2019年高考化学工业流程题汇编
- 格式:docx
- 大小:232.39 KB
- 文档页数:6
聚焦高考化学工业流程题—以2019年全国各类高考试卷为例周俊清摘要:以2019年全国Ⅰ卷、全国Ⅱ卷、全国III卷、北京卷和江苏卷中的化工流程题型为研究对象,采用文献参考法、试卷研究法和统计分析法,从试题分值比重、考查知识、内容水平和核心素养等方面进行分析统计,并结合2019及部分2018高考化学真题探讨化工流程题型的特征,聚焦高考化工流程题的基本分析策略。
关键词:高考;化工流程;核心素养;分析策略化工流程题往往是以真实的工业生产过程为背景,一般以流程图的形式呈现,也有少数会以文字附带表格、图像等形式出现,化工流程题能够综合考查学生各个方面的基础知识,覆盖面较广,主要体现在考查学生获取信息的能力、分解问题的能力、应用已有知识解决实际问题的能力、表达能力等,该题型经常结合社会环境问题、资源综合开发利用等方面,要求学生要立足当下社会环境中,理性看待化工与社会生产生活的关系,强化学生的环保意识和社会责任感[1]。
本文以2019年全国Ⅰ卷、全国Ⅱ卷、全国III卷、北京卷(2018年卷)和江苏卷中的化工流程题型为研究对象,对化工流程题进行剖析,以明了工业生产流程主线与核心,掌握化工流程题的解题思路。
1. 2019年化学试卷中化工流程题分析从试题分值比重、考查知识、内容水平和核心素养等方面来研究2019年四类化学试卷及2018年北京卷中化工流程题。
1.1 高考化学化工流程题的分值比重大部分省份2019年的高考化学试卷中都会有至少一个化工流程图题,但2019年的北京卷中并没有出现我们熟悉的一般意义上的化工流程题型,其考查的四个大题目与2018年大体上没有很大变化,具体为25——有机合成,27——化学反应原理大综合考查,28——带实验装置图的探究性实验考查,而26题由18年化工流程图题型变成了19年的纯文字描述的实验题,故以18年的北京卷26题代替19年的进行分析。
大部分省份的2019年的高考化学试卷中化工流程题的分值所占比重均在12%以上,其中以全国Ⅰ卷和全国Ⅱ卷所占比例最大(见表1)。
2019年高考真题专题汇编——工业流程图专题1.(2019江苏)实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ,还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体,其实验流程如下:(1)室温下,反应CaSO 4(s)+23CO -(aq)CaCO 3(s)+24SO -(aq)达到平衡,则溶液中()()2423SO CO c c --=________[K sp (CaSO 4)=4.8×10−5,K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合,可制得(NH 4)2CO 3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO 4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO 3所需的CaCl 2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl 2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
【答案】1.6×104 3HCO -+NH 3·H 2O +4NH +23CO -+H 2O(或3HCO -+NH 3·H 2O+4NH +23CO -+H 2O) 增加溶液中23CO -的浓度,促进CaSO 4的转化 温度过高,(NH 4)2CO 3分解 加快搅拌速率 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH 试纸测量溶液pH ,当pH 介于5~8.5时,过滤【解析】【分析】(1)反应CaSO 4(s )+CO 32-(aq )CaCO 3(s )+SO 42-(aq )的平衡常数表达式为2423c SO c CO --()(),结合CaSO 4和CaCO 3的K sp 计算; (2)氨水与NH 4HCO 3反应生成(NH 4)2CO 3;加入氨水抑制(NH 4)2CO 3的水解; (3)温度过高,(NH 4)2CO 3分解,使CaSO 4转化率下降;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSO 4转化率即提高反应速率,结合反应的特点从影响反应速率的因素分析;(4)根据工业废渣中的成分知,浸取、过滤后所得滤渣中含CaCO 3、SiO 2、Al 2O 3和Fe 2O 3;若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl 2溶液,根据题给试剂,首先要加入足量盐酸将CaCO 3完全转化为CaCl 2,同时Al 2O 3、Fe 2O 3转化成AlCl 3、FeCl 3,过滤除去SiO 2,结合题给已知,再利用Ca (OH )2调节pH 除去Al 3+和Fe 3+。
2019年北京高三化学期末考试工业流程图题目汇编1、(北京海淀)以废治废、变废为宝可以实现资源的综合利用。
用废铁块、废盐酸可以生产净水剂聚合氯化铁和高铁酸钠,转化关系如下图所示:(1)A溶液中一定含有的溶质是_______。
(2)若使③中水解程度变大,可采取的措施是_______(填字母序号)。
a.加热b.加入NaHCO3c.加入NH4Cl(3)写出③中水解生成Fe2(OH) m Cl6-m反应的化学方程式:______。
(4)将废铁块进行预处理制成电极,通过电解制备高铁酸钠,该装置原理示意图如右。
铁块做_______(填“阳极”或“阴极”),对应的电极反应式为_______。
(5)高铁酸钠在水中缓慢产生红褐色沉淀和一种气体,该反应的离子方程式:_______。
答案:(1)FeCl2 1分(2)a b 1分(3)2FeCl 3 + mH2O Fe2(OH) m Cl6-m + mHCl 2分(4)阳极1分Fe - 6e- + 8OH - === FeO42- + 4H2O 2分(5)4FeO42-+10H2O === 4Fe(OH)3↓+ 3O2↑+ 8OH-2分(Fe2O3或水合物,合理正确给分)③Zn(HSO 3)2 + O 2 === ZnSO 4 + H 2SO 4 (Zn(HSO 4)2或离子方程式正确给分) 1分2、(北京西城)直接排放含SO 2的烟气会危害环境。
利用工业废碱渣(主要成分Na 2CO 3)可吸收烟气中的SO 2并制备无水Na 2SO 3,其流程如图1。
已知: H 2SO 3、HSO 3−、SO 32−在水溶液中的物质的量分数随pH 的分布如图2,Na 2SO 3·7H 2O 和Na 2SO 3的溶解度曲线如图3。
