2016年高考化工流程题

2016高考理综化学工艺流程图题汇编
1. 全国Ⅰ.28．(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。

(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。

“电解”中阴极反应的主要产物是______。

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。

(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

NaClO2的有效氯含量为____。

(计算结果保留两位小数) 答题卡
1. (1)______。

(2) __ _____。

(3) _____ ___、_____ ___。

____ _。

(4) ___ _____，____ _____。

(5) __ __。

答案 1. (1)+3价； (2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；
(3)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2-(或NaClO2)；
(4)2:1； O2； (5)1.57g。

2. 全国Ⅲ.28.（14分）以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。

废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。

“废渣1”的主要成分是__________________。

（2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124?形式存在于溶液中。

“废渣2”中含有_______。

（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124?R4V4O12+4OH?（以ROH
为强碱性阴离子交换树脂）。

为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性（填“酸”“碱”“中”）。

（5）“流出液”中阳离子最多的是________。

（6）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式
____________。

答题卡
2.（1）_____ _____，__________________。

（2）______mol。

（3）____ ___。

（4 ）__ ___。

（5）________。

（6）________ ____。

2. （1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；
（4）碱；（5）K＋；（6）2NH4VO3高温
V2O5＋H2O＋2NH3↑。

3. 北京卷.27．（12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。

其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。

（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：2Fe2++ PbO2+4H++SO42?＝2Fe3++PbSO4+2H2O ii: ……
①写出ii的离子方程式：________________。

②下列实验方案可证实上述催化过程。

将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。

b.______________。

（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH
（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。

滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重
复使用，其目的是_____(选填序号)。

A．减少PbO的损失，提高产品的产率
B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率
C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率
②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作 _______________。

答题卡
（1）________ _。

（2）① _________ _______。

②________ ______。

（3）①___ __
②________ _______。

3.（1）Pb + PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。

（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；
②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。

（3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。

4. 四川卷.11．(14分）资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。

磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。

某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F在950℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
（1）950℃煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是___________。

（2）实验室过滤所需的玻璃仪器是_____________。

（3）NH4NO3溶液能从磷矿I中浸取出Ca2+的原因是__________。

（4）在浸取液II中通入NH3，发生反应的化学方程式是____________。

（5）工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。

已知25℃，101kPa时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) △H=-271kJ/mol
5 CaO(s)+H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) △H=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。

答题卡
4.（1）___________。

（2）______ ______。

（3）____ ______。

（4）_______ _____。

（5）____________ _____。

4.（1）二氧化碳（CO2）。

（2）烧杯、漏斗和玻璃棒。

（3）NH4NO3溶液中铵离子水解呈酸性。

（4）MgSO4+2NH3+2H2O Mg(OH)2+(NH4)2SO4。

（5）Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) △H=-418kJ/mol 。

5. 浙江卷.27．Ⅰ．（6分）化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时
按如下化学方程式分解：2Mg5Al3（OH）19（H2O）4 27H2O↑+10MgO+3Al2O3 （1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。

（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。

（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。

Ⅱ．（12分）磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：请回答：
（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化学式为______。

（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。

（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为
1.518 g·L-1），该气体分子的电子式为____。

写出该反应的离子方程式__________。

（4）写出F→G反应的化学方程式_____________。

设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）______________。

答题卡
5.（1）____________。

（2）________。

（3）
Ⅱ．（1）_________ ，__ __。

（2）____________。

（3）____。

__________。

（4）___ __________。

___________
5.Ⅰ.（1）反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。

（2）Al2O3 +2OH?2AlO2?+H2O
（3）NH 4Cl+H2O NH3·H2O+HCl，MgO+2 HCl MgCl2+H2O
Ⅱ．（1）S、Fe Fe3S4（2）制印刷电路板（3）Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S
（4）H 2SO 3+I 2+H 2O H 2SO 4+2HI 取溶液G ，加入过量BaCl 2溶液，若产生白色沉淀，则有SO 42?
，过滤后取滤液，滴加H 2O 2溶液，若产生白色沉淀，则有H 2SO 3。

6. (2015·全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有
许多用途。

以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，
还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制
备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如下所示：
回答下列问题：
(1)写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程_________________________ _________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有___ (写出两条)。

