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文档介绍
工艺流程高考真题
工艺流程高考真题专练 1.(2019·全国卷Ⅰ,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下: 回答下列问题: (1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________ 。 (2)“滤渣1”的主要成分有__________________________________________。 为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是________。 (3) 根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++B(OH),Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3 是 ________酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节到3.5,目的是___________________________。 (4) 在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________________ , 母液经加热后可返回________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。 答案 (1)NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱 转化为H3BO3,促进析出 (4)2Mg2++3CO+2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO [或2Mg2++2CO+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑] 溶浸 高温焙烧 2.(2019·全国卷Ⅱ,26)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题: (1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为________(填标号)。 A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 (2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉: ①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为___________________________________________。 回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为_____________________________________________。 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差,其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的____________________(填化学式)。 ③沉淀器中反应的离子方程式为____________________________________________。 (3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O===2I-+S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________________,样品中S2-的含量为__________________(写出表达式)。 答案 (1)D (2)①BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2O(g)===CO2+H2 ②BaCO3 ③S2-+Ba2++Zn2++SO===ZnS·BaSO4↓ (3)浅蓝色至无色 ×100% 3.(2019·全国卷Ⅲ,26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图所示。回答下列问题: 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 (1)“滤渣1”含有S和________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:_________________________________________________________________________。 (2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是__________________________________。 (3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为________~6之间。 (4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是_______________________。 (5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是________________________________。 (6)写出“沉锰”的离子方程式:______________________________________。 (7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=________。 答案 (1)SiO2(或不溶性硅酸盐) MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3)4.7 (4)NiS和ZnS (5)F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2(s)Mg2+(aq)+2F-(aq)平衡向右移动 (6)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O (7) 4.[2018·全国卷Ⅰ,27(1)(2)(4)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题: (1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:________________________________________________________________________。 (2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为: ①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。 ②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是 _____________________________________________________________________。 (4) Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为___________ _ _,该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。 答案 (1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O (2)①NaHSO3 ②得到NaHSO3过饱和溶液 (4)S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+ 0.128 5.(2018·全国卷Ⅱ,26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下: 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题: (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为______________________。 (2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是_____________ __________________,若不通入氧气,其后果是__________________________________。 (3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为________________ ____________________________________________________________。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为__________________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。 答案 (1)2ZnS+3O22ZnO+2SO2 (2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2+ (3)Cd2++Zn===Cd+Zn2+ (4)Zn2++2e-===Zn 溶浸 6.(2018·全国卷Ⅲ,27)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题: (1) KIO3的化学名称是________。 (2) 利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示: “酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是__________________。 “滤液”中的溶质主要是__________。“调pH”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式:________________________________________。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________,其迁移方向是___________________ ________________________________________________。 答案 (1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O(或HIO3+KOH===KIO3+H2O) (3)①2H2O+2e-===2OH-+H2↑ ②K+ 由a到b 7.(2018·江苏)(12分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下: (1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为______________________。 (2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。 已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃ 硫去除率=(1—)×100% ①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于__________________。 ②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________________________________。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由_______________(填化学式)转化为_______________(填化学式)。 (4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=__________________。 8 (2018•北京) 磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下: 已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。 溶解度:Ca5(PO4)3(OH)查看更多