高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编.docx

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高考广东各市模拟无机化工生产工艺流程题汇编

三、无机化工生产工艺流程题广州一二模、佛山一二模、肇庆一二模、汕头一二模、江门二模、潮州二模、揭阳一二模、韶关一二模、湛江一二模、深圳一二模、惠州调研

（广州一模）31．（16分）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。

以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

（1）提高“反应1”反应速率的措施有_________________、__________________等。

（2）“反应2”的的氧化剂是_________，该反应的化学方程式为____________________。

（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是_________________________________。

（4）从“母液”中可回收的主要物质是_________。

（5）“冷却结晶”后经______________（填操作名称）即可获得粗产品。

【参考答案】

（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。

4分）

（2）ClO2（2分）H2O2+2ClO2+2NaOH＝2NaClO2+2H2O+O2（3分）

（3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解（2分）

（4）Na2SO4（3分）（5）过滤（2分）

（广州二模）32．（16分）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。

以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：

一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Zn（OH）2

Fe（OH）2

pH

3.2

6.7

8.0

9.7

（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是_____________________________。

（2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2＋、SO42－，另含有Fe2＋、Cu2＋等杂质。

先加入___________（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调节溶液的pH至5.4，然后加入适量KMnO4，Fe2＋转化为Fe（OH）3，同时KMnO4转化为MnO2。

经检测溶液中Fe2＋的浓度为0.009mol·L－1，则每升溶液中至少应加入__________molKMnO4。

（3）杂质Cu2＋可利用置换反应除去，应选择的试剂是___________。

（4）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn（OH）2·H2O，“煅烧”在450～500℃下进行，“煅烧”反应的化学方程式为_____________________________________。

32．（16分）

（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分）

（2）Na2CO3（2分）0.003（3分）（3）锌粉（3分）

（4）（4分）

（佛山一模）32.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。

研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。

已知：

①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：

3.4、12.4。

②M（BaCO3）=197g/mol，M（BaCl2·2H2O）=244g/mol

（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________。

已知：

SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）ΔH1=+47kJ/mol

SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）ΔH2=+189kJ/mol

则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。

（2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。

（3）加20%NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是__________________。

（4）BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

（5）10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O__________吨。

32.（16分）

（1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl（本空符号不作扣分要求）（3分）SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）ΔH=+236kJ/mol（3分）

（2）使Fe3+完全沉淀（3分）（3）Mg（OH）2（2分）

（4）蒸发浓缩、降温结晶（2分）（5）9.76（3分）

（佛山二模）32.（16分）

二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。

工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。

部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

沉淀物

Al（OH）3

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Pb（OH）2

Mn（OH）2

PbS

CuS

ZnS

MnS

FeS

pH

5.2

3.2

9.7

8.7

10.4

≥0.1

≥-0.42

≥2.5

≥7

≥7

回答下列问题：

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为。

（2）滤渣B的主要成分是

。

（3）加入MnS的目的是除去杂质。

（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为

。

32．（16分）

（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2（SO4）3＋2H2O（4分）

（2）Fe（OH）3Al（OH）3（各2分）（3）Cu2＋Zn2＋（各2分）

（4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－）（4分）

（肇庆一模）32．（18分）某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：

软锰矿：

MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分；

闪锌矿：

ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。

科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。

MnCO3、ZnCO3

请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、Al2（SO4）3等。

试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：

MnO2+CuS+=↓++CuSO4+。

（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为。

沉淀物

Fe（OH）3

Al（OH）3

Zn（OH）2

开始沉淀pH

2.3

4.0

5.4

完全沉淀pH

4.1

5.2

8.0

（3）反应Ⅲ要调节pH生成Fe（OH）3、Al（OH）3，中过量的H+所使用的物质是，调节的pH范围是（pH数据见右表）。

（4）本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和。

32．（18分）

（1）（4分）2H2SO4S↓MnSO42H2O（后两种物质顺序可颠倒）

（2）（3分）将溶液中的硫酸铜转化为铜（2分）Zn+Fe2+=Fe+Zn2+（2分）

（3）（6分）MnCO3（2分）ZnCO3（2分）5.2~5.4（或其中的数值，2分）

（4）（2分）MnO2

（肇庆二模）32．（17分）请回答有关锌及其化合物的问题。

（1）高温锻烧时，闪锌矿（ZnS）与氧气反应生成ZnO和SO2。

其反应方程式为：

，该反应1mol还原剂失去电子mol。

（2）已知Zn（OH）2具有两性，在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn（OH）42-。

右图是Zn2+在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图。

①当pH=7、c（Zn2+）=0.01mol·L-1,Zn2+主要存在形式为、（写化学式）。

②向c（Zn2+）=1×10-5mol·L-1的溶液中加入固体NaOH到pH=13，其反应的离子方程式为。

③已知该温度下的Ksp[Zn（OH）2]=1×10-17、Ksp（ZnS）=1.6×10-24。

当向新生成的Zn（OH）2浊液中滴入足量的Na2S溶液，振荡后Zn（OH）2会全部转化为ZnS，其原理是：

。

高温

32.（17分）

（1）（5分）2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2（3分）6（2分）

（2）①（4分）写为Zn2+、ZnOH+或Zn（OH）2之中的两个都给分，每个2分

②（4分）Zn2++4OH-==Zn（OH）42—或分步写：

Zn2++2OH-==Zn（OH）2↓（2分）、Zn（OH）2+2OH-==Zn（OH）42—（2分）

③（4分）由于在Zn（OH）2浊液存在溶解平衡：

Zn（OH）2（s）

Zn2+（aq）+2OH-（aq）（1分），而Ksp[Zn（OH）2]>Ksp（ZnS）（1分），滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶（或溶度积更小）的ZnS，使Zn2+浓度减小，（1分）溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS（1分）。

