广东各地市模拟试题汇编 化学工业流程.docx
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广东各地市模拟试题汇编化学工业流程
2014广东各地市模拟试题汇编化学工业流程
1．（2014广州调研）锰是冶炼工业中常用的添加剂。
以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的工艺流程如下：
已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
物质
Mn（OH）2
Co（OH）2
Ni（OH）2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.0×10-11
5.0×10-22
1.0×10-22
（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。
（2）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+，反应的离子方程式是，加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0，以除去Fe3+。
（3）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是。
（4）步骤Ⅳ中，在（填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式为。
（5）电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn（OH）2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。
进行二级沉降的目的是。
2．（2014广州一模）某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：
（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为
__________________________________、______________________________________
（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。
（写出两个）
（3）物质X的化学式为___________。
“碱溶”时反应的离子方程式为____________________________________。
（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。
为了获得产品Al（OH）3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是_________________________________________________________。
（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：
_______________________________________________________________。
3．（2014广州二模）
碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。
工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
（1）粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物，电解精炼后，阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。
电解精炼粗铜时，阳极电极反应式为____________。
（2）TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。
从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：
①“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为_______________________________________。
②“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0，生成TeO2沉淀。
如果H2SO4过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是____________________________________；防止局部酸度过大的操作方法是_______________________________________________________________。
③“酸溶”后，将SO2通入TeCl4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方程式是
______________________________________________________。
4．（2014潮州二模）镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。
由于电池使用后电极材料对环境有危害。
某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：
①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。
②K
（Ni（OH）
）：
5.0×10－16K
（NiC2O4）：
4.0×10－10
回答下列问题：
（1）酸溶后所留残渣的主要成份（填物质名称）。
（2）用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为____________________（填化学式）；用pH试纸测定某溶液pH的具体操作是
。
（3）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式。
4）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式，
该反应的平衡常数为
（5）沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一（填化学式）氧化生成Ni（OH）3，如何洗涤Ni（OH）3沉淀？
5．（2014东莞一模）
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）为了加快菱镁矿的溶解，在酸溶阶段可以采取的措施有（任写一条）
。
MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为。
（3）滤渣2的成分是（填化学式）。
滤液A的主要成分有（填化学式）
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4（s）+C（s）
2MgO（s）+2SO2（g）+CO2（g）∆H1
MgSO4（s）+C（s）
MgO（s）+SO2（g）+CO（g）∆H2
MgSO4（s）+3C（s）
MgO（s）+S（g）+3CO（g）∆H3
那么CO2（g）+C（s）
2CO（g）∆H
。
（5）该菱镁矿中MgCO3的含量为94.5%，那么1t该矿石理论上最多制取MgOt
6．（2014佛山一模）
医学工业利用共沉淀原理，通过控制Ca/P物质的量比n（Ca）/n（P），制备相应产品[Ca5（PO4）3OH和Ca3（PO4）2的n（Ca）/n（P）分别为1.67和15]流程如下：
（注：
Ca5（PO4）3OH和Ca3（PO4）2和CaHPO4均难溶于水；Ca（H2PO4）2溶液pH<7）
下表为n（Ca）/n（P）=1.5时，不同pH值制得滤饼的产率以及分析结果：
（1）流程中强调“滴加速度100mL/45min的作用是。
流程中调pH选氨水，不选生石灰或石灰乳的理由是。
（2）从表中数据分析生成Ca3（PO4）2时，“pH=x”中的x的最佳取值为，滤饼的化学成分Ca5（PO4）3OH、Ca3（PO4）2和CaHPO4和。
（3）酸性条件下产率偏低的原因是。
（4）“高温煅烧”滤饼，化学反应方程式为。
（5）右图是生产羟基磷灰石时得到的实验曲线，依据图上信息计算磷的初始浓度为0.70mmol/L，pH=10.0条件下反应前10min内磷的沉淀速率为。
7．（2014佛山二模）
高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，广泛应用于净水、电池工业等领域。
以粗FeO（含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质）制备高铁酸钠的生产流程如下，回答下列问题：
