210～290℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为：

　。

[已知M（CoC2O4·2H2O）=183g/mol]

参考答案

1．

（1）氯化钠、氢氧化钠；

（2）Ca2++CO32﹣=CaCO3↓、Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下