北京市2017届高三各城区二模化学试题分类汇编——工艺流程word版含答案

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3 3 2 3 2 3 北京市 2017 届高三各城区二模化学试题分类汇编——工艺流程
（海淀区）27.（12 分）
烟气中 SO 2 和 NO x （NO 及 NO 2）的脱除对于环境保护意义重大。

(1) 湿式氨法烟气脱硫脱氮是通过氨水吸收烟气，得到含 NH +、SO 2-、SO 2-、HSO -和 N0 的吸收液。

①用离子方程式解释吸收液中含有 S03 -的原因： 。

②吸收液中的
SO
2-、HSO -均对 NO 具有吸收作用，但 HSO -对 NO 的吸收能力比 S0 2-弱。

a ·SO 2-与 NO 反应生成 NO 的离子方程式是_。

b ．经测定，在烟气的吸收过程巾，吸收液对 N02 的吸收率随烟气通入量变化的曲线如下图所示。

结合化学用语解释产生上述结果的原因： 。

(2) 二氧化氯(Cl02)具有很强的氧化性，可用于烟气中 SO 2 和 NO 的脱除。

①酸性条件下，电解 NaCl03 溶液，生成 Cl02 的电极反应式是 。

②研究表明：ClO 2 氧化 SO 2 和 NO 的反应历程与下列反应有关。

i. NO+CIO 2= NO 2 +CIO ii. NO +CIO=NO 2 +CI iii. SO 2 +CIO 2=SO 3 +Cl0 iV ． SO 2 +ClO=SO 3 +Cl
实验测得：CIO 2 分别氧化纯 SO 2 和纯 NO 的氧化率以及 ClO 2 氧化 SO 2 和 NO 混合气中的 S02 氧化率随时间的变化情况如下图所示。

a ·结合上述信息，下列推论合理的是 （填字母序号）。

A ．NO 的存在会影响 ClO 2 氧化 SO 2 的反应速率
B. ClO 2 氧化 SO 2 的反应速率慢于 ClO 2 氧化 NO 的反应速率
C. 反应i 中生成的 NO 2 可以加快 ClO 2 氧化 SO 2 的反应速率
b ．结合反应历程，分析混合气中 SO 2 氧化速率较纯 SO 2 氧化速率快的原因可能是 _ _。

Li
CuO
Li +
负载
（朝阳区）
27.（13 分） Li —CuO 二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛应用于军事和空间
领域。

（1） Li —CuO 电池中，金属锂做
极 。

（2） 比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣。

比较 Li 、Na 、Al 分别作为
电极时比能量的大小：。

（3） 通过如下过程制备 CuO 。

①过程Ⅰ，H 2O 2 的作用是。

②过程Ⅱ产生 Cu 2(OH)2CO 3 的离子方程式是。

③过程Ⅱ，将 CuSO 4 溶液加到 Na 2CO 3 溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系（用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度），结果如下： 已知：Cu 2(OH)2CO 3 中铜元素的百分含量为 57.7%。

二者比值为 1:0.8 时，产品中可能含有的杂质是
，产生该杂质的原因是 。

④ 过程Ⅲ反应的化学方程式是 。

（4） Li —CuO 二次电池以含 Li +的有机溶液为电解质溶液，其工作原理示意如下。

放电时，正极的电极反应式是。

聚丙烯多孔膜 （只允许Li +通过）
2 7 4 苯甲酸可用作食品的抑菌剂。

工业上通过间接电合成法制备苯甲酸，工艺流程如下：
(1) 电解池用于制备 Cr O 2-。

①阴极产生的气体是 。

②电解时阳极附近发生的反应如下图所示。

i. SO 2-所起的作用是。

ii. Ⅱ中反应的离子方程式是 _。

（2） 氧化池用于制备苯甲酸。

①氧化池中起氧化作用的微粒是 。

②研究氧化池中的反应速率，实验结果如下：
实验结果不同的原因是。

③氧化池中反应结束后，降温结晶，制得含甲苯的苯甲酸粗品。

已知：
结合表中信息，简述提纯苯甲酸的操作：苯甲酸粗品用 NaOH 溶液溶解后， ， 洗涤干燥得到苯甲
酸。

(3) 该合成技术的优点是实现了
（填化学式）重复利用，绿色环保。

含余氯废水
氨氮废水中的氮元素多以 NH 4+和 NH 3·H 2O 的形式存在。

某工厂处理氨氮废水的流程如下：
II
III
（1）I 中加入 NaOH 溶液，调 pH =11 并鼓入大量空气。

用离子方程式表示加 NaOH 溶液的作用是
；
鼓入大量空气的目的是。

（2）II 中加入适量 NaClO 溶液，控制 pH 在 6～7，将氨氮转化为无毒物质。

① 为了完全从废水中去除氨氮，加入的 NaClO 与水体中 NH 4+ 的物质的量之比最小是 。

② 过程 II 发生 3 个反应： i.
ClO －
+ H + == HClO
ii. NH 4+ + HClO == NH 2Cl + H + + H 2O （NH 2Cl 中 Cl 元素为+1 价） iii. ……
已知：水体中以+1 价形式存在的氯元素有消毒杀菌的作用，被称为“余氯”。

