- 573.00 KB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
工艺流程专门训练
西城区一模26.( 14分)工业上以粗食盐(含有少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3。其过程如下图所示。
请回答:
(1)在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分
除过量的沉淀剂外还有 。
(2)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反应的
化学方程式是 。
(3)向饱和食盐水中首先通入的气体是 ,过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反
应的化学方程式是 。
(4)碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下:
Na2CO3·H2O (s) 脱水反应的热化学方程式是 。
(5)产品纯碱中常含有NaCl。取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、
灼烧,得b g固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是 。
(6)熔融Na2CO3可作甲烷——空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式
是 。
26.(14分)
(1)CaCO3、Mg(OH)2(漏写得1分,错答得0分)
(2)2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
(3)NH3 NH3+H2O+CO2+NaCl =NaHCO3↓+NH4Cl
(4)Na2CO3·H2O(s)= Na2CO3(s) +H2O(g) ΔH = + 58.73 kJ·mol-1
(5)106(b-a)/11a
(6)CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
丰台区一模27.(15分)
近年来,为提高能源利用率,西方提出共生系统。特指为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V。实际过程中,将SO2通入电池
的 极(填“正”或“负”),负极反应式为 。用这种方法处理SO2废气的优点是 。
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下:
焦炭
CaCO3 空气
CaS
反应III
CaSO4
反应I
CO
CO2
KCl
碳酸氢铵 氨气
二氧化硫尾气
K2SO4
反应V
反应IV
CaCO333333
NH4Cl
氨水
(NH4)2SO3· H2O
反应II
①生产中,向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是 。
②下列有关说法正确的是 。
高温
A. 反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙
B. 反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C === CaS+4CO↑
C.反应IV需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解
D.反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥
③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液原因是 。
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。
答案27.(15分)
(1) 负(2分)
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ (2分)
利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。(2分)
(2) ①防止亚硫酸铵被氧化(1分)
②ABCD(4分)
③ K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,能充分析出(2分)
④ 4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2(2分)
朝阳区一模27.(14分)高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠,生产过程如下:
回答下列问题:
(1)氢氧化钠的电子式是________。
(2)经过步骤①后,加入NaOH固体的原因是________。
(3)步骤②反应的离子方程式是________。
(4)从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后,还有副产品Na2SO4 、NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为________。
(5)将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中(污水中其余成分均相同),溶液中Na2FeO4浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示,试推测曲线I比曲线II对应的污水pH
________(填“高”或“低”)。
(6)通过计算得知Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)比氯气的_____(填“高”或“低”),用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是_____(答出两点即可)。
答案27.(14分)
(1)
(2)Na2FeO4只在碱性环境中稳定存在,所以加入氢氧化钠可以调节溶液显碱性
(3)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
(4)2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2O
(5)高
(6)低 , 既能消毒杀菌又能净水(或无毒或方便保存等)
东城区各校联考26、(12分)氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1) 试写出吸收塔中反应的离子方程式:__________________________。
(2) 饱和FeCl3溶液可制得 Fe(0H)3胶体,胶体区别于其它分散系的本质特征是___。
(3)已知FeCl3·6H2O 在水中的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度(g/100gH20)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液中获得FeCl3·6H2O的方法是: 。
(4)如何验证FeCl3 溶液中是否含有Fe2+ , 请选出正确答案
A. KSCN 氯水 B. 铁粉 KSCN C. 酸性高锰酸钾 D. 黄色的 K3 [Fe(CN)6]溶液
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m克无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉作为指示剂,并用c mol/L Na2S2O3溶液滴定,用去V mL。
(已知:I2+2S2O32-=2I- +S4O62-)
则滴定终点的现象是:______________________。
m克样品中氯化铁的质量分数为: 。
26、(12分)
(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (2分)
(2) 分散质粒径不同,胶体粒子直径1nm-100nm之间。(答丁达尔效应不得分)(2分)
(3)加入少量浓盐酸, 加热浓缩, 冷却结晶,过滤 (2分)
(4)CD (2分)
(5)滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色。 (2分)
( 162.5Vc/m ) % (2分)
东城区一模27.(14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。
(1)已知O3与KI溶液反应的生成物中有两种单质,其离子反应方程式为 。
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
已知:O3的起始浓度为0.0216 mol/L。
pH
t/min
T/℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___________.