(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是
________(写化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是________。

然后再调节溶液的pH 约为5，
目的是___________________________。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH 4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为
________。

(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质
硼，用化学方程式表示制备过程：___________________。

6.（1）__________________ __ ___
(2) ________， ___ _____
(3) ______ __。

____________________ _______。

(4) _____ __ 。

(5) ________。

(6) __________ _________。

[答案] (1)Mg 2B 2O 5·H 2O ＋2H 2SO 4=====△
2H 3BO 3＋2MgSO 4 提高反应温度、将矿石粉碎
(2)Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4 (3)将Fe 2＋氧化成Fe 3＋ 使Fe 3＋与Al 3＋
形成氢氧化物沉淀而除去
(4)(七水)硫酸镁
(5)
(6)2H 3BO 3=====△
B 2O 3＋3H 2O 、B 2O 3＋3Mg=====△2B ＋
3MgO 7. (2013·新课标全国卷Ⅱ)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO 2。

回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ______，发生反应的离子方程式为______；
在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是__________________。

(2)反应③的反应类型为________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。

(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______。

(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·x Zn(OH)2。

取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于________。

7.(1) ___ ___，___ ___；
__________ ________。

(2) _____ __，________。

(3) ___ ____。

(4) ___ _____。

[答案]7.(1)Fe2＋和Mn2＋MnO－4＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO－4＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应镍(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(4)1
8. 硫酸锌是一种重要的工业原料，广泛用于农
业、化工、电镀、水处理等行业。

用炼锌厂废渣
(含ZnO、FeO、CuO)回收生产一水硫酸锌的工
艺流程如图所示：
已知：某温度下，K sp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，
K sp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，K sp[Fe(OH)3]＝
4.0×10－38。

(1)酸浸时，为提高浸出速率，可采取的措施是_____ _______(填两种)。

(2)氧化、中和时，需要用NaOH溶液调节pH为4.5～5.0，原因是___ __
(3)氧化、中和时用漂白粉作氧化剂，此时发生反应的化学方程式为__ ___
实际操作中通入空气的作用是___________________________。

(4)操作X的名称为__________________。

(5)第三次操作X后，得到成品的步骤为__________________，过滤，洗涤，加热脱水。

(6)已知：向漂白粉中加入稀硫酸会有氯气生成。

某含氯废水(pH约为9)中可能存在Cl－、ClO－中的一种或两种。

请设计检验含氯废水中是否存在Cl－的实验方案：（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸、品红溶液、AgNO3溶液。

）
_____________________ _________________________________________
8. (1) _____ ______
(2) ___ __
(3) __ __ _
___________________________。

(4) __________________。

(5) _________________
(6)
_____________________ _________________________________________ [答案](1)适当增加硫酸的浓度、加热、将废渣粉碎(2)pH太低，铁的去除率低，pH太高，锌的损失率会增大(3)4FeSO4＋8NaOH＋Ca(ClO)2＋2H2O===CaCl2＋4Na2SO4＋4Fe(OH)3↓加快氧化速率(4)过滤
(5)蒸发浓缩、冷却结晶(6)取少量溶液，加入稀硝酸酸化，然后滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，说明废水中含有Cl－，若无白色沉淀生成，说明不含Cl－；
9. 【2015福建】(15分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。

（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的
一种工艺流程示意如下：
已知：
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是（只
要求写出一种）。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。

③已知：
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。

④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，
其化学式分别为 ___ _____
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。

【答案】（15分）（1）Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
（2）①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。

②Fe或铁；③Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol；
④NaCl、NaClO、NaClO3；⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度。

10．【2015四川】（14分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。

请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。

（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择（填字母编号）。

A．KMnO4溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。

通入空气引起溶液pH降低的原因
是。

（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。

∆=-1648kJ/mol 已知25℃，101kPa时：4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) H
∆=-393kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) H
∆=-1480kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) H
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是。

（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。

该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正极反应式
是。

【答案】（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O
（2）C
（3）Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解产生H+。

∆=－260kJ/mol。

（4）4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) H
（5）FeS2+4e－= Fe +2S2－。