高考化学工业流程题汇编
化学工业流程高考题汇编(有答案解析)
化工生产真题训练3+1、(2014山东高考)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe)生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
(3)固体A主要为__________________(填化学式),固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液______(填“I”“II”或“III”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
2、(2014年江苏高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
学习好帮手3、(2014年江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O 外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:(1)向含碘废液中加入稍过量的Na 2SO 3溶液,将废液中的I 2还原为I -,其离子方程式为;该操作将I2还原为I -的目的是。
高考化学工业流程题
高三化学专题学案(13):工业流程题一、化工流程题主要解题方法化学工艺生产主要解决的矛盾,归纳起来主要有六方面问题:1.解决将原料转化为产品的生产原理;2.除去所有杂质并分离提纯产品;3.提高产量与产率;4.减少污染,考虑“绿色化学”生产(原子经济化、原料循环、过程无害化);5.原料的来源既要考虑丰富,还要考虑成本问题;6.生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题。
二、熟悉工业流程常见的实验方法:(1)原料的预处理①研磨、粉碎:增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分(提高转化率或浸出率等)。
②溶解、浸取:通常用水或酸(08年高考)或碱(07高考、10年广一模)溶解,目的是让固态变成溶液或除去不需要检验的离子)。
③灼烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解。
并使一些杂质高温下氧化、分解如从海带中提取碘、煅烧贝壳、黄铁矿等。
(2)控制反应条件的方法①最常用的是调节溶液的PH值,如要除去Cu2+溶液中含有的Fe3+,若要除去Cu2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?②加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动③控温:防止某物质在高温时会溶解、分解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动(3)产品的分离与提纯①蒸发浓缩、冷却结晶:从溶液中得到固体产品,产品溶解度一般随温度变化较大。
②蒸发结晶、趁热过滤:从溶液中获得固体产品,防止某物质降温时会析出。
为了使产品更纯,采用多次结晶的方法均称之为重结晶③洗涤(用冰水或酒精):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗操作方法:。
【例1】(16分)某实验室对煤矸石的综合利用课题展开如下探究:【资料检索】①煤矸石主要含Al2O3、SiO2及Fe2O3.②聚合氯化铝([Al2(OH)n Cl6-n]m (商业代号PAC)是一种新型、高效絮凝剂和净水剂.【探究思路】用煤矸石为原料,采用铝盐水解絮凝法,可制得聚合氯化铝.【探究实验】【交流讨论】(1)用浓盐酸配20%的盐酸所需的玻璃仪器有:_______ ______________________。
2023届高考化学一轮专题训练—工业流程题及参考答案
2023届高考化学一轮专题训练—工业流程题1.(2022·广东茂名·模拟预测)钼酸铵[(NH 4)2MoO 4]是生产高纯度钼制品、钼催化剂、钼颜料等的基本原料。
一种以钼精矿(主要含MoS 2,还含有少量SiO 2、As 、Sn 、P 、Cu 、Pb 、CaO)为原料制备钼酸铵的工艺流程如图所示:已知:钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系为:()()()10-2-2-pH=6.5pH=5pH=3.5pH=1.22-41241310413242MoO Mo O Mo O Mo O H MoO xH O ⋅回答下列问题:(1)(NH 4)2MoO 4中Mo 元素的化合价为_______价。
(2)“氧化焙烧”时MoS 2转化为MoO 3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______;气体A 对环境的主要危害是_______。
(3)“除铜”时选择在60~80℃的条件下进行的原因为_______。
(4)“沉淀”过程中加入H 2SO 4调节溶液pH=2.1,则所得沉淀的化学式为_______,加入氨水后生成(NH 4)2MoO 4的化学方程式为_______。
(5)(NH 4)6Mo 7O 24·4H 2O 的热重曲线如图所示:已知A 点失重的原因是生成H 2O ,则1 mol (NH 4)6Mo 7O 24·4H 2O 在A 点失去H 2O 的物质的量为_______,B 点所得的物质为_______(填化学式)。
2.(2022·四川成都·模拟预测)铅和砷的化合物大多数有毒,易对环境造成污染。
