高考化学工业流程题基础练习

高考化学工业流程题基础练习【例1】 某固体混合物可能由Al 、（NH 4）2SO 4、MgCl 2、AlCl 3、FeCl 2中的一种或几种组成，现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状况下的体积）：回答下列问题：⑴混合物中是否存在FeCl 2 ___（填“是”或“否”）；⑵混合物中是否存在（NH 4）2SO 4 ___（填“是”或“否”），你的判断依据是 。

⑶写出反应④的离子方程式： _ _ _ 。

⑷请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl 3（说出你的计算依据，不要求写计算过程）_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。

⑸把AlCl 3溶液中加热浓缩蒸干，不能得到AlCl 3·6H 2O 晶体，请你设计一个可行的简易实验方案，怎样从溶液中得到较纯的AlCl 3·6H 2O 晶体 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。

答案．⑴否； ⑵ 是， 气体通过浓硫酸减少4．48L 。

⑶ AlO 2－＋H ＋＋H 2O ==Al （OH ）3↓。

⑷由题中信息可推得一定含有Al 、（NH 4）2SO 4和MgCl 2三种物质，而计算出这三种物质的质量之和刚好等于28．1g ，所以一定没有AlCl 3。

⑸往氯化铝溶液中加入一定量的浓盐酸，蒸发浓缩，降温结晶，过滤。

【例2】 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。

以β-锂辉石（主要成分为Li 2O ⋅Al 2O 3⋅4SiO 2）为原材料制备Li 2CO 3的工艺流程如下：已知：Fe 3+、Al 3+、Fe 2+和Mg 2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH 分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303K 下的溶解度分别为34.2g 、12.7g 和1.3g ．（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li +、SO 42-,另含有Al 3+、Fe 3+、Fe 2+、Mg 2+、Ca 2+、Na +等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH 到6.0- 6.5，沉淀部分杂质离子如 ，然后分离得到浸出液。

28.1g 固体 过量浓NaOH ，∆ ① 11.2L 气体 碱石灰 体积不变 ② 白色沉淀5.80g 久置 ③ 无明显变化 无色溶液 稀盐酸 ④ 白色沉淀 过量稀盐酸 ⑤无色溶液 6.72L 气体（3）步骤Ⅱ中，将适量的H 2O 2溶液、石灰乳和Na 2CO 3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有___________．（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为____________．（5）母液中的主要溶质有_____________．答案 ⑴加快反应速率 ⑵石灰石，Al 3+、Fe 3+ （3）3+2+2Mg Fe Ca +、、（4）+2-3232+=Li CO Li CO ↓ （5） NaOH 、 Na 2SO 4。

【例3】 科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源。

请回答下列问题：（1）实验测得，1g 氢气燃烧生成液态水放出142．9 kJ 热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______________________________________（2）利用水分解制备H 2，某化学家设计了下列化学反应步骤：①_____________（反应条件750℃） ②2HBr+Hg HgBr 2+H 2↑③HgBr 2+CaO HgO+CaBr ④2HgO 2Hg+O 2↑反应①可表示为 。

（3）下图是某国正在研究中的一种流程（硫—碘热循环法制氢气），其中用了过量的碘。

用硫—碘热循环法制氢气总化学反应方程式： 。

用硫—碘热循环法制取氢最大的优点是（写出2点） 和 。

（4）2007年9月12日新浪科技网报道：美国科学家宣称盐水在无线电作用下可以燃烧，这一发现很可能是21世纪人类最大发现之一，这样可以解决氢能源问题。

无线电频率可以降低盐水中所有元素之间的“结合力”，释放出氢原子，一旦点火，氢原子就会在这种频率下持续燃烧。

上述中“结合力”实质是（ ）A ．离子键B ．共价键C ．氢键D ．范德华力答案（1）H 2（g ）+ 1/2O 2（g ）H 2O （l ）；△H=-298．4kJ/mol （2）CaBr 2 + H 2O 2HBr+ CaO （3）H 2O 1/2O 2↑+ H 2↑；生成的SO 2和I 2可以循环使用，其它产物对环境无污染；利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小（4）B【解析】（1）根据1g 氢气燃烧放出的热量，计算出1mol 氢气燃烧放出的热量是149．2kJ×2=298．4kJ ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为： H 2（g ）+ 1/2O 2（g ）H 2O（l ）；△H=-298．4kJ/mol（2）根据题意可知反应的整个过程总的化学方程式为H 2O = H 2↑+ 1/2O 2↑⑤，观察题给3个化学方程式， 可以得出①=⑤- ②-③-1/2④，则①的反应的化学方程式为：CaBr 2 +H 2O 2HBr + CaO（3）观察图示的转化关系，可知在整个过程中发生的反应主要有以下几个：2H2O + SO 2 + I 2H 2SO 4 + 2HI ①；H 2SO 4 H 2O + SO 2 ↑+1/2O 2↑②；+H2③；三个方程式相加可得H2O 1/2O2↑+ H2↑。

