高考化学考点训练32 化工生产流程.docx

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高考化学考点训练32化工生产流程

（45分钟50分）

一、单项选择题（共4个小题，每小题2分，共8分。

每小题只有一个选项符合题意）

1.（2012·南通调研）工业上可用软锰矿（主要成分为MnO2）和闪锌矿（主要成分为ZnS）制取干电池中所需的MnO2和Zn，其工艺流程如下：

下列说法正确的是（）

A.酸溶时，MnO2作还原剂

B.可用盐酸代替硫酸进行酸溶

C.原料硫酸可以循环使用

D.在电解池的阴极处产生MnO2

2.接触法生产H2SO4的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是

（）

①尾气用氨水处理②污水用石灰乳处理③废渣用来造水泥、炼铁

④设置“废热”锅炉产生蒸汽，供热或发电

A.只有①②B.只有①③④C.只有①②③D.全部

3.（2012·海淀二模）海洋约占地球表面积的71%，对其进行开发利用的部分流程如图所示。

下列说法不正确的是（）

A.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42-

B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为2Br-+Cl2====2Cl－+Br2

C.试剂1可以选用石灰乳

D.工业上，电解熔融Mg（OH）2冶炼金属镁

4.下列有关化工生产的说法中，不正确的是（）

A.工业上用热还原法冶炼铁：

Fe2O3+3CO

3CO2+2Fe

B.适当提高合成氨原料气中N2的含量，可提高H2的转化率

C.在铁管上镀锌，用铁管作阳极，锌块作阴极

D.利用反应：

NaCl（饱和）+CO2+NH3+H2O====NaHCO3↓+NH4Cl制取NaHCO3时，应先通入过量的NH3，再通入过量的CO2

二、不定项选择题（共3个小题，每小题4分，共12分。

每小题有一个或两个选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要错选一个，该小题就得0分）

5.（2012·南通质检）从海水中提取镁的工业流程如图所示，下列说法正确的是

（）

A.在实验室进行②的操作需用到坩埚、坩埚钳、玻璃棒、酒精灯

B.步骤⑥电解MgCl2时，阴极产生H2

C.步骤⑤应将晶体置于HCl气体氛围中脱水

D.上述工艺流程中的反应未涉及置换反应

6.（2012·淮安二模）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺（工业流程如图所示）。

下列有关该工艺的说法中错误的是（）

A.该过程能量转化的形式只有两种

B.铝镓合金可以循环使用

C.铝镓合金与水的反应属于置换反应

D.总反应式为：

2H2O====2H2↑+O2↑

7.（2012·徐州考前信息卷）CaCO3是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如图所示。

下列说法正确的是（）

A.Cl2和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同

B.由SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑可知H2CO3的酸性强于H2SiO3

C.工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3

D.制取玻璃和纯碱所涉及的反应都是非氧化还原反应

三、非选择题（本题包括4小题，共30分）

8.（9分）（2012·大纲版全国卷）氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。

为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按如图所示步骤进行操作。

回答下列问题：

（1）起始滤液的pH__________7（填“大于”“小于”或“等于”），其原因是___________________________________________________________________；

（2）试剂Ⅰ的化学式为_____________，①中发生反应的离子方程式为

___________________________________________________________________；

（3）试剂Ⅱ的化学式为_____________，②中加入试剂Ⅱ的目的是__________

___________________________________________________________________；

（4）试剂Ⅲ的名称是_______________，③中发生反应的离子方程式为_______

___________________________________________________________________；

（5）某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为_________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________

（列式并计算结果）。

9.（7分）（2012·徐州二模）CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。

一种利用水钴矿［主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等］制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：

①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式___________________________

___________________________________________________________________。

（2）NaClO3的作用是__________________________________________________。

（3）加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为___________________________________。