[合理叙述参照给分]

（汕头一模）

32．（16分）我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。

下图表示其冶炼加工的流程：

冶炼中的主要反应：

⑴烟气中的主要废气是，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是：

。

⑵电解法精炼铜时，阳极是（填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽（填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是。

⑶在精炼铜的过程中，电解质溶液中c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大而影响进一步电解。

几种物质的溶度积常数（Ksp）

物质

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Zn（OH）2

Cu（OH）2

Ksp

8.0×10-16

4.0×10-38

3.0×10-17

2.2×10-20

①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。

根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是。

②一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右，加入H2O2的目的是

。

加入H2O2后发生反应的离子方程式为。

32.（16分）

（1）SO2（2分）制硫酸（2分）

（2）粗铜板（2分）阳极（2分）Cu2++2e-=Cu（2分）

（3）①Fe3+（2分）②将Fe2+氧化为Fe3+（2分）,2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O（2分）

（汕头二模）

32.（16分）工业碳酸钠（纯度约为98％）中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl—、和SO42—等杂质，提纯工艺线路如下：

Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

Na2CO3·10H2ONa2CO3·7H2ONa2CO3·H2O

3236t（℃）

Ⅱ、有关物质的溶度积如下：

物质

CaCO3

MgCO3

Ca（OH）2

Mg（OH）2

Fe（OH）3

Ksp

4.96×10—9

6.82×10—6

4.68×10—6

5.61×10—12

2.64×10—39

回答下列问题：

（1）加入NaOH溶液时发生的离子方程式为。

向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c（Mg2＋）：

c（Fe3＋）＝。

（2）“趁热过滤”时的温度应控制在。

（3）有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。

请你分析实际工业生产中是否可行，并说明理由。

（4）已知：

Na2CO3·10H2O（s）＝Na2CO3（s）＋10H2O（g）△H=+532.36kJ·mol—1

Na2CO3·10H2O（s）＝Na2CO3·H2O（s）＋9H2O（g）△H=+473.63kJ·mol—1

写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。

32.（16分）

⑴（6分，各2分）Fe3++3OH—=Fe（OH）3↓、MgCO3+2OH—=Mg（OH）2+CO32—、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓（三个答对两即可）；2.125×1021⑵（2分）高于36℃

⑶（2分）不可行；（3分）若“母液”循环使用，则溶液c（Cl—）和c（SO42—）增大，最后所得产物Na2CO3混有杂质

⑷（3分）Na2CO3·H2O（s）＝Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ·mol—1

（江门二模）32．（16分）铁及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：

（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为：

。

（2）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。

X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y可溶于过量盐酸，形成黄绿色的溶液，写出Y与盐酸反应的化学方程式：

。

（3）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产

CuCl2·2H2O的工艺流程如下：

已知：

Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2沉淀完全时的pH值分别为：

9.7、3.2、6.4。

试回答下列问题：

①试剂F应选用。

（填编号）

A．Cl2B．NaClO

C．HNO3D．浓硫酸

理由是。

②为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B进行的操作是：

蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。

分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到的固体是。

32．（16分）

（1）2H2O+O2+4e－=4OH-（4分，化学式或配平错漏0分）

（2）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O（4分，化学式或配平错漏0分）

（3）①B（2分）

NaClO能将Fe2＋氧化为Fe3＋（2分），且溶液显碱性（或消耗H+），能增大溶液pH（1分），使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀（1分）②Na2SO4（2分）

（潮州二模）32．（16分）

高铁酸盐（K2FeO4、Na2FeO4）在能源、环保等方面有着广泛的用途。

干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

干法

Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物

湿法

强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液

△

（1）干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH=====2K2FeO4+3KNO2+2H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　。

（2）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：

溶解

①反应I的离子方程式为　　。

②反应II的化学方程式为　　。

③加入饱和KOH溶液的目的是　　。

（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。

它能消毒杀菌是因为，它能净水的原因是

____。

（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，右图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由图可得出高铁电池的优点有：

工作电压稳定，

　　。

32．（16分）

（1）3∶1（2分）

（2）①2OH–+Cl2＝Cl–+ClO–+H2O（2分）

②3NaClO+10NaOH+2Fe（NO3）3＝2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

（3分，写离子方程式3ClO–+10OH–+2Fe3+＝2FeO42–+3Cl–+5H2O同样给分）

③增大K+浓度，促进K2FeO4晶体析出（3分）

（3）高铁酸钾（K2FeO4）有强氧化性；（2分）高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe（OH）3胶体有吸附性（有絮凝作用），使水澄清（2分，共4分）

