高考工艺流程题含答案.docx
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高考工艺流程题含答案
1.银铜合金广泛用于航空工业。
从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
（注：
Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）
（1）电解精炼银时，阴极反应式为；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。
（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。
（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：
CuO+Al2O3CuAlO2+↑（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为molCuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2（SO4）3溶液L。
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
2.石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：
SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为_______________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______________。
（3）步骤①为：
搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。
3、（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。
4．（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：
_______________________________________________________________。
5．（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
______________________________________________________。
6．（2014深圳一模）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：
已知：
①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5mol·L-1）时pH分别为3.6和5。
（1）“微热”除能加快反应速率外，同时还可以，滤渣A为（填化学式）。
（2）根据溶解度（S）∽温度（T）曲线，操作B的最佳方法为（填字母序号）
A．蒸发浓缩，趁热过滤
B．蒸发浓缩，降温结晶，过滤
（3）酸化后Cr2O72－可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为：
；酸C为，Cr（OH）3的溶度积常数Ksp[Cr（OH）3]＝。
（4）根据2CrO42－＋2H+
Cr2O72－＋H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的极，其电极反应式为 。
7．（2014深圳二模）
粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）和PbSO4等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：
（1）用CuSO4做电解液电解含铜、金、铅的粗铜，阳极的电极反应式有：
和Cu-2e-=Cu2+。
（2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是，焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO4外，还有（填化学式）。
（3）操作I的主要步骤为，操作Ⅱ的名称是
（4）写出用SO2还原AuCl4-的离子方程式
（5）为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，请指出流程图中另一处类似的做法
（6）已知298K时，Ksp（PbCO3）=1.46×10-13，Ksp（PbSO4）=1.82×10-8，用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用
8．（2014湛江一模）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。
已知1：
物质的溶解度（g/100g水）已知2：
物质
0℃
40℃
80℃
KCl
28.0
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38.0
K2Cr2O7
4.7
26.3
73.0
Na2Cr2O7
163.0
215.0
376.0
①焙烧时有Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2等生成。
②Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+；
Cr2O72-具有很强的氧化性
回答问题：
（1）“浸出”步骤中，为了提高浸出率，可采取的措施有（要求写一条）。
（2）固体b中主要含有（填写化学式）。
（3）要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用（填写仪器或用品名称）。
（4）酸化步骤用醋酸调节溶液的pH﹤5，其目的是；
不用盐酸调节溶液pH的原因是。
（5）操作III发生反应的化学方程式是，
要得到K2Cr2O7晶体的操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、、和干燥。
9．（2014湛江二模）工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。
其工业流程如下：
回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条）。
（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。
若测得滤液中c（F-）=0.01mol•L-1，
滤液中残留的c（Ca2+）=〔已知：
Ksp（CaF2）=1.46×10-10〕，
（4）沉锰工序中，298K、c（Mn2+）为1.05mol•L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。
根据图中信息得出的结论是
（5）沉锰工序中有CO2生成，则生成MnCO3的离子方程式是___________。
（6）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是。
副产品A的化学式是。
10．（10分）氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：
（1）试写出吸收塔中吸收剂Q（FeCl2）反应的离子方程式：
。
（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度（g/100gH2O）
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：
加入少量盐酸、、、过滤、洗涤、干燥。
（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH＝4时，溶液中c（Fe3+）＝mol·L－1。
（常温下Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10－39）。
（4）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：
称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入淀粉指示剂并用cmol·L―1Na2S2O3溶液滴定用去VmL。
（已知：
I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）
①滴定终点的现象是：
。
②样品中氯化铁的质量分数为（用字母m、C、V来表示）。
11．（15分）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）试剂X为_________（填化学式），发生反应的离子反应方程式为_________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。
（3）操作3包括_________、冷却结晶、_________、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是_________（填代号）
①引流②搅拌加速溶解③搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C
MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C
MgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是_________（填化学式）。
②B中盛放的溶液可以是_________（填字母）。
A．NaOH溶液b．Na2CO3溶液c．KMnO4溶液d．稀硝酸
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：
_________。
12．下面是利用工业冶炼硫酸铜（含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质）提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。
已知：
①Fe3+Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4;
②KSP[（Cu（OH）2]=2×10-20
（1）溶解操作中需要配制含铜64g/L的硫酸铜溶液100L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为Kg。
（2）氧化步骤中发生的离子反应方程式为①
②AsO2—+H2O2+H+=H3AsO4③H3AsO4+Fe3+=FeAsO4↓+3H+
（3）若要检验调节pH后溶液的Fe3+是否除尽，方法是；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过mol·L-1。
（4）固体I的主要成分除FeAsO4外还有，操作Ｉ为
（5）利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜（含铁、银杂质）制备纯铜，写出阳极发生的电极反应方程式
13．（13分）CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。
工业上用粗制的氧化铜粉末（含杂质FeO和SiO2）来制取无水CuCl2的流程如下：