H2SO4
已知：
NaClO不稳定，受热易分解。
（1）粗FeO酸溶过程中通入水蒸气（高温），其目的是
（2）操作目的是得到高纯度FeSO4溶液，则氧化中反应的离子方程式为
____________
（3）本工艺中需要高浓度NaClO溶液，可用Cl2与NaOH溶液反应制备
Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________
在不同温度下进行该反应，反应相同一段时间后，测得生成NaClO浓度如下：
温度/0C
15
20
25
30
35
40
45
NaClO浓度/mol·L-1
4.6
5.2
5.4
5.5
4.5
3.5
2
请描述随温度变化规律__________________________________________________________
其原因为______________________________________________________________________
（4）工业也常用电解法制备Na2FeO4，其原理为：
Fe+2OH－+2H2O
FeO42－+3H2↑
请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。
可选材料：
铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为：
________________________________
8．（2014惠州一模）
已知：
水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2[也可表示为NaAl（OH）4]、Na2ZnO2等物质。
（1）水浸后回收Cu、Ni时的操作是。
水浸后的溶液呈性（“酸”、“碱”、“中”）
（2）完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式
Cr（OH）3+Na2CO3+O2Na2CrO4+CO2+H2O
（3）滤渣II的主要成分有Zn（OH）2、。
（4）已知：
①除去滤渣II后，溶液中存在如下反应：
CrO42—+2H+
Cr2O72—+H2O；②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表
化学式
20℃
60℃
100℃
Na2SO4
19.5
45.3
42.5
Na2Cr2O7
183
269
415
Na2CrO4
84
115
126
“系列操作”中为：
继续加入H2SO4，冷却结晶，过滤。
继续加入H2SO4目的是__________________________________________________。
（5）工业上还可以在水浸过滤后的溶液（Na2CrO4）加入适量H2SO4，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式。
9．（2014惠州二模）
铬铁矿的主要成分的化学式为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质。
工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾，流程为：
已知：
①NaFeO2遇水强烈水解；
重铬酸钾为橙红色针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性；
2CrO42－+2H+
Cr2O72－+H2O
（1）灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是
A.铁B.氧化铝C.石英D.陶瓷
（2）①铬铁矿经粉碎处理的目的是。
②写出Cr2O3和纯碱、氧气反应生成Na2CrO4的化学方程式为；
③NaFeO2水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为。
（3）滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有（填化学式），
（4）通过途径
从Na2CrO4溶液获得K2Cr2O7晶体，操作步骤有：
“酸化”→加KCl固体→蒸发浓缩→操作a→过滤→洗涤→干燥。
“酸化”步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是；
操作a的名称。
10．（2014江门调研）
用霞石岩（化学式为 KNa3[AlSiO4]4，主要成份Na2O、K2O、Al2O3、SiO2）制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：
已知：
NaHCO3溶液的pH约为8~9，Na2CO3溶液的pH约为11~12。
溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝
的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石
泥中。
部分物质的溶解度见右图。
试回答下列问题：
（1）灼烧得到固体M的化学方程式是
________________________________。
（2）X物质是___________，滤液W中主要
含有的离子有______________。
（写三种）
（3）操作Ⅰ得到碳酸钠晶体的操作为
、、、洗涤、干燥。
（4）碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是
________________________________。
（5）碳酸化Ⅱ调整pH＝8的目的是
_______________________________。
11．（2014江门一模）
从明矾[KAl（SO4）2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：
已知：
明矾焙烧的化学方程式为：
4[KAl（SO4）2·12H2O]+3S＝2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是。
（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有_____________。
A．粉碎固体混合物 B．降低温度
C．不断搅拌 D．缩短浸泡时间
（3）明矾焙烧完全后，从步骤②的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
（4）步骤③电解的化学方程式是，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是：
。
（5）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，则该电池的正极电极反应式是
。
（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为bg/mol），若SO2的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H2SO4质量为吨（列出计算表达式）。
12．（2014揭阳一模）
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。
以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图：
加NaClO
已知：
Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去。
若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：
表1生成氢氧化物沉淀的pH表2化学试剂价格表
试剂
价格（元/吨）
漂液（含NaClO，25.2%）
450
双氧水（含H2O2,30%）
2400
烧碱（含98%NaOH）
2100
纯碱（含99.5%Na2CO3）
600
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe（OH）3
2.7
3.7
Fe（OH）2
7.6
9.6
Mn（OH）2
8.3
9.8
Mg（OH）2
9.6
11.1
（1）在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是。
写出加入NaClO发生反应的离子方程式。
（2）在步骤③中控制pH=9.8，其目的是。
（3）沉淀物A的成分为，试剂Z应该是。
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是。
（5）若在实验室中完成步骤
，则沉淀物必需在（填仪器名称）中灼烧。
13．（2014揭阳二模）
利用钛白工业的副产品FeSO4（含TiO2+、Al3+）可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。