图2图3(1)Na 2CO 3溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:________。
(2)吸收烟气① 为提高NaHSO 3的产率,应控制吸收塔中的pH 为________。
2019高考真题化工流程题汇编(带答案)1.(2019全国Ⅲ,26)(14分)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,工艺如下图所示。
回答下列问题:相关金属离子[c0(Mn2+)=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的作用是将________________________。
(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LiNi x Co y Mn z O2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。
当x=y=13时,z=___________。
答案:(1)SiO2(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,MgF2Mg2++2F−平衡向右移动(6)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O(7)2.(2019全国Ⅱ,26)(13分)立德粉ZnS·BaSO 4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。
专题二十二选修5 有机化学基础有机合成与推断(解析版)(1)A中含氧官能团的名称为▲ 和▲ 。
(2)A→B的反应类型为▲ 。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:▲ 。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:▲ 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知:(R表示烃基,R'和R "表示烃基或氢)写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)羟基;羧基;(2)取代反应;(3);(4);(5)。
【解析】(1)A中含氧官能团为-OH和-COOH,其名称为酚羟基、羧基,故答案为:羟基;羧基;(2)对比A和B的结构简式,可发现A中羧基上的羧基被氯原子代替而生成了B,因此A→B的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,根据C原子知,X中两个酚羟基都发生取代反应,则X的结构简式:,故答案为:;(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与FeC13溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明只有两种氢原子且两种氢原子个数相等,且含有酯基,符合条件的结构简式为,故答案为:;(5)以和CH 3CH 2CH 2OH 为原料制备,丙醇发生催化氧化生成丙醛,发生还原反应生成邻甲基苯甲醇,然后发生取代反应,再和Mg 发生信息中的反应,最后和丙醛反应生成目标产物,合成路线为,故答案为:。
2.【2019 天津 】我国化学家首次实现了膦催化的()32+环加成反应,并依据该反应,发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。
已知()32+环加成反应:1232CH C C E E CH Ch ≡-+-=(1E 、2E 可以是COR -或COOR -)回答下列问题:(1)茅苍术醇的分子式为____________,所含官能团名称为____________,分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为____________。
2019年北京高三二模化学分类汇编—工业流程题朝阳区26.(13分)以海绵铜(CuO、Cu)为原料制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如下。
(1)“溶解”过程:生成CuSO4的反应方程式:CuO + H2SO4 === CuSO4 + H2O、。
(2)“吸收”过程:①2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ∆H = -112.6 kJ·mol-1提高NO平衡转化率的方法是(写出两种)。
②吸收NO2的有关反应如下:反应Ⅰ:2NO2(g) + H2O(l) === HNO3(aq) + HNO2(aq) ∆H = -116.1 kJ·mol-1反应Ⅱ:3HNO2(aq) === HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ∆H = -75.9 kJ·mol-1用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是。
(3)“电解”过程:HNO2为弱酸。
通过电解使HNO3得以再生,阳极的电极反应式是。
(4)“沉淀”过程:①产生CuCl的离子方程式是。
②加入适量Na2CO3,能使沉淀反应更完全,原因是。
(5)测定CuCl含量:称取氯化亚铜样品m g,用过量的FeCl3溶液溶解,充分反应后加入适量稀硫酸,用x mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液y mL。
滴定时发生的离子反应:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+=== 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O样品中CuCl(M=99.5 g·mol-1)的质量分数为________。
房山区26. (13分)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:(1)Na2SO3溶液和氨水均可作浸出剂,但由于氨水易(填物理性质),故用Na2SO3溶液更环保。
(2)Ⅰ中主要反应:AgCl + 2SO32-Ag(SO3)23-+ Cl-。
研究发现:其他条件不变时,该反应在敞口容器中进行,浸出时间过长会使银的浸出率(浸出液中银的质量占起始分银渣中银的质量的百分比)降低,可能原因是(用离子方程式表示)。
2019学高考化学二轮复习无机化工流程化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力,具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。
