北京市2018届高中三年级各城区一模化学试题分类汇编——工艺流程word版含答案

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页脚 市2018届高三各城区一模化学试题分类汇编——工艺流程 (海淀)26.(13 分) 太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用,在发电系统中安装储能装置有助于持续稳定供电,其构造的简化图如下:

(1) 下列说法中,正确的是______( 填字母序号)。 a.太阳能、风能都是清洁能源 b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化 c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电 d.或风力充足时,储能系统实现由化学能到电能的转化 (2 )全钒液流电池是具有发展前景的、用作储能系统的蓄电池。已知放电时V2+发生氧化反应,则放电时电极A 的电极反应式为___________;充电时电极B 做______极。 (3) 含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含有Al3+,Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:

已知溶液pH 围不同时,钒的存在形式如下表所示: 页脚

钒的化合价 pH<2 pH>11 +4价 VO2+,VO(OH)+ VO(OH)3- +5价 VO2+ VO43- ①加入NaOH 调节溶液pH至13时,沉淀1达最大量,并由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH 后生成沉淀1的反应过程为_______、_______;所得滤液1中,铝元素的存在形式为__________。 ②向碱性的滤液1( V的化合价为+4 )中加入H2O2的作用是________(用离子方程式表示)。 ()27.(14分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx(主要成分为NO、NO2的混合物),对烟气进行脱硫、脱硝有多种方法。 (1)碱液吸收法:采用石灰乳脱除SO2。脱除后的主要产物是 。 (2)液相氧化法:采用NaClO溶液进行脱除。 ① NaClO水解的离子方程式是_______。 ② NaClO溶液吸收NO的主要过程如下: ⅰ.NO(aq) + HClO(aq) ⇌ NO2(aq) + HCl(aq) ΔH1 ⅱ.3NO2(aq) + H2O(l) ⇌ 2HNO3(aq) + NO(aq) ΔH2 NO(aq)转化为HNO3(aq)的热化学方程式是 。 ③ 研究pH对NO脱除率的影响。调节NaClO溶液的初始pH,NO的脱除率如下: 初始pH 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5

NO脱除率 91% 88% 83% 65% 51%

pH影响NO脱除率的原因是 。 (3)研究发现,在液相氧化法中,一定量的SO2能提高NOx的脱除率。当pH=5.5时,SO2对有效氯含量、NOx脱除率的影响如下图所示。

① 据图1,通入SO2后有效氯含量降低。SO2和HClO反应的离子方程式是 。 ② 针对图2中NOx脱除率提高的原因,研究者提出了几种可能发生的反应: A.SO2 + 2NO + H2O = N2O + H2SO4 B.2SO2 + 2NO +2H2O = N2 + 2H2SO4 页脚

C.4SO2 + 2NO2 + 4H2O = N2 + 4H2SO4 用同位素示踪法确认发生的反应:把15NO2和NO按一定比例混合,通入SO2

的水溶液中,检测气体产物。

a.气体产物中主要含有15N2、N2O,则发生的主要反应是 (填序号)。 b.同时检测到气体产物中还有15NN,产生15NN的化学方程式是 。 (东城)26.(13分)用钒钛磁铁矿为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。

通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。

请回答下列问题: (1)步骤①②③中进行分离操作的名称是 , (2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是 (填字母序号)。 a. TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO (3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为500℃,理由是 。

(4)滤液①中溶质的成分是 。 (5)步骤②中发生反应的离子方程式是 。 (6)将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整: 页脚

根据成分表中数据,计算10 kg固体废料,理论上应再加入Na2 Si03物质的量的计算式是n( Na2SiO3)= mol(摩尔质量/g/mol :SiO2 60 Al2O3 102)。 (西城)25.(12分)为消除燃煤烟气中含有的SO2、NOx,研究者提出了若干烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。 (1)向燃煤中加入适量石灰石,高温时将SO2转化为CaSO4的化学方程式是______。 (2)选择性催化还原法(SCR)“脱硝”。在催化剂的作用下,选取还原剂将烟气中的NO进行无害化处理。NH3还原NO的化学方程式是______。 (3)以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2、NO转化为SO42−、NO3−,均为放热反应。 ①在图1中画出“放热反应”的反应过程中的能量变化示意图。

②NaClO溶液吸收烟气中SO2的离子方程式是______。 ③一定时间,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图2,SO2的脱除率高于NO,可能的原因是______(写出1种即可)。

④烟气中SO2和NO的体积比为4∶1,50℃时的脱除率见图2,则此吸收液中烟气转化生成的NO3−和Cl−的物质的量之比为______。 (房山)27.(12分)钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:

图1 图2 页脚

(1)钛铁矿在预处理时需要进行粉碎,其原因是___________________。 (2)过程①中反应的离子方程式是: FeTiO3 + 4H++ 4Cl-== Fe2+ + TiOCl42-+ 2H2O、_______。 (3)过程①中,铁的浸出率结果如图1所示。由图可知,当铁的浸出率为80%时,所采用的实验条件是___________________。

(4)过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________。

图2 反应温度/℃

Ti 元 素 浸出率 ﹪

图1

铁浸出率%

t/小时

钛铁矿 Li2CO3 、H2C2O4

过滤 滤液 B 滤渣 滤液 A 盐酸 双氧水 过滤 过滤 ① 煅烧 ③

氨水 ②

双氧水 磷酸

水解

沉淀 TiO2 溶液 (NH4)2Ti5O15

沉淀 FePO

4

LiFePO4

Li4Ti5O12 LiOH 、Li2CO3 沉淀后过滤、煅烧 页脚 粗产品 NaClO2 ClO

2

气体 原料

NaClO3 H2SO4 溶解 试剂A

反应① 母液

H2O2 NaOH溶液 反应② 减压

蒸发 冷却

结晶 …

(5)在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反应,请配平: Fe2+ + _____ + H3PO4 === FePO4 + ____ + _____

(6)过程③中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。 (丰台)27.(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂,同时也是对烟气进行脱硫、脱硝的吸收剂。 Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:

已知: i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全; ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解; iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。 (1)试剂A应选择 。(填字母) a.SO2 b.浓硝酸 c.KMnO4 (2)反应②的离子方程式为 。 (3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是 。 (4)下列关于上述流程的说法中,合理的是 。(填字母) a.反应①进行过程中应持续鼓入空气 b.反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是NaCl c.反应②中NaOH溶液应过量 d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2 Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。 (5)在鼓泡反应器入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表: 离子 SO42− SO32− NO3− NO2− Cl− c /(mol/L) 8.35×10−4 6.87×10−6 1.5×10−4 1.2×10−5 3.4×10−3 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。 ②由实验结果可知,脱硫反应速率 (填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2

和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是 。

(答出两条即可) (石景山)26.(12分)化学家侯德榜创立了中国的制碱工艺,促进了世界制碱技术的发展。下图是纯碱工艺的简化流