其工艺流程如下：
（1）检验FeSO4是否已有部分氧化的方法是。
（2）已知过滤1得到的滤渣的主要成分是Al（OH）3、H2TiO3。
请补充化学方程式：
TiOSO4+=H2SO4+H2TiO3↓；铁粉的作用有：
①除去溶液中的Fe3+，②。
（3）沉淀反应的离子方程式是。
（4）沉淀过程的反应温度为40℃，温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有。
FeC2O4生成后，为提高产品纯度，还需调节溶液pH＝2，若pH过低，则导致FeC2O4的产率（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（5）过滤2得到的滤液经蒸发浓缩、、洗涤可得到副产品，该物质可用作（写出一种用途）。
14．（2014茂名一模）
工业上利用含有一定浓度的I2和CuSO4溶液的工业废水制备饲料添加剂Ca（IO3）2,其生产流程如下：
已知：
Ca（IO3）2微溶于水,溶于硝酸；Ksp（CuI）=1.1×10-12,Ksp（Cu2S）=2.5×10-48；氧化性:
HNO3>IO3—>H2O2
（1）“还原”过程中主要反应的化学方程式为:
2Na2S2O3＋I2=＋2NaI。
（2）在还原过程还伴随有CuI沉淀生成，写出加入Na2S的离子反应方程式：
（3）在氧化过程中先加入H2O2再加入浓硝酸，不直接加入浓硝酸的目的是
（4）加入的石灰乳在溶液中反应而得到Ca（IO3）2，则溶液要调节至（填“酸性”或“中性”或“碱性”），原因是
（5）Ca（IO3）2也可用电化学氧化法制取：
先充分电解KI溶液，然后在电解后的溶液中加入CaCl2，最后过滤制得Ca（IO3）2。
写出电解时阳极发生的电极反应方程式,用该方法制取Ca（IO3）2，每1kg碘化钾理论上可生产纯度为97.8%Ca（IO3）2的质量为kg（计算结果保留3位有效数字）。
15．（2014茂名二模）
工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：
已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下：
Fe3+
Cu2+
Cr3+
开始沉淀pH
2.1
4.7
4.3
完全沉淀pH
3.2
6.7
a
（1）在浸出过程中除了生成Fe2（SO4）3、Cr2（SO4）3外,主要还有
（2）在除铁操作中，需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作：
①加入石灰乳调节pH到；②将浊液加热到80℃，。
（3）写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式，此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%，若NaHSO3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是。
（4）当离子浓度≤1×10—5mol•L-1认为沉淀完全，若要使Cr3+完全沉淀则要保持C（OH—）≥。
已知：
Ksp[Cr（OH）3]=6.3×10-31，
）
16．（2014清远一模）
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下：
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下图。
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
－
－
请回答下列问题：
（1）写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式。
（2）氧化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值，此处调节pH值用到的仪器是，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；吸附步骤除去的主要离子为：
。
（5）CaSO4是一种微溶物质，已知Ksp（CaSO4）=9.10×10—7。
现将cmol·L—1CaCl2溶液与
2.00×10—2mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合（忽略体积的变化〉，则生成沉淀时，c的最小值是 。
17．（2014清远二模）
锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl2·6H2O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO4）为原料制备，生产流程如下：
已知：
①经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和Cl－外，还含有少量Ba2+杂质；
②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10－7、1.1×10－10；
③SrCl2·6H2O的摩尔质量为：
267g/mol。
（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_________________________________________。
（2）隔绝空气高温焙烧，若0.5molSrSO4中只有S被还原，转移了4mol电子。
写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________。
（3）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
（4）加入硫酸的目的是______________________。
为了提高原料的利用率，滤液中Sr2+的浓度应不高于_________mol/L（注：
此时滤液中Ba2+浓度为1×10－5mol/L）。
（5）产品纯度检测：
称取1.000g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO31.100×10－2mol的AgNO3溶液（溶液中除Cl―外，不含其它与Ag+反应的离子），待Cl―完全沉淀后，用含Fe3+的溶液作指示剂，用0.2000mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00mL，则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。
18．（2014汕头一模）
回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉（含MnO2、Mn（OH）2、Fe、乙炔和黑炭等），由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。
根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题。
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe（OH）3
2.7
3.7
Fe（OH）2
7.6
9.6
Mn（OH）2
8.3
9.8
（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。
MnO2与浓盐酸反应的离子方程方程式：
（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如右下图所示，工业采用的是浸取60min，其可能原因是
（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是
（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是：
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+氧化得到MnO2，反应的离于方程式为
（6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。
主要生产过程分两步进行：
第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。
①第一步反应的化学方程式为
②电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为：
19．（2014汕头二模）
欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr2O72-转化为Cr（OH）3沉淀除去。
三种金属离子生成沉淀的pH如右表。
（1）某含铬废水处理的主要流程如下图所
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