这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识,而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力,且这类试题陌生度高,文字量大,包含信息多,思维能力要求高,近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。
能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息的能力。
能将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
离这类题)只局限于题干,没有从设问的问题中提炼解题信息。
解题时应:根据设问提炼出对解决问题有用的信息。
有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善。
有些信息问题涉及不到,属于无效信息,所考点一操作流程式典例1:【2018年高考江苏卷】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)。
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________评卷人得分一、选择题1.(20分)实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:(己知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是。
(2)在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:。
(3)在该实验中,若用lmol乙醇和lmol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否生成lmol乙酸乙酯?原因是。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是,试剂b是;分离方法①是,分离方法②是,分离方法③是。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是。
(6)写出C→D反应的化学方程式。
2.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A. 0. 1 mo1∙L-1KI溶液:Na+、Fe3+、SO42-、OH-B. 0. 1 mo1∙L-1FeCl3溶液:Cu 2+, NH4+、NO3-, SO42-C. 0. 1 mo1∙L-1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO3-D. 0. 1 mo1∙L-1NaOH溶液:Mg2+、Na+、 SO42-、HCO3-3.下列除杂试剂的选择和除杂后检验杂质是否除尽的方法均正确的是( )选项物质(括号内为杂质)除杂试剂检验方法A CO2(SO2)饱和NaHSO3溶液将已除杂质的少量气体通入品红溶液B NaHCO3溶液(Na2CO3)过量CO2取少量溶液,加入Ca(OH)2溶液,观察现象C NO(NO2)水观察颜色D乙烷(乙烯)酸性KMnO4溶液将已除杂质的少量气体通入溴水4.化合物是一种除草剂,它含有的官能团为( )A. 2种B. 3种C. 4种D. 5种5.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是A.分子式为C7H6O5B.分子中含有2种官能团C.可发生加成和取代反应D.在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子6.某同学设计如图装置制取少量溴苯,请回答下列问题:(1)写出实验室制取溴苯的化学方程式__________。
2019年最新三年高考化学分类汇编专题19 工艺流程题1.【2018新课标1卷】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__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(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0.01000 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】 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O-4e-=4H++O2↑ a S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128【解析】(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即Ⅰ中为NaHSO3;②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO 3过饱和溶液;(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H 2O -4e -=4H ++O 2↑。
阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
工艺流程综合题(1)1.(15分)锂离子电池与传统电池相比,充电更快,功率密度更高,使用时间更长,在手机和笔记本电脑等便携式电子产品上广泛应用。
工业上常以锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂,其中一种工艺流程如下已知①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:23试回答下列问题:(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取升高温度、粉碎矿石、搅拌、过滤后再次浸取等措施还可通过来提高浸取率(写一种即可)。
(2)反应Ⅰ中应调节pH范围为,沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外,还有。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为。
(4)“操作Ⅰ“的名称为;洗涤Li2CO3沉淀要使用(选填“热水”或“冷水”),理由是。
(5)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。
将amol CH3COORb溶于水配成溶液,向该溶液中滴加bLc mol/L醋酸后,溶液呈中性。
