高考化学工业
流程
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题汇编2
高考化学工业流程题汇编2 【例1】 (11分)某工厂用CaSO、NH、CO制备(NH)SO,其工艺流程如下。 432424
硫酸铵提纯滤液母液通入a通入bCaSO浊液甲乙 4氨气生石灰煅烧CaCO3二氧化碳回答下列问题:
(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)SO424的总化学方程: 。
(2)a和b分别是 (填序号)。
A(足量CO、适量NH B(足量NH、适量CO 23 32
C(适量CO、足量NH D(适量NH、足量CO 23 32
(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)SO晶体,必要的操作步骤是 。 (424
(5)上述流程中,有关NH作用的说法正确的是 。 32,A(提供制备所需的氮元素 B(增大CO的浓度促进反应发生 3
C(作反应的催化剂 D(生产1 mol (NH)SO,至少消耗2 mol NH 4243+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等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl?2HO的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如22
下:
3+3+(1)除杂操作是加入Ca(OH),调节溶液pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al、Fe。检验Fe(OH)23
是否沉淀完全的实验操作是 。
2+(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:?防止Ca在蒸发时水解;
? 。
-(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25.00
-1 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol?LAgNO溶液滴定至终点,消耗AgNO溶液体积的平均33
值为20.39 mL。
?上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有 。
?计算上述样品中CaCl?2HO的质量分数为 。 22
?若用上述方法测定的样品中CaCl?2HO的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可22
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:
1
2+2+2-(1)从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca、Mg、SO及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下4
列五项操作:?过滤,?加过量NaOH溶液,?加适量盐酸,?加过量NaCO溶液,?加过量BaCl溶液。32正确的操作顺序是 。
A(????? B(????? C(????? D(????? (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?中已获得Br,步骤?中又将Br还原为Br,其目的为 。 22
(4)步骤?用SO水溶液吸收Br,吸收率可达95,,有关反应的离子方程式为 22
,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:
?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 。
?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:
。
?C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl,可向其中加入NaBr溶液,充分反2
应后,再进行的分离操作是 。
+--2+2+2-【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Ca、Mg、SO。某研究4
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:
2
可供试剂a、b、c选择的试剂:饱和NaCO溶液、饱和KCO溶液、KOH溶液BaCl溶液、Ba(NO)2323232
+溶液、苯、CCl、HO溶液、KMnO(H)溶液。 4224
根据以上流程回答相关问题:
(1)试剂a、b分别是 、 。
(2)操作?、?、?、?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
2+2+-2 (3)除去无色液体I中的Ca、Mg、SO离子,选出e所代
表
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的试剂,按滴加顺序依次是 4
(只填化学式)。
(4)调节pH的作用是 ;操作方法是 。
(5)操作?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?搅拌的目的是: 。 (2) 操作?与操作?相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO)反应的离子方程式为: _______________________。 33
(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)
3
(5)从环境保护的角度看,制备中间产物NaFeO较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的24
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(FeSO?7HO)和胆矾晶体。其实验
方案
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如下: 42
(1)所加试剂?、?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
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理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 【例6】 (1 1分)某工厂用CaS0、NH、CO制备(NH)SO,其工艺流程如下。 422424
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)SO的总化学方424
程: 。
(2)a和b分别是 (填序号)。
A(足量CO、适量NH B(足量NH、适量CO2332
C(适量CO、足量NH D(适量NH、足量CO2332
(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(NH4)2S04晶体,必要的操作步骤是 。
(5)上述流程中,有关NH3作用的说法正确的是 。
4
2- A(提供制备所需的氮元素 B(增大CO的浓度促进反应发生 3
C(作反应的催化剂 D(生产l mol (NH)2SO,至少消耗2 mol NH443
【例7】 (12分)某固体混合物可能由Si、NHC1、MgCl、 FeC1、Al(SO)中的一种或几种组成,现422243
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
