2019-2020年高考化学 化学工艺流程综合训练.doc

2019-2020年高考化学 化学工艺流程综合训练1. (xx化州模拟改编)某科研小组以难溶性钾长石(K2OAl2O36SiO2)为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下:(1) 煅烧过程中有如下反应发生。钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式:。钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式:。(2) 已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:Al+2H2OAl(OH)3+OH-。“浸取”时应保持溶液呈(填“酸”或“碱”)性。 “浸取”时不断搅拌的目的是 。 (3) “转化”时加入NaOH的主要作用是(用离子方程式表示)。(4) 上述工艺中可以循环利用的主要物质是、和水。2. (xx河源期末改编)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O72H2O)主要是以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3，还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产，其主要工艺流程如下:步骤中主要反应的化学方程式如下:4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2(1) 中反应是在回转窑中进行的，反应时需不断搅拌，其作用是 。 (2) 杂质Al2O3、SiO2在中转化反应的化学方程式为、。3) 用化学平衡移动原理说明中煮沸的作用是(用离子方程式结合文字说明)，若调节pH过低产生的影响是 。(4) 中酸化是使Cr转化为Cr2，写出该反应的离子方程式:。(5) 工业上还可用电解法制备重铬酸钠，其装置示意图如右图。阴极的电极反应式为 ; 阳极的电极反应式为 。3. (xx珠海模拟改编)锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下:(1) 酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为 。(2) 活性铁粉除汞时，铁粉的作用是(填“氧化剂”、“还原剂”或“吸附剂”)。(3) 除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸气经KMnO4溶液吸收而实现的。右图是KMnO4溶液处于不同pH时与对应的汞去除率的变化图，图中物质为Hg与Mn在该pH范围内的主要产物。请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律:。试猜想在强酸性环境下汞的去除率高的原因:。(4) 当x=0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物形式表示该铁氧体的组成:。(5) 经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是 。 4. (xx清远期末)研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2，制备硫酸锰的生产流程如下:已知:浸出液的pH2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。 离子离子半径/pm开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2+747.69.7Fe3+642.73.7Al3+503.84.7Mn2+808.39.8Pb2+1218.08.8Ca2+99-请回答下列问题:(1) 写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式:。(2) 氧化过程中主要反应的离子方程式为 。(3) 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，此处调节pH用到的仪器是，应调节至范围。(4) 阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答，决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有、等;吸附步骤除去的主要离子为。(5) CaSO4是一种微溶物质，已知Ksp(CaSO4)=9.1010-7。现将c molL-1CaCl2溶液与2.0010-2 molL-1 Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化)，则生成沉淀时，c的最小值是。5. (xx广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:已知25，部分物质的溶度积常数如下表: 物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.110-133.010-15.010-161.010-115.010-221.010-22(1) 步骤中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是。(2) 步骤中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式是，加氨水调节溶液的pH为5.06.0，以除去Fe3+。(3) 步骤中，滤渣2的主要成分是 。(4) 步骤中，在(填“阴”或“阳”)极析出Mn，电极反应式为。(5) 电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 。6. (xx潮州期末)化工生产绿色经济的途径之一是设计联合生产工艺流程。某化工厂将氯碱生产、钛的冶炼和制备甲醇整合设计如右图流程。已知:钛是一种战略金属，具有耐酸碱特性，广泛用于航空航天领域。根据上述流程，回答下列问题:(1) 科学研究发现，纳米级二氧化钛对太阳能分解有催化作用。工业上，利用四氯化钛水解生成TiO2H2O，经灼烧生成纳米级二氧化钛:TiCl4(l)+3H2O(g)TiO2H2O(s)+4HCl(g)，下列措施有利于提高四氯化钛转化率的是(填序号)。增大水蒸气浓度升高温度增大四氯化钛量增大压强(2) 写出上述流程中钛铁矿氯化反应的化学方程式: 。(3) 已知几种物质的熔点和沸点如下表所示:TiCl4MgMgCl2Ti熔点/-25.0648.87141667沸点/136.4109014123287根据表格信息知，从镁、氯化镁和钛的混合物中分离出钛的实验方法是，该操作方法的关键是。工业制备的钛产品中有少量镁杂质，设计实验方案提纯钛产品:。(4) 氮气是常见的保护气，但氮气却不能替代上述流程中氩气作冶炼钛的保护气，原因是。(5) 工业上，以石墨为电极材料，电解饱和食盐水制备“84”消毒液(主要成分是次氯酸钠)，若电解后溶液只有一种溶质，写出电解反应方程式:。(6) CH3OH作为内燃机燃料或通过燃料电池驱动车辆。可减少CO2排放多达45%。已知:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H1=+49.0 kJmol-12H2(g)+O2(g)2H2O(g)H2=-483.6 kJmol-1则反应CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的H=kJmol-1。7. (xx梅州模拟改编)利用化工厂生产硼砂的废渣硼镁泥可制取七水硫酸镁(MgSO47H2O)，硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH5.23.29.710.411.2表2两种盐的溶解度(g/100 g水)温度/1030405060CaSO40.190.210.210.200.19MgSO47H2O30.935.540.845.6/根据以上流程图并参考pH数据和溶解度数据，试回答下列问题:(1) 硼镁泥加入浓硫酸时，FeO发生的变化是(填字母)。a. 被钝化b. 被氧化c. 被溶解(2) 往过滤得到的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=56，再加入NaClO溶液可将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，该反应的离子方程式为。加热煮沸的目的是。(3) 沉淀B中除MnO2外还含有(填化学式)等物质。(4) 沉淀C的化学式是;产生沉淀C的操作需趁热进行的原因是 ;洗涤沉淀需要的玻璃仪器有烧杯、;常用乙醇代替水作洗涤剂洗涤沉淀C，原因是。(5) 过滤出MgSO47H2O晶体的滤液中含有的金属阳离子有;检验滤液是否含有S的操作是 。8. (xx东莞模拟改编)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰(MnCO3难溶，分解温度较高)的一种工艺流程如下:几种金属离子沉淀的pH如下表:Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+开始沉淀的pH7.53.25.28.8完全沉淀的pH9.73.77.810.4回答下列问题:(1) 为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有(填字母)。A. 适当升高温度B. 搅拌C. 研磨矿石D. 加入足量的蒸馏水(2) 溶浸过程中发生的主要反应如下，请完成并配平该反应的离子方程式:2FeS2+15MnO2+ Fe3+S (3) 除铁工序中，先加入适量的软锰矿，其作用是，再加入石灰调节溶液的pH范围为。(4) 净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01 molL-1，滤液中残留c(Ca2+)=molL-1。已知:Ksp(CaF2)=1.4610-10 (5) 沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 molL-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间关系如右图所示。对比不同反应条件下的曲线，仅据图中信息，你能获得的结论是。(6) 副产品的主要成分是(填化学式)。