（4）放电时间长（2分）

（揭阳一模）32．（16分）某研究性学习小组从海水晒盐后的盐卤（主要含Na+、Mg2+、Cl－、Br－等）中模拟工业生产提取

镁，主要过程如下：

（1）从过程①得到的Mg（OH）2沉淀中混有少量的Ca（OH）2，除去少量Ca（OH）2的方法是先将沉淀加入到盛有饱和溶液的烧杯中，充分搅拌后经、（填操作方法）可得纯净的Mg（OH）2。

写出有关反应的离子方程式。

（2）右图是该研究性学习小组设计进行

过程③的实验装置图。

其中装置A的作用是

。

若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是

。

（3）写出过程④中发生反应的化学方程式。

32．（16分）

（1）MgCl2（或氯化镁）（2分）过滤（2分）洗涤（2分）

Mg2++Ca（OH）2＝Mg（OH）2+Ca2+（3分）

（2）制备干燥的HCl气体，抑制MgCl2的水解。

（3分）

用铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧，若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠。

（2分）（答焰色反应也给分）

（3）MgCl2（熔融）

Mg+Cl2↑（2分）

（揭阳二模）32．（16分）锌锰废电池可回收锌、锰元素生产硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如下：

试回答下列问题：

（1）上述过程中的氢气，是回收硫酸锌的另一个工艺流程中产生的副产品。

已知硫酸锌水溶液显酸性，用离子方程式说明。

（2）原料锰粉粗品中主要成分为MnO2和碳，焙烧时反应的化学方程式为MnO2+C=MnO+CO↑，该反应的氧化产物是。

（3）50~55℃向MnSO4的母液中加入足量NH4HCO3，反应的化学方程式为：

MnSO4+2NH4HCO3=（NH4）2SO4+MnCO3↓+_______+_______。

（4）已知三种离子沉淀的pH范围为Fe3+：

2.7～3.7，Mn2+：

8.6～10.1，Fe2+：

7.6～9.6。

下表是上述过程②中除去Fe2+的模拟操作方法，请完成下表内容：

实验步骤

离子方程式

步骤1：

取少量滤液于试管中，加入过量酸化的H2O2溶液，振荡。

_______________________________

步骤2：

将pH调到，使Fe3+沉淀完全

Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+

32．（16分）

（1）Zn2++2H2O

Zn（OH）2+2H+（3分）

（2）CO（3分）

（3）H2O（2分）CO2↑（2分）

（4）2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O（3分）3.7～8.6（3分）

（韶关一模）32．（16分）以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图：

回答下列问题：

（1）酸浸、过滤后滤液A中的金属阳离子是__________；

（2）煅烧FeCO3生成产品I的化学反应方程式为________；

（3）已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示，产品Ⅱ的化学式为____，为了获得产品Ⅱ，向（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液后，还需要进行的操作是、趁热过滤、洗涤、干燥；

（4）检验产品II晶体中是否含有少量的氯化物杂质需用到的试剂是，进一步提纯产品II的方法是；

（5）步骤Ⅲ中可选用（填序号）试剂调节溶液的pH。

A．稀硝酸B．双氧水C．氨水D．高锰酸钾溶液

32．（16分）

（1）Fe3＋、Fe2＋（或铁离子、亚铁离子）（4分，各2分）

（2）４FeCO3+O2==2Fe2O3+4CO2 （3分）    （3）K2SO4 （2分）；蒸发结晶（2分）

（4）Ba（NO3）2溶液、AgNO3溶液；重结晶（3分，各1分）　（5）C（2分）

（韶关二模）32．（16分）工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）得含铁（Fe3+）的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe（OH）3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。

（1）硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为；

（2）完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：

2KMnO4+3MnSO4+2H2O=

；

（3）调节pH的作用是；

（4）操作1的名称为，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有；

（5）下列有关工艺的说法正确的是（双选，填字母）。

A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pH

B．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率

C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本

D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe（OH）3

32．（16分）

（1）Al2O3+6H+=2Al3++3H2O（3分）

（2）5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4（3分）

（3）使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去（3分）

（4）过滤（2分）；蒸发皿（泥三角）（2分）（5）AC（全对给3分，错1个扣2分，扣完为止）

湛江市一模

（湛江二模）32．（16分）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。

其生产工艺如下：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行。

因在温度较高时KOH与Cl2反应生成的是KClO3。

写出在温度较高时KOH与Cl2反应的化学方程式，该反应的氧化产物是。

（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是（填编号）。

A．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

C．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO3转化为KClO

（3）从溶液II中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为。

（4）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净。

（5）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：

FeO

+H2O=Fe（OH）3（胶体）+O2↑+OH－。

32．（16分）

（1）6KOH+3Cl2

KClO3+5KCl+3H2O（3分）；KClO3（2分）

（2）AC（2分）（3）2Fe3++3ClO－+10OH－＝2FeO42-+3Cl－+5H2O（3分）

（4）用试管取少量最后一次的洗涤液，加入硝酸银溶液，无白色沉淀则已被洗净（3分）