右图为 NaClO 加入量与“余氯”含量的关系示意图。

其中氨氮含量最低的点是 c 点。

b 点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是（用化学式表示） ；
反应 iii 的化学方程式是。

（3）III 中用 Na 2SO 3 溶液处理含余氯废水，要求达标废水中剩余 Na 2SO 3 的含量小于 5 mg·L －
1。

若含余氯
废水中 NaClO 的含量是 74.5 mg·L －
1，则处理 10 m 3 含余氯废水，至多添 加 10% Na 2SO 3 溶液
kg （溶液体积变化忽略不计）。

（丰台区）27．（16 分）粉煤灰（主要含有 SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 等）是燃煤发电过程中产生的废渣，粉煤灰
的综合利用具有很大的价值。

Ⅰ．研究人员通过实验对粉煤灰中铝和铁元素的分离工艺进行了研究。

（1）以硫酸溶液分解粉煤灰，使其中的铝、铁元素溶出，过滤实现初步分离。

①写出硫酸溶液与 Fe 2O 3 反应的离子方程式 。

②初步分离得到的滤渣主要成分是。

（ 2 ） 向（ 1 ）分离所得的滤液中加入还原剂使 Fe 3+ 转化为 Fe 2+ ，结合下表分析其原
因。

物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 沉淀区间（pH ）
7.06~8.95
1.94~3.20
3.69~
4.8
I
含 NH 4+的废水
达标废水
低浓度氨氮废水
（3）使用碱性较弱的氨水为pH调节剂，进行分离实验。

①氨水使滤液中铝离子沉淀的离子方程式为。

②反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如下图。

根据实验结果，为达到好的分离效果，反应过程中
控制pH的范围是，选择该范围的理由是。

100
90
80
沉70
淀60
率50
% 40
30
20
10
反应终点pH
铝沉淀率
铁沉淀率
Ⅱ．NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1∶1 混合配制成浸取液，220℃时，可将高
铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]，然后分离、煅烧获得纯Al2O3。

已知硫酸铝铵：①溶解度：0℃时，S＝5.2g；100℃时，S＝421.9g。

②280℃时分解。

（1）依据资料可知，将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是。

（2）煅烧NH4Al(SO4)2同时得到混合气体（NH3、N2、SO2、SO3、H2O）。

若16 mol 混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液，请将下图中试剂及其物质的量补充完整。

试剂Y：
混合气体N2
试剂X 及其物质的量：
（房山区）27.（13 分）黄铁矿(主要成分 FeS2)、黄铜矿(主要成分 CuFeS2)均是自然界中的常见矿物资源。

（1）黄铁矿在空气中易被氧化，其反应历程可能为下图所示的四步：
①a反应中每生成 1molFeSO4 转移电子的物质的量为mol。

②d 反应的离子方程式为。

（2）用黄铜矿常温细菌冶铜和高温火法冶铜的流程如下图所示：
①细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高 Cu2+的浸出速率，
其原理如右图所示：
Ⅰ.冶炼过程中，FeS2 周边溶液的 pH
(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ⅱ. 从 CuFeS2 析出 S 的反应式是。

②火法冶铜时，由 Cu2S 制得铜的化学方程式是。

(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见表)，其相关反应的平衡常
数与温度的关系如图。

相关反应反应热平衡常数
FeS2(s) + H2(g) FeS(s) + H2S(g) ΔH1K1
1/2 FeS2(s) + H2(g) 1/2Fe(s)+H2S(g)ΔH2K2
FeS(s) + H2(g) Fe(s)+H2S(g) ΔH3K3
①上述反应中，ΔH10(填“＞”或“＜”)。

②提高硫的脱除率可采取的措施有(举 1 例)。

操作①
饱和 NaCl 溶液
母液
（昌平区）27.（15 分）纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。

（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中 Mg 2+、Ca 2+离子，从成本角度考虑加入试剂的化学
式为
、。