则c=(用含a、b的式子表示;已知25℃时,CH3COOH电离平衡常数k a=2×10﹣5)。
2.(14分)硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(Fe x S)、晶质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备MgSO4·H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:已知:UO22+在pH为4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀回答下列问题:(1)“酸浸”时,写出MgBO2(OH)与硫酸反应的化学方程式,NaClO3可将UO2转化为UO22+,反应的离子反应方程式为。
(2)“除铁净化”需要加入(填一种试剂的化学式)调节溶液pH至4~5,滤渣的主要成分是。
(3)“蒸发浓缩”时,加入固体MgCl2的作用是_。
(4)“酸浸”时少量铁精矿(Fe3O4、Fe x S)因形成“腐蚀电池”而溶解,反应生成Fe2+和硫单质,写出负极反应式_。
(5)某工厂用m1kg硼铁混合精矿(含B为11%)制备H3BO3,最终得到产品m2kg,产率为。
高考化学工艺流程题突破技巧窍门练习:1、工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。
以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO 4稀溶液是一种常用的消毒剂。
其消毒原理与下列物质相同的是____(填代号)。
a 、84消毒液(NaClO 溶液)b 、双氧水c 、二氧化硫d 、75%酒精(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_____(填代号)。
a 、浓硝酸b 、硝酸银c 、氯水d 、烧碱 (3)上述流程中可以循环使用的物质有、(写化学式)。
(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO 2可制得mol KMnO 4。
(5)该生产中需要纯净的CO 2气体。
若实验室要制备纯净的CO 2,所需试剂最好选择(选填代号)。
a 、石灰石 b 、稀HCl c 、稀H 2SO 4 d 、纯碱(6)操作Ⅰ的名称是;操作Ⅱ根据KMnO 4和K 2CO 3两物质在(填性质)上的差异,采用(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO 4粗晶体。
2、实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下:硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如右图所示。
回答下列问题:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施是:。
(2)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上, 用酒精灯加热。
取用蒸发皿应使用(填仪器的名称) 为了防止液滴飞溅,进行的操作是。
(3)“趁热过滤”操作中,滤渣的主要成分是(填化学式)。
(4)“趁热过滤”,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的是。
(5)制得的KNO 3产品中常含NaCl ,进一步提纯的方法是。
3.(16分)铝广泛应用于化学工业和日常生活中。
工业上由铝土矿(Al 2O 3∙3H 2O 的含量约为85%,其余主要为SiO 2、Fe 2O 3等)冶炼金属铝的流程如下。
滤渣 KNO 3产品 水 0 20 40 60 80 100 温度溶解度3已知拜耳法生产Al 2O 3∙3H 2O 的基本原理为:Al 2O 3∙3H 2O+2NaOH (aq ) 2NaAlO 2 (aq )+4H 2O ,[Al 2O 3∙3H 2O 也可表示为2 Al(OH)3](1)操作I 的名称为,赤泥中除含有铝硅酸盐外,还含有的主要物质有 (2)为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为(任写三点)(3)用化学平衡理论解释稀释溶液I 有利于Al 2O 3∙3H 2O 结晶的原因____________(4)为了析出Al 2O 3∙3H 2O ,也可向溶液I 入过量CO 2气体,写出生成Al 2O 3∙3H 2O 的离子方程式:(5)为了回收赤泥附着液带走的有用成分,工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I 的稀释剂,请指出流程图中另一处类似的做法4.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe 2O 3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1)滤液X 中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
专题十五工艺流程1.【2019年高考北京卷】(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+2H2Oii: ……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)NaHPbO 2(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_______________________。
【答案】(1)Pb + PbO+ 2H2SO4==2PbSO4+ 2H2O。
(2)①2Fe3++Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2+;2②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。
②根据PbO的溶解度曲线,提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液,降温结晶、过滤,洗涤并干燥即可得到PbO。
【考点定位】本题主要是考查化学工艺流程分析,催化剂,离子方程式书写,化学实验方案的设计,物质的分离、提纯,平衡移动原理的应用等。
2019年高考化学工业流程题汇编
【2019江苏】19.(15分)实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·