从高砷烟尘中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如图所示。
已知:℃.高砷烟尘的成分为()543Pb AsO OH 、23As O 、25As O 和58Pb O ,且23As O 、25As O 均为酸性氧化物。
℃.亚砷酸钠()2NaAsO 是灰白色的固体,易溶于水,具有还原性。
广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题
广东省各地市2023届高考化学一模试题分类汇编-02工业流程题一、工业流程题1.(广东省惠州市2023届高三下学期第一次调研考试化学试题)利用硫酸烧渣(主要含23Fe O 、FeO ,还含有2SiO 和CuO 等)来制取4FeSO 溶液。
(1)①将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是_______。
②“酸浸”时,23Fe O 发生反应的离子方程式是_______。
(2)“还原”时,铁粉将3Fe +、2Cu +还原为2Fe +和Cu 。
检验3Fe +是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是_______。
(3)将得到的4FeSO 溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:步骤一:取410.00mLFeSO 溶液,将其稀释成100.00mL 溶液。
步骤二:取25.00mL 稀释后的溶液,向其中加入10.100mol L -⋅酸性4KMnO 溶液。
恰好反应时,记下消耗4KMnO 溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗4KMnO 溶液20.00mL 。
已知:22342___MnO ___Fe ___H ___Mn ___Fe ___H O +-++++++=+(未配平)①配平上述方程式_______。
②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是_______。
③试通过计算,求原4FeSO 溶液的物质的量浓度是多少?(写出计算过程)_______2.(广东省江门市2023届高三下学期第一次模拟考试化学试题)(氧化铬(Cr 2O 3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。
以含铬废料(含FeCr 2O 4、MgO 、SiO 2、Al 2O 3等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。
已知:烧渣的成分为Na 2CrO 4、NaAlO 2、Na 2SiO 3、Fe 2O 3、MgO ;25℃时,K sp [Fe(OH)3]=4×10-38、K sp [Al(OH)3]=1×l0-33、K sp [Mg(OH)2]=2×10-11,溶液中离子浓度≤10-5mol·L -1时,认为该离子沉淀完全。
高三化学工业流程题典题汇总
化学工业流程题专题训练1. CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛旳用途。
下列是以含钴废料(含少许Fe、Al等杂质)为原料制取CoCl2·6H2O旳一种新工艺流程:含钴废料盐酸已知:①钴与盐酸反应旳化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒旳无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液旳pH见下表:请回答问题:(1)加入碳酸钠调整pH至a,a旳范围是。
(2)操作Ⅰ包括3个基本试验操作,它们是、和过滤。
(3)制得旳CoCl2·6H2O需减压烘干旳原因是:。
(4)为测定产品中CoCl2·6H2O含量,某同学将一定量旳样品溶于水,再向其中加入足量旳AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量。
通过计算发现产品中CoCl2·6H2O旳质量分数不小于100%,其原因也许是:。
(5)在试验室中,为了从上述产品中获得更纯净旳CoCl2·6H2O,措施是:。
(6)在上述新工艺中,用“盐酸”替代原工艺中“盐酸与硝酸旳混酸”直接溶解含钴废料,其重要长处为:。
原工艺较新工艺也有长处,其重要长处是。
2. 某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图所示旳措施以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。
已知某化工厂旳含镍催化剂重要具有Ni,还具有Al(31%)、Fe(1.3%)旳单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时旳pH 如下: 沉淀物Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH5.2 3.2 9.7 9.2 (1)操作a 、c 中需使用旳仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要旳重要仪器为 。
(2)“碱浸”过程中发生旳离子方程式是 。
(3)“酸浸”时所加入旳酸是 (填化学式)。
工艺流程综合题--2024年高考真题和模拟题化学好题汇编(学生版)
工艺流程综合题考点工艺流程综合题1(2024·浙江6月卷)矿物资源的综合利用有多种方法,如铅锌矿(主要成分为PbS 、ZnS )的利用有火法和电解法等。