观察整个过程，可知反应2HI I过程中利用核能提供了所需的大部分能量，需要额外消耗的能量较小，因此，生成的SO2和I2可以循环使用，其它产物对环境无污染，耗能低是本方法的最大的优点。

（4）从盐水中释放出氢原子，关键破坏的是O-H键，即破坏的是共价键。

【例4】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题：（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）。

X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是；X与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为。

（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、Cu2+等四种离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是；A．Mg2+ B．Fe2+ C．A13+ D．Cu2+（3）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：①操作I的名称是；操作II的方法为。

②Na2CO3溶液可以除油污，原因是（用离子方程式表示）；③请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式。

（4）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定（5Fe2++MnO-4+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O）①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需。

②该实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是。

A．稀硝酸B．稀盐酸C．稀硫酸D．浓硝酸③某同学设计的下列滴定方式，最合理的是。

（夹持部分略去）（填字母序号）答案．（1）Fe2+、Fe3+、H+；Fe（NO3）3；（2）BC（3）①过滤；；在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次。

②CO2-3+H2O===HCO-3+OH-③Fe2++2HCO-3===FeCO3↓+CO2↑+H2O （4）①250mL容量瓶②C ③b【例5】某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。

其设计的实验过程为：杂铜粗制氧化铜硫酸铜溶液浓硫酸，加热稀硫酸，加热，通氧气途径Ⅱ途径Ⅰ胆矾CuSO 4·5H 2O（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用 ，灼烧后的坩埚应放在 上冷却，不能直接放在桌面上。

所用仪器：a ．蒸发皿 b ．石棉网 c ．泥三角 d ．表面皿 e ．坩埚钳 f ．试管夹（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。

灼烧后含有少量铜的可能原因是 。

a ．灼烧过程中部分氧化铜被还原b ．灼烧不充分铜未被完全氧化c ．氧化铜在加热过程中分解生成铜d ．该条件下铜无法被氧气氧化（3）通过途径II 实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、 、自然干燥。

（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I 相比，途径II 有明显的两个优点是： 、 。

（5）在测定所得胆矾(CuSO 4·x H 2O)中结晶水x 值的实验中，若测定结果x 值偏高，可能的原因是 。

a ．加热温度过高b ．胆矾晶体的颗粒较大c ．加热后放在空气中冷却d ．胆矾晶体部分风化答案． （1）c ； e ； b 。

（2）a ； b 。

（3）蒸发； 过滤。

（4）产生等量胆矾途径II 消耗硫酸少； 途径II 不会产生污染大气的气体。

（5）a【例6】 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下（1）以N 2和H 2为原料合成氨气反应N 2（g ）+3H 2（g ） 2NH3（g ）△H<0①下列措施可以提高H 2的转化率是（填选项序号）a ．选择适当的催化剂b ．增大压强c ．及时分离生成的NH 3d ．升高温度②一定温度下，在密闭容器中充入1molN 2和3molH 2发生反应若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的1615，则N 2的转化率a 1= ； 若容器压强恒定，达到平衡状态时，N 2的转化率为a 2，则a 2 a 1（填“>”、“<”或“=”）（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸①NH 3被氧气催化氧化生成NO 的反应的化学方程式是 ②在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO （g ）+O 2（g ）2NO 2（g ）△H>0该反应的反应速率（v ）随时间（t ）变化的关系如右图所示若t 2、t 4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）a ．在t 1~t 2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态b ．在t 2时，采取的措施可以是升高温度c ．在t 3~t 4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态d ．在t 5时，容器内NO 2的体积分数是整个过程中的最大值（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气①催化还原法：催化剂存在时用H 2将NO 2还原为N 2， 已知：2H 2（g ）+O 2（g ）=2H 2O （g ） △H=-483.6kJ/molN 2（g ）+2O 2（g ）=2NO 2（g ） △H=+67.7kJ/mol 则H 2还原NO 2生成水蒸气反应的热化学方程式是②碱液吸收法：用Na 2CO 3溶液吸收NO 2生成CO 2若每9.2gNO 2和Na 2FCO 3溶液反应时转移电子数为0.1mol ，则反应的离子方程式是 答案．（16分）（1）bc （2分），②12.5%，>（2）①4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O ，②ab（3）①4H 2（g ）＋2NO 2（g ）＋4H 2O(g)；H ∆=－10349 kJ/mol②NaNO 3 2NO 2＋CO 32－ NO 3－＋NO 2－＋CO 2【例7】 随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。