某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：
装 3
置 II
装置 I
已知：几种盐的溶解度
磨细的食盐粉 NH 3
装置III
NaCl
NH 4HCO 3 NaHCO 3 NH 4Cl 溶解度（20°C,100gH 2O 时） 36.0
21.7
9.6 37.2 （2） ①写出装置 I 中反应的化学方程式。

②从平衡移动角度解释该反应发生的原因 。

③操作①的名称是。

（3） 写出装置 II 中发生反应的化学方程式。

（4） 请结合化学用语说明装置 III 中加入磨细的食盐粉及 NH 3 的作用 。

（5） 该流程中可循环利用的物质是 。

（6） 制出的纯碱中含有杂质 NaCl ，为测定其纯度，下列方案中不．可．行．
的是 。

a ．向 m 克纯碱样品中加入足量 CaCl 2 溶液，测生成 CaCO 3 的质量
b . 向 m 克纯碱样品中加入足量稀 H 2SO 4，干燥后测生成气体的体积
c .
向 m 克纯碱样品中加入足量 AgNO 3 溶液，测生成沉淀的质量
CO 2
NH NaHCO 3
纯碱
CO 2
3 3 3 3 2 2 2 3 2 2 北京市 2017 届高三各城区二模化学试题分类汇编——工艺流程
参考答案
（海淀区）
（朝阳区）27．（13 分）
（1） 负
（2） Li ＞Al ＞Na
（3） ① 氧化剂
② 2Cu 2+ + 2CO 2-
+ H O == Cu (OH) CO ↓ + CO ↑
③ Cu(OH)2 或 4 Cu(OH)2·CuCO 3 等
当Na 2CO 3 用量减少时，c (CO 2-)变小，CO 2-水解程度变大，c (OH -)/ c (CO 2-)增加，
c (OH -)对产物的影响增大。

④ Cu 2(OH)2CO 3
△
2CuO + CO 2 + H 2O
（4）CuO + 2e －
+ 2Li + == Cu + Li O （东城区）
2 3
2 2 2 2 4 2 （西城区）27．（12 分，每空 2 分）
（1）NH 4+ + OH －
==NH 3·H 2O 将 NH 3 吹出 （2）①3:2
②NH 2Cl 2NH 2Cl + HClO == N 2 + 3HCl + H 2O （3）13.1
（丰台区）27．（16 分） Ⅰ（1）① 6H ＋＋Fe O 2Fe 3＋
＋3H O （2 分）② SiO （1 分）
（2）Fe(OH)3 和 Al(OH)3 沉淀的 pH 相近，不易通过沉淀分离。

（2 分） （3）① 3NH 3·H 2O ＋Al 3+
Al(OH)3＋3NH 4+（2 分）
②略小于 5 （答案在 4.5~5 之间均可）（2 分）
铝元素沉淀较多，铁元素还没有开始大量的沉淀（2 分）
Ⅱ（1）冷却、结晶（2 分，各 1 分） （2）试剂 Y ：O 2（1 分，合理给分）
试剂 X 及其物质的量：含 2mol 溶质的氨水（2 分） （房山区）27.（13 分）
(1) ①14mol ------------------ 2 分
②FeS + 4Fe 3=+ 8H O=2SO 2-+15 Fe 2=16H
+ -----------------------
2 分
(2) ①Ⅰ增大 ---------- 2 分
Ⅱ CuFeS - 4e -
= Cu 2+
+ Fe 2+
+ 2S --------- 2 分 ②Cu 2S + O 2 2Cu + SO 2 --------------------------- 2 分
(3) ① > ------------------ 2 分
②粉碎、升温、增大 c ----------------- 2 分 （昌平区）27.（15 分）
（1） Ca(OH)2、Na 2CO 3
（2） ① NaCl+CO 2+NH 3+H 2O=NaHCO 3+NH 4Cl
②在溶液中存在下述两种平衡 NH 3 + H 2O ⇌ NH 3·H 2O ⇌NH 4+ + OH −，CO 2 + H 2O ⇌ H 2CO 3⇌H + + HCO 3−， OH −与 H +结合生成水，促进两平衡正向移动，使溶液中的 NH 4+和 HCO 3−浓度均增大，由于 NaHCO 3 溶解度小，因此 HCO 3−与 Na +结合生成 NaHCO 3，固体析出使得反应发生。

③过滤
（3）2NaHCO 3Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑
（4） 在母液中含有大量的 NH 4+和 Cl -，存在平衡 NH 4Cl(s)⇌NH 4
＋
+ Cl －，通入氨气增大 NH 4＋
的浓度，加入
磨细的食盐粉，增大 Cl -的浓度，使上述平衡逆向移动，促使氯化铵结晶析出。

（5） CO 2、NaCl
（6） c。