已知:①PbCl 2(s )热水冷却PbCl 2(aq )HClH 2PbCl 4 ;②电解前后ZnS 总量不变;③AgF 易溶于水。
请回答:(1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果,PbS 中硫元素体现的性质是(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。
产物B 中有少量Pb 3O 4,该物质可溶于浓盐酸,Pb 元素转化为PbCl 4 2-,写出该反应的化学方程式;从该反应液中提取PbCl 2的步骤如下:加热条件下,加入(填一种反应试剂),充分反应,趁热过滤,冷却结晶,得到产品。
(2)下列说法正确的是。
A.电解池中发生的总反应是PbS =Pb +S (条件省略)B.产物B 主要是铅氧化物与锌氧化物C.1mol 化合物C 在水溶液中最多可中和2molNaOHD.ClF 的氧化性弱于Cl 2(3)D 的结构为(X =F 或Cl ),设计实验先除去样品D 中的硫元素,再用除去硫元素后的溶液探究X 为何种元素。
①实验方案:取D 的溶液,加入足量NaOH 溶液,加热充分反应,然后;②写出D (用HSO 3X 表示)的溶液与足量NaOH 溶液反应的离子方程式。
2(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu 、Ag 、Au 等多种元素。
研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
回答下列问题:(1)Cu位于元素周期表第周期第族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的(填化学式)转化为Ag S2O323-。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为。
“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为(填化学式)。
2019-2020年高三化学化学工业流程题专项训练
2019-2020年⾼三化学化学⼯业流程题专项训练2019-2020年⾼三化学化学⼯业流程题专项训练2.(16分)铬铁矿的主要成分可表⽰为FeO ·Cr 2O 3,还含有SiO 2、Al 2O 3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)的过程如下图所⽰。
已知:① NaFeO 2遇⽔强烈⽔解....。
②2CrO 42-+ 2H +Cr 2O 72-+ H 2O请回答:(1)K 2Cr 2O 7中Cr 元素的化合价是。
(2)煅烧铬铁矿⽣成Na 2CrO 4和NaFeO 2反应的化学⽅程式是。
(3)滤渣1为红褐⾊的固体,滤渣1的成分是(填名称..)______________ ,滤液1的成分除Na 2CrO 4、NaOH 外,还含有(填化学式...)。
(4)利⽤滤渣2,可制得两种氧化物,其中⼀种氧化物经电解冶炼可获得⾦属,该电解反应的化学⽅程式是。
(5)写出由滤液2转化为Na 2Cr 2O 7溶液应采取的措施是。
(6)向Na 2Cr 2O 7溶液中加⼊KCl 固体,获得K 2Cr 2O 7晶体的操作依次是:加热浓缩、、过滤、洗涤、⼲燥。
3.(10分)菱锰矿的主要成分是碳酸锰,还含有Fe 2O 3、FeO 、CaO 、MgO 等成分。
某化⼯⼚⽤废盐酸(质量分数约为20%)与菱锰矿制备MnCl 2.4H2O(106℃时失去⼀分⼦结晶⽔,198℃时失去全部结晶⽔),部分⼯艺流程如下:(1)盐酸与菱锰矿中碳酸锰反应的化学⽅程式为(2)酸浸取时,浸出时间对浸出率的影响如右图所⽰,⼯业采⽤的浸取时间是60min ,其可能的原因是。
(3)图中“净化剂X” 可能是。
(4)加⼊MnSO 4后控制实验条件析出某种杂质离⼦的盐Y,盐Y 的主要成分是。
(5)浓缩结晶时,必须⼀出现晶膜就⽴刻停⽌加热,其原因是。
4. 聚合氯化铝是⼀种新型、⾼效絮凝剂和净⽔剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。
高中化学工业流程题(含详细过程)
高中化学工业流程题86.超细纳米铜粉的比表面积大、表面活性中心数目多,在冶金和石油化工中是优良的催化剂。
利用铜屑制备超细纳米铜粉的工艺流程如下:回答下列问题:(1)“溶解”的离子方程式为_______,为了加快“溶解”反应,可采取的措施有_______(写出一种即可)。
(2)“滤饼B”是一种白色晶体,元素分析表明含有Cu、S、O、N、H五种元素,Cu、S、N的原子数目比为1:1:1,光谱分析显示所含阴离子呈三角锥形,其中一种阳离子呈正四面体形,则该晶体的化学式为_______。
(3)“酸解”的化学方程式为_______;验证酸解后所得铜粉为纳米级的简便方法是_______(填操作及现象)。
(4)“溶液C”可以循环利用,应将其导入到_______操作中(填操作单元的名称)。
87.四水合磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O],摩尔质量为457g·mol-1,难溶于水]是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。
实验室以锌灰(含ZnO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如图,回答下列问题:已知:6NH4HCO3+3ZnSO4ΔZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+3(NH4)2SO4+5CO2↑提示:在本实验条件下,高锰酸钾的还原产物是MnO2(1)实验前需要将锌灰研磨成粉末状,原因是_______。