（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。

萃取剂的作用是_____________________________；其使用的适宜pH范围是___________。

A.2.0～2.5B.3.0～3.5C.4.0～4.5

（5）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。

通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是________________________

____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

（答一条即可）

10.（8分）（2012·佛山二模）钯（Pd）的性质与铂相似。

工业上从废催化剂（主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌）中回收钯，采用如图流程：

请回答下列问题：

（1）酸溶Ⅰ的目的是______________________________________________。

（2）①酸溶Ⅱ时残渣与王水在加热条件发生的主要反应是：

3Pd+12HCl+2HNO3

3H2PdCl4+2NO↑+4H2O

写出催化剂中另一种主要成分与浓硝酸反应的化学方程式：

_____________

_________________________________________________________________。

②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高，除了控制一定反应速率外，其原因可能还有_________________________________________________________________。

③若用足量的烧碱吸收气体，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：

NaOH、NaNO2、_______、_______。

（3）使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是____________________________________________________________。

（4）操作Ⅰ的名称是_________，溶液Ⅰ可能含有的有机离子为____________。

（5）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧，同时不断通入空气，其目的是________________________________________________。

11.（6分）（2012·山东高考改编）工业上由黄铜矿（主要成分为CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。

a.浓硫酸b.稀硝酸

c.NaOH溶液d.氨水

（2）用稀硝酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________（填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是______________

（注明试剂、现象）。

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为

___________________________________________________________________。

答案解析

1.【解析】选C。

MnO2与ZnS，加硫酸溶解，生成单质硫和溶液，则在溶液中MnO2与ZnS发生氧化还原反应，MnO2作氧化剂氧化S2―生成单质硫，本身被还原生成Mn2＋，因此溶液为MnSO4和ZnSO4的混合液。

电解该混合液，Mn2＋失去电子生成MnO2，发生氧化反应，则MnO2在阳极产生。

该流程中若用盐酸代替硫酸，则盐酸也可被MnO2氧化，且盐酸易挥发，容易污染环境，因此不能用盐酸代替硫酸进行酸溶。

2.【解析】选D。

3.【解析】选D。

Ba2++SO42-====BaSO4↓，可知A正确。

由流程图可知从苦卤中提取Br2发生了反应2Br-+Cl2====2Cl-+Br2，所以B正确。

试剂1的作用是沉淀Mg2＋，所以C正确。

工业上用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁，所以D错误。

4.【解析】选C。

在电镀过程中，一般用镀层金属作阳极，镀件金属作阴极，用含有镀层金属阳离子的溶液作电解液，因此在铁管上镀锌，应用锌块作阳极，铁管作阴极，C说法错误。

其余说法均符合工业生产实际，正确。

5.【解析】选C、D。

步骤②为溶液的蒸发过程，要用到蒸发皿而不是坩埚，A错误。

步骤⑥电解熔融的MgCl2阴极产生金属镁，B错误。

上述过程中，①为化合反应，③、④为复分解反应，⑤、⑥、⑦为分解反应，四种基本反应类型中只有置换反应未涉及，D正确。

6.【解析】选A。

该过程能量转化的形式有3种，A错误。

由所给工业流程图可知B正确。

铝镓合金与水的反应的实质是铝把水中的H置换出来，属于置换反应，C正确。

由图可知该流程的总反应为2H2O====2H2↑+O2↑，D正确。

7.【解析】选C、D。

氯气和SO2均具有漂白作用，但漂白原理不同，A错误。

要证明酸性H2CO3>H2SiO3，应通过溶液中H2CO3与硅酸盐溶液反应得到H2SiO3证明，B错误。

8.【解析】

（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的pH大于7。

（2）要除掉杂质离子硫酸根离子和碳酸根离子，应加入过量的钡离子，又不能引入其他离子，因此试剂Ⅰ选用BaCl2溶液，与SO42-和CO32-均能反应。

（3）要除掉多余的钡离子，所需试剂必须既能除去过量的Ba2+，又不能引入其他杂质且过量离子较易除去，因此选用K2CO3。

（4）要除掉多余的碳酸根离子，要滴加过量的盐酸。

（5）计算样品的纯度，注意0.7759g样品配成100mL溶液，每次只取25.00mL；另外从本题所给数据来看需保留四位有效数字。

答案：

（1）大于强碱弱酸盐K2CO3发生水解使体系呈碱性

（2）BaCl2

SO42-+Ba2+====BaSO4↓、CO32-+Ba2+====BaCO3↓

（3）K2CO3除去A中的Ba2+

（4）盐酸CO32-+2H+====CO2↑+H2O

（5）w=

9.【解析】

（1）根据浸出液中含有Co2+，可知Co2O3与Na2SO3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：