已知：
Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为相应的氢氧化物，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
离子符号
Fe3+
Fe2+
Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH
2.5
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH
3.2
9.7
6.7
（1）第②步反应的离子方程式为。
（2）滤渣A的成分有（填化学式），检验滤液C中的Fe3+离子是否除尽的方法是。
（3）第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台（含铁圈）、坩埚钳、石棉网、。
需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是。
（4）称取30.250g已制得的无水CuCl2产品（含少量FeCl3杂质），溶于水中，加入过量的铁粉充分反应后过滤，得250mL滤液，量取25.00mL滤液于锥形瓶中，用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL，则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为（用小数表示，计算结果保留2位小数）。
14．高铁酸盐是一种强氧化剂，在能源、环保等方面均有广泛的用途。
湿法、干法制备高铁酸钾的原理如表
所示：
湿法
强碱介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液
干法
Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾（K2FeO4）和KNO2等产物
（1）某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示：
①反应I的化学方程式为。
②反应Ⅱ的离子方程式为。
③已知25℃时Fe（OH）3的Ksp=4.0×10—38，反应Ⅱ后的溶液中c（Fe3+）=4.0×10—5mol·L—1．则需调整pH=时，开始生成Fe（OH）3沉淀（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①已知高铁酸钠和水反应，有Fe（OH）3和O2生成，则高铁酸钠的氧化性比O2（填“强”或“弱”）。
②由以上信息可知：
高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠（填“大”或“小”）。
（3）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为。
（4）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
15．（14分）我国某地利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。
具体生产
流程如下：
（1）操作a的名称是。
制硫酸工艺中净化SO2窑气的目的是。
（2）装置B中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是。
（3）制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。
能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是。
（选填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液B．氨水、酚酞试液
C．碘水、淀粉溶液D．KMnO4溶液、稀H2SO4液
（4）SO2可转化为硫酸盐。
现有一种硫酸盐的化学式为Fe2（SO4）3·x（NH4）2SO4·yH2O。
现称取该复盐2.410g，加入过量的NaOH溶液并加热，生成的气体用100mL0.0500mol·L―1硫酸吸收，多余的硫酸用0.2000mol·L―1的NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液25.00mL。
再将等质量的复盐溶于水配成溶液，加足量BaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，最后得白色沉淀2.330g。
试列出计算过程确定该复盐的化学式。
16．（16分）汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。
吸
收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）：
（1）装置Ⅰ中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式。
②已知混合液pH随
：
n（
）变化关系如下表：
91：
9
1：
1
9：
91
8.2
7.2
6.2
当混合液中
时，c（Na+）c（HSO3-）+2c（SO32-）（填“>”“=”或“<”）
（2）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出只生成NO2-的离子方程式；
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如下图所示。
①生成的Ce4+从电解槽的（填字母序号）口流出；
②生成S2O42-的电极反应式为；
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为ag·L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NO3-，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2L。
（用含a代数式表示）
17．（12分）黄钾铵铁矾[KNH4Fex（SO4）y（OH）z]不溶于水和稀硫酸，制取黄钾铵铁矾的流程如下：
（1）溶液X是。
（2）检验滤液中是否存在K＋的操作是。
（3）黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A。
②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32g。
③量取25．00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224mL，同时有红褐色沉淀生成。
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80g。
通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式（写出计算过程）。
18．（12分）粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。
实验室模拟工业从粉煤灰
提取活性Al2O3，其流程如下图：
已知烧结过程的产物主要是：
NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等
（1）写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式。
（2）操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是。
（3）浸出过程中，NaFeO2可完全水解，水解反应的离子方程式为。
（4）操作b的名称是，所用的玻璃仪器有、和烧杯。
（5）“碳化”时生成沉淀，沉淀的化学式为。
19．（14分）某化工厂以软锰矿、闪锌矿（除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等
物质）为原料制取Zn和MnO2。
（1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：
MnO2+FeS+H2SO4
MnSO4+Fe2（SO4）3+S+H2O
（2）将所得含有Mn2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液（IV），电解溶液（IV）即得MnO2和Zn。
a．操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为。
b．操作②中加入适量X的作用是什么；X的首选物的化学式是。
c．操作③中所加碳酸盐的化学式是。
（3）为了从上述流程中产生的Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀混合物中回收Al（OH）3，工厂设计了如下的有关流程图
a．AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成AI（OH）3的离子方程式为，若总共得到nmolAl（OH）3，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为、。
b．若使用下列流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？
20．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）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中萃取时必须加入适量碱，其原因是__________________________________。
步骤③中X试剂为_______________________________________________________。
（2）步骤④的离子方程式为__________________________________________________。
（3）该工艺流程中，可以循环利用的物质有____________和____________。
（4）操作Ⅰ得到的废渣，用____________溶解，充分反应后，____________________（填写系列操作名称），称量得到mg氧化铜。
（5）为了制得氨水，甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、氯化铵
反应的化学方程式为①______________
__________________________________
乙小组
②____
浓氨水、氢氧化钠固体
分析产生氨气的原因③______________
________________________________
21．以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
（1）氧化过程中发生反应的离子方程式是______________________________________，
检验氧化生成的阳离子的试剂是__________________________。
（2）尾气中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O，取标准状况下的尾气VL测定SO2含量：
方案一：
让尾气缓慢通过以下装置。
①C仪器的名称是________，该装置的作用是________________
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