(2)步骤I中需将溶液pH调至5,应选择的最佳试剂是_______(填字母)a.NaOHb.ZnOc.Ba(OH)2(3)步骤II中加入的a是_______。
(4)写出步骤I滴加KMnO4溶液发生的离子方程式_______。
(5)步骤IV反应结束后得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作包括_______和干燥。
(6)称取45.7mgZn3(PO4)2·4H2O进行热重分析,化合物质量随温度的变化关系如图所示,为获得Zn3(PO4)2·2H2O和Zn3(PO4)2·H2O的混合产品,烘干时的温度范围为_______。
高考化学工业流程题汇编AAA
高考化学工业流程题汇编2一、探究解题思路呈现形式:流程图、表格、图像设问方式:措施、成分、物质、原因能力考查:获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点:基本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:原料:矿石(固体)预处理:酸溶解(表述:“浸出”)除杂:控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是:控制条件,调节PH,使Mg2+全部沉淀1. 解题思路明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点在解这类题目时:首先,要粗读试题,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出。
其次,再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第三,要看清所问题,不能答非所问,并注意语言表达的科学性在答题时应注意:前一问回答不了,并不一定会影响回答后面的问题。
分析流程图需要掌握的技巧是:①浏览全题,确定该流程的目的——由何原料获得何产物(副产物),对比原料和产物;②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;③解析流程图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?)。
每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?无机化工题:要学会看生产流程图,对于比较陌生且复杂的流程图,宏观把握整个流程,不必要把每个环节的原理都搞清楚,针对问题分析细节。
考察内容主要有:1)、原料预处理2)、反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择)3)、反应原理(离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯)Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯Ⅲ还原4)、绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)5)、化工安全(防爆、防污染、防中毒)等。
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.化工生产真题训练3+1、( 2014 高考)工业上用重铬酸钠 (Na 2Cr 2O 7)结晶后的母液 (含少量杂质 Fe )生产重铬酸钾 ( K 2Cr 2O 7)。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:( 1)由 Na 2Cr O 生产 K Cr O 的化学方程式为,通过冷却结晶析出大量 K Cr O72 72 2722 的原因是。
( 2)向 Na 2Cr 2O 7 母液中加碱液调 PH 的目的是。
( 3)固体 A 主要为(填化学式),固体 B 主要为 (填化学式)。
( 4)用热水洗涤固体 A ,回收的洗涤液转移到母液(填“I ”“II ”或III “”)中,既能提高产率又可使能耗最低。
2、( 2014 年高考)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al O 、 SiO 等)制232备碱式硫酸铝 [Al 2(SO 4 )x (OH) 6— 2x ]溶液,并用于烟气脱硫研究。
( 1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣Ⅰ的主要成分为 。
( 2)加 CaCO 3 调节溶液的 pH 至 3.6,其目的是中和溶液中的酸, 并使 Al 2(SO 4)3 转化为 Al 2(SO4)x (OH)6— 2x 。
滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);若溶液的 pH 偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降 低, 其原因是(用离子方程式表示)。
( 3)上述流程中经完全热分解放出的 SO 2 量总是小于吸收的 SO 2 量,其主要原因是;与吸收 SO 2 前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的 pH 将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