2H 2O ,还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应CaSO 4(s)+CO 32﹣(aq)
CaCO 3(s)+SO 42﹣(aq)达到平衡,则溶液中()()2
423SO CO c c --
= [K sp (CaSO 4)=4.8×10−5,K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合,可制得(NH 4)2CO 3溶液,其离子方程式为 ;浸取废渣时,向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是 。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降,其原因是 ;保持温
度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO 4转化率的操作有 。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:。
[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
【2019全国1】26.(14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。
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+H2O⇌H++B(OH)4﹣,K a=5.81×10−10,可判断H3BO3是___________酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至 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_____________。
【2019全国2】26.(13分)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在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程为___________
______________________________。
回转窑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 0.1000 mol·L−1的I-2KI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。
以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L−1Na2S2O3溶液滴定,反应式为
I2+2S2O2-3== 2I−+S4O2-6。
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)。
【2019 新课标3】26.(14分)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,工艺如下图所示。
回答下列问题:
相关金属离子[c
0(Mn+)=0.1 mol·L −1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:
金属离子
Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ Mg 2+ Zn 2+ Ni 2+ 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MnO 2的作用是将________。
(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MgF 2沉淀除去Mg 2+。
若溶液酸度过高,Mg 2+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LiNi x Co y Mn z O 2,其中Ni 、Co 、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。
当x =y =13
时,z =_______。
【2019浙江】31.【加试题】(10分)某兴趣小组在定量分析了镁渣[含有MgCO 3、Mg(OH)2、CaCO 3、Al 2O 3、Fe 2O 3和SiO 2]中Mg 含量的基础上,按如下流程制备六水合氯化镁(MgCl 2•6H 2O)。
相关信息如下:
①700℃只发生MgCO 3和Mg(OH)2的分解反应。
②NH 4Cl 溶液仅与体系中的MgO 反应,且反应程度不大。
③“蒸氨”是将氨从固液混合物中蒸出来,且须控制合适的蒸出量。
请回答:
(1) 下列说法正确的是________。
MnCO 3 MnS 矿 溶浸 H 2SO 4 氧化 滤渣1 滤渣2 调pH 氨水 除杂1 Na 2S MnO 2 沉锰 MnF 2 除杂2 NH 4CO 3
滤渣3 MnO 2粉
H 2SO 4 MnSO 4 滤渣4
A.步骤℃,煅烧样品的容器可以用坩埚,不能用烧杯和锥形瓶
B.步骤℃,蒸氨促进平衡正向移动,提高MgO的溶解量
C.步骤℃,可以将固液混合物C先过滤,再蒸氨
D.步骤℃,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(2) 步骤℃,需要搭建合适的装置,实现蒸氨、吸收和指示于一体(用硫酸溶液吸收氨气)。
①选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→_______________________。
②为了指示蒸氨操作完成,在一定量硫酸溶液中加指示剂。
请给出指示剂并说明蒸氨可以停止时的现象_______________________________________________。
(3) 溶液F经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。
取少量产品溶于水后发现溶液呈碱性。
①含有的杂质是_____________。
②从操作上分析引入杂质的原因是______________________________________________。
(4) 有同学采用盐酸代替步骤℃中的NH4Cl溶液处理固体B,然后除杂,制备MgCl2溶液。
已知金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:
请给出合理的操作排序(从下列操作中选取,按先后次序列出字母,操作可重复使用):
固体B→a→()→()→()→()→()→()→MgCl2溶液→产品。
a.用盐酸溶解b.调pH=3.0 c.调pH=5.0d.调pH=8.5
e.调pH=11.0f.过滤g.洗涤。