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状况 下的体积)。
回答下列问题:
(1)发生反应?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
Si
NHC1 4
MgC1 2
FeC1 2
A1(SO) 243
【例8】 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,MnO氧化性强于O 22
B(根据上述过程,每生成1 mol KMnO共转移6 mol电子 4
C(第二步电解时,KMnO在阳极区生成 D(第二步电解时阴极周围pH减小 4
【例9】 (12分)随着人类社会的发展,氮氧化物(NO)已成为大气中的主要气态污染物之一。 x
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NO的主要来源。它们破坏臭氧层的机理为: x
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 、CO和碳氢化合物等。 x
?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 。
5
?NO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”。x
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O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的方法之一是用3,的HO溶液吸收尾气中的NO生成HNO,再用NaOHx22x3
标准溶液滴定HNO。若要测定标准状况下尾气中NO的体积分数,所需的数据有 (选3x
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可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为: x
,1现用0(5 L 2 mol?L的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NO,吸收液质量增加44 g(设x
CO全部排出)。则NO和NO的体积比为 。 22
【例10】 (10分)过度排放CO会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO转化为可以利用的资源,22
其中一种方案就是将CO转化为可再生燃料甲醇(CHOH)。其化学方程式为: 23
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),n(CHOH)增大 23
(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 。
6
(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11】 (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:
少量Ba(OH) Br SONaSO 22223
无色溶液 粗品 精制的 操作? 冰水 操作? 混合? 混合? 操作? 氢溴酸
HSO BaSO 244混合溶液
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合?中发生反应的化学方程式为__________。
(2)混合?中使用冰水的目的是_______________。
(3)操作?和操作?的名称分别是_________、________。
操作?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?中加入NaSO的目的是________________________________。 23
(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。
于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
,3甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe,则用于证明该假设所用的试剂为_____________,若
假设成立可观察到的现象为__________________。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_______,其用于证明该假设所用的试剂为_____________。
【例12】 (8分)烟气的脱硫(除SO)技术和脱硝(除NO)技术都是环境科学研究的热点。 2x
1[:] ()选择性催化还原法的脱硝原理为:来源学。科。网
6NO (32x)NO 4x NH6xH,,,x322
?上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N的体积为________L。 2
-1?已知:2H(g),O(g) ,2HO (g) ΔH,-483.6 kJ?mol 222
-1N(g),3H(g),2NH(g) ΔH,-92.4 kJ?mol 223
-1N(g),O(g),2NO(g) ΔH,-180.5kJ?mol 22
则反应6NO(g),4NH(g),5N(g),6HO(g)的ΔH,__________。 322
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,
脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
100
b 负载率 80 O、CO、NH222 a 0.5% c ,Cu 60 b 3.0%
c 5.0% O 2d 40 H C24d 8.0% 脱硝率,%
a 20 ,,Cu(NO) Cu(O) 22NO 0 200? 300? 400? 500? 600?
图1 图2
?出该脱硝原理总反应的化学方程式:____________。
7
?为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____________。
答案((共8分)
16.8,11.2x,1 ?? (2分) ?,724.5kJ?mol(2分) x
催化剂 ??6NO,3O,2CH3N,4CO,4HO (2分) 224222
?约为350?、负载率3.0 %(2分)
【例13】 (10分)铝是一种重要金属:
(1)生产中曾用铝热反应焊接钢轨,则铝与氧化铁发生反应的化学方程式为:
(2)工业上用铝土矿(主要成分为A1O,还有少量的FeO ,SiO等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原23232
料,提取的操作过程如下:
?I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是; ;
?沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有 ,固体N是 ;
?滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为 ,它属于 (填“酸”、“碱”或“盐”)类物质;
?实验室里常往AlCl溶液中加入 (填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取 3
A1(OH)。其反应的离子方程式为:___________________________________________。 3
答案((10分)(1):2 Al +FeO AlO+2Fe 2323
(2):?过滤 ?FeO , AlO ?NaAlO 盐 232323++ ?氨水 Al+3NH?HO === Al(OH)?+3NH3234
8