.-3、( 2014 年高考)实验室从含碘废液(除 H 2O 外,含有 CCl4、 I 2 、I 等)中回收碘,其实验过程如下:( 1)向含碘废液中加入稍过量的 Na 2SO 3 溶液,将废液中的 I 2 还原为 I -,其离子方程式为;- 。
该操作将 I 2 还原为 I 的目的是( 2)操作 X 的名称为。
工艺流程综合题--2024年高考真题和模拟题化学好题汇编(解析版)
工艺流程综合题考点工艺流程综合题1(2024·浙江6月卷)矿物资源的综合利用有多种方法,如铅锌矿(主要成分为PbS 、ZnS )的利用有火法和电解法等。
已知:①PbCl 2(s )热水冷却PbCl 2(aq )HClH 2PbCl 4 ;②电解前后ZnS 总量不变;③AgF 易溶于水。
请回答:(1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果,PbS 中硫元素体现的性质是(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。
产物B 中有少量Pb 3O 4,该物质可溶于浓盐酸,Pb 元素转化为PbCl 4 2-,写出该反应的化学方程式;从该反应液中提取PbCl 2的步骤如下:加热条件下,加入(填一种反应试剂),充分反应,趁热过滤,冷却结晶,得到产品。
(2)下列说法正确的是。
A.电解池中发生的总反应是PbS =Pb +S (条件省略)B.产物B 主要是铅氧化物与锌氧化物C.1mol 化合物C 在水溶液中最多可中和2molNaOHD.ClF 的氧化性弱于Cl 2(3)D 的结构为(X =F 或Cl ),设计实验先除去样品D 中的硫元素,再用除去硫元素后的溶液探究X 为何种元素。
①实验方案:取D 的溶液,加入足量NaOH 溶液,加热充分反应,然后;②写出D (用HSO 3X 表示)的溶液与足量NaOH 溶液反应的离子方程式。
【答案】(1) 还原性Pb 3O 4+14HCl (浓)=3H 2PbCl 4 +4H 2O +Cl 2↑PbO 或Pb (OH )2或PbCO 3(2)AB(3)加入足量Ba (NO 3)2溶液充分反应,静置后取上层清液,再加入硝酸酸化的AgNO 3溶液,若产生白色沉淀,则有Cl -,反之则有F -HSO 3X +3OH -=SO 2-4+X -+2H 2O【分析】铅锌矿(主要成分为PbS 、ZnS )富氧煅烧得到SO 2和Pb 、Zn 元素的氧化物,SO 2与等物质的量的ClF 反应得到化合物C ,结构简式为,化合物C ()水解生成液态化合物D(,X =F 或Cl )和气态化合物E (HCl 或HF )。
2018-2020高考工艺流程题汇编【解析版】
2018-2020年高考化学工艺流程题汇编1.[2020新课标Ⅰ]钒具有广泛用途。
黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO 2、Fe 3O 4。
采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示: 金属离子 Fe 3+Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀pH 1.97.0 3.0 8.1 完全沉淀pH3.2 9.04.7 10.1 回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中,VO +和VO 2+被氧化成2VO +,同时还有___________离子被氧化。
写出VO +转化为2VO +反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为252V O H O x ⋅,随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +、___________,以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中,252V O H O x ⋅转化为钒酸盐溶解。
滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH ”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出NH 4VO 3晶体时,需要加入过量NH 4Cl ,其原因是___________。
2.[2020新课标Ⅲ]某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni 、Al 、Fe 及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。
采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO 4·7H 2O ):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。
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高考化学工业流程题【例1】 (11分)某工厂用CaSO 4、NH 3、CO 2制备(NH 4)2SO 4,其工艺流程如下。
回答下列问题:(1)硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ,写出利用该流程制备(NH 4)2SO 4的总化学方程: 。
(2)a 和b 分别是 (填序号)。
A .足量CO 2、适量NH 3B .足量NH 3、适量CO 2C .适量CO 2、足量NH 3D .适量NH 3、足量CO 2(3)上述流程中,可以循环使用的物质有 (写化学式)。
(4)从滤液中获得(NH 4)2SO 4晶体,必要的操作步骤是 。