Co2O3+SO32-+4H+====2Co2++SO42-+2H2O；

（2）由图表中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知，Fe（OH）2开始沉淀的pH为7.6，完全沉淀的pH为9.6，而Co（OH）2开始沉淀的pH为7.6，完全沉淀的pH为9.2，二者在碱性条件下无法区分。

而Fe（OH）3开始沉淀的pH为2.7，完全沉淀的pH为3.7，故NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。

（3）根据图表可得：

加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3。

（4）除掉Fe2+、Al3+后溶液中还有Co2+、Mn2+，萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+，由图可以看出：

萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+，而不能除掉Co2+，故应该在提高Mn2+的萃取率时限制Co2+的萃取率。

其使用的适宜pH范围是3.0～3.5。

（5）通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。

答案：

（1）Co2O3+SO32-+4H+====2Co2++SO42-+2H2O

（2）将Fe2+氧化成Fe3+

（3）Fe（OH）3、Al（OH）3

（4）除去溶液中的Mn2+B

（5）粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水

10.【解析】

（1）酸溶Ⅰ使用了盐酸，它能溶解掉铁、锌等杂质。

（2）①废催化剂中含有活性炭，它在加热时可与王水中的硝酸发生下列反应：

C+4HNO3（浓）

CO2↑+4NO2↑+2H2O。

②酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高，因为较高温度时硝酸会分解，且盐酸、硝酸会挥发。

③若用足量的烧碱吸收气体，则CO2经反应生成Na2CO3，NO2与烧碱反应生成NaNO2，N的化合价降低，所以同时会生成NaNO3。

（3）使用甲醛还原钯的化合物时，溶液须保持碱性，因为酸性时甲醛会被硝酸氧化。

（4）操作Ⅰ为过滤，经过滤可得到金属单质钯，甲醛碱性条件下被还原生成HCOO-。

（5）在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧，同时不断通入空气，可以除去废催化剂中的活性炭，从而减少王水的消耗。

答案：

（1）除去铁、锌等杂质

（2）①C+4HNO3（浓）

CO2↑+4NO2↑+2H2O

②防止硝酸分解，防止盐酸、硝酸挥发

③NaNO3Na2CO3

（3）酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化

（4）过滤HCOO-

（5）除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗

【误区提醒】1.回答酸溶Ⅱ需控制温度不宜过高的原因时只考虑硝酸的不稳定性，忽略了硝酸、盐酸的挥发性。

2.用足量的烧碱吸收气体，分析NO2与氢氧化钠的反应时不能从电子得失守恒判断反应的产物。

11.【解析】

（1）从冰铜的元素组成上看，其中含有硫元素，焙烧产物泡铜和熔渣中不再含有硫元素，故可推知A一定为SO2，一般选用碱性溶液，故答案为c、d。

（2）向溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，可推知溶液中一定含有Fe3+；要检验溶液中还含有Fe2+，可取适量酸性KMnO4溶液于一支试管中，滴入几滴该溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅，说明该溶液中含有Fe2+。

（3）泡铜制取粗铜，是Cu2O和铝发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的配平方法进行配平可得，化学反应方程式为3Cu2O+2Al

Al2O3+6Cu。

答案：

（1）c、d

（2）Fe3+可取适量酸性KMnO4溶液于一支试管中，滴入几滴该溶液，若酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅，说明该溶液中含有Fe2+

（3）3Cu2O+2Al

Al2O3+6Cu