(5)上述流程中,有关NH 3作用的说法正确的是 。
A .提供制备所需的氮元素B .增大CO 23的浓度促进反应发生C .作反应的催化剂D .生产1 mol (NH 4)2SO 4,至少消耗2 mol NH 3【例2】 (12分)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。
以工业碳酸钙(含有少量Na +、Al 3+、Fe 3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl 2·2H 2O 的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:(1)除杂操作是加入Ca(OH)2,调节溶液pH 为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al 3+、Fe 3+。
检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是 。
(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH 约为4.0,其目的有:①防止Ca 2+在蒸发时水解;② 。
(3)测定样品中Cl -含量的方法是:a.称取0.7500 g 样品,溶解,在250 mL 容量瓶中定容;b.量取25.00mL 待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol·L -1 AgNO 3溶液滴定至终点,消耗AgNO 3溶液体积的平均值为20.39 mL 。
①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。
②计算上述样品中CaCl 2·2H 2O 的质量分数为 。
③若用上述方法测定的样品中CaCl 2·2H 2O 的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有 ; 。
【例3】 (11分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:甲滤液母液生石灰煅烧提纯通入a通入bCaSO 4浊液乙CaCO 3硫酸铵二氧化碳氨气(1)从海水中可以得到食盐。
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量NaCO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液。
正确的操作顺序是。
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.②④⑤①③(2)电解 NaCl溶液是氯碱工业的核心反应,请写出其化学方程式。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。
微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,绘制了如右装置简图,请你参与分析讨论:①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是。
②实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:。
③C中液体产生颜色为。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。
【例4】(11分)某厂排放的废液中含有大量的K+、Cl-、Br-,还含有少量的Ca2+、Mg2+、SO2-4。
某研究性学习小组拟取这种工业废水来制取较纯净的氯化钾晶体及液澳,他们设计了如下的流程:可供试剂a、b、c选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、苯、CCl4、H2O2溶液、KMnO4(H+)溶液。
根据以上流程回答相关问题:(1)试剂a、b分别是、。
(2)操作①、②、③、④的名称是(填字母序号)a过滤、分液、过滤、蒸发结晶b分液、蒸馏、过滤、蒸发结晶c分液、过滤、过滤、蒸发结晶d分渣、分液、过滤、蒸发结晶(3)除去无色液体I中的Ca2+、Mg2+、SO-24离子,选出e所代表的试剂,按滴加顺序依次是(只填化学式)。
(4)调节pH的作用是;操作方法是。
(5)操作④中用到的瓷质仪器名称是____ 。
(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。
其制备路线如下:试回答下列问题(1)操作①搅拌的目的是:。
(2) 操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为:_______________________。
(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响,当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_________。
(计算结果保留一位小数)(5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为。
【例5】(8分)某化学兴趣小组为探索工业废料的再利用,在实验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。
其实验方案如下:(1)所加试剂①、②分别是__________________。
(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是__________________________________________;从滤渣F 制取胆矾的第一步操作最好采用_________________________________________。
(3)上述实验方案中,有一步设计明显不合理,请你予以指出,并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【例6】(12分)某固体混合物可能由Si、NH4C1、MgCl2、FeC12、Al2(SO4)3中的一种或几种组成,现对该混合物作如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)。
回答下列问题:(1)发生反应⑤后,仍存在的白色沉淀的化学式为。
(2)填写下表中的空白(若混合物中不存在该成分,则“质量”栏中填“0”;画斜线的空格不需填写)。
成分质量计算过程SiNH4C1MgC12FeC12A12(SO4)3【例7】工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分为两步进行:(1)二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气:(2)电解锰酸钾溶液:下列说法正确的是()A.根据(1)可推知,MnO2氧化性强于O2B.根据上述过程,每生成1 mol KMnO4共转移6 mol电子C.第二步电解时,KMnO4在阳极区生成D.第二步电解时阴极周围pH减小【例8】(12分)随着人类社会的发展,氮氧化物(NO x)已成为大气中的主要气态污染物之一。
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NO x的主要来源。
它们破坏臭氧层的机理为:上述反应的总反应式为,其中是催化剂。
(2)汽车尾气中含有NO x、CO和碳氢化合物等。
①汽车尾气净化装置里装有Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。
尾气净化装置中发生的总反应化学方程式为。
②NO x和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象,称为“光化学烟雾”。
有学者对某城市一天中光化学烟雾的变化情况进行测定,实验结果如图所示。
由图象可知,二次污染物有等,醛和O3的峰值出现在14:00左右的主要原因是。
③测定汽车尾气中NO x的方法之一是用3%的H2O2溶液吸收尾气中的NO x生成HNO3,再用NaOH标准溶液滴定HNO3。
若要测定标准状况下尾气中NO x的体积分数,所需的数据有(选填序号)。
A.所测尾气的总体积B.两种氮氧化物的体积比C.NaOH标准溶液的物质的量浓度D.所消耗NaOH标准溶液的体积E.从滴定开始到指示剂变色所需的时间(3)硝酸工业尾气中的NO x 可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:现用0.5 L 2 mol·L -1的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NO x ,吸收液质量增加44 g (设CO 2全部排出)。
则NO 2和NO 的体积比为 。
【例9】 (10分)过度排放CO 2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO 2转化为可以利用的资源,其中一种方案就是将CO 2转化为可再生燃料甲醇(CH 3OH )。
其化学方程式为:请填空:(1)写出上述反应的平衡常数表达式K= 。
(2)在容积为2 L 的密闭容器中,用一定量二氧化碳与一定量氢气在一定条件下合成甲醇,实验结果如图所示。
下列说法正确的是(填序号) 。
A .在300℃,从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率B .反应体系从300 ℃升温到500℃,平衡常数K 变大C .该反应的正反应为放热反应D .处于C 点的反应体系从300℃升温到500℃ n (H 2)/n (CH 3OH )增大(3)25℃、1.01×105Pa 时16 g 液态甲醇完全燃烧,当恢复至原状态时,放出362.9 kJ 热量,此反应的热化学方程式为 。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此燃料电池负极应加入或通入的物质是 ,正极的电极反应式为 。
【例10】 (10分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。
下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:(1)混合①中发生反应的化学方程式为__________。
(2)混合①中使用冰水的目的是_______________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是_________、________。
操作Ⅲ一般适用于分离____________混合物。
(选填编号)a .固体和液体b .固体和固体c .互不相溶的液体d .互溶的液体 (4)混合②中加入Na 2SO 3的目的是________________________________。
粗品SO 2 Br 2操作Ⅰ操作ⅡNa 2SO 3 混合②少量Ba(OH)2H 2SO 4BaSO 4无色溶液操作Ⅲ混合溶液精制的氢溴酸冰水混合①(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。