②在30°C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为__________ mol/(L·min)。
③据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.(填字
母代号)
a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0
(3)O3 可由臭氧发生器(原理如下图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为_____(填“A”或“B”),其电极反应式为 。
②若C处通入O 2 ,则A极的电极反应式为 。
答案27.(14分)
(1)O3 +H2O+2I- = O2+I2+2OH-(2分)
(2)①OH-(2分) ②1.00×10-4 (2分) ③b、a、c(2分)
(3)①A(2分)2H++2e-=H2↑(2分)②O2+4H++4e-=2H2O(2分)
昌平一模25. (15分)火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理,可实现绿色环保、废物利用等目的。
(1)CO可以与H2O(g)发生反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0
在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,在800℃时达到平衡状态,K=1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/ mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/ mol
0.10
0.10
0.20
①该反应的平衡常数表达式为 。
②平衡时,丙容器中H2O的物质的量是 mol,甲容器中CO的转化率是 ,
容器中CO的转化率:乙 甲(填“>”、“=”或“<”)。
③丙容器中,其他条件不变时,温度 (填“升高”或“降低”),CO的平衡转化率升高。
(2)除去氮氧化物:
① 利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为__________
② 也可用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+H2O。
现有NO2和NO的混合气体3.0 L,跟3.4 L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2与NO的体积比是__________。
26 (14分)海水中蕴藏着丰富的资源,人类需要的很多材料都来源于海水的综合利用。
(1)下列有关海水综合利用的说法中正确的是 ( )
A.只需通过物理变化,可从海水中得到钾单质
B.海水通过蒸发可得到淡水,通过蒸馏可得到粗盐
C.从海水中可制取溴及其化工产品
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
(2)写出工业上用MgCl2制备金属镁的化学方程式
(3) 海水中丰富的氯化钠是重要的化工原料,如电解饱和食盐水可制备多种化工产品。
①用石墨电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式是
②利用下图装置电解饱和食盐水,其中a为饱和食盐水,X和Y是惰性电极。
电解可制备“84”消毒液(主要成分是NaClO)。通电时阳极产生的气体被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,电解的总化学方程式是 。“84”消毒液在常温下的
PH 7,用离子方程式表示其原因 。
(4)工业上利用一定的装置电解硫酸钾溶液可制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合成氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为 。
答案25.(15分,除标注外其余每空2分)
(1)① ②0.1 50% > ③ 降低
(2)①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol (3分)
② 7 : 3
26.(14分,每空2分)
电解
(1) C
(2)MgCl2(熔融)= Mg+ Cl2↑
(3)① 2Cl--2e-=Cl2↑
② NaCl+H2ONaClO+H2↑ > ClO-+H2OHClO+OH-
(4)H2+2OH--2 e-=2H2O
门头沟一模8.自来水生产的流程示意图如下,下列说法错误的是
水
加入
混凝剂
粗沙
过滤
加沉淀剂
细沙过滤
加氯
供民用
A.混凝剂除去悬浮物质的过程既有物理变化又有化学变化
B.FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成Fe(OH)2沉淀
C.若要除去水中的Ca2+、Mg2+,可向水中加入石灰后再加入纯碱
D.用臭氧可以替代氯气进行消毒
26.(14分)无水AlCl3易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C)为原料制备无水AlCl3的工艺(碳氯化法)流程如下。
焙烧炉(800℃)
氯化炉(950℃)
冷却器
升华器
无水AlCl3
铝土矿
石油焦
NaCl固体
Cl2、
Al
O2
石油焦
CO、Cl2
(1)氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为_______。
(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2,此反应的离子方程式为_______。
(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入一定量Al,其目的是_______。
(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含少量FeCl3杂质)的纯度,称取16.25 g无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,残留固体质量为0.32 g。
①此过程涉及反应的离子方程式为_______、_______。
②AlCl3产品的纯度为_______。
(5)工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中,最后一步是由AlCl3·6H2O在氯化氢的气流中加热脱去结晶水而制得无水AlCl3,其原因是_______。
A12O3+3C12+3C
2A1C13+3CO
950℃
(2分)
答案26.(14分)
(1)
(2)SO32-+C12+H2O=SO42-+2C1-+2H+(2分)
(3)除去FeCl3(2分)
(4)①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (2分) Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(2分)②96%(2分)
(5)Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+ ,抑制AlCl3水解(2分)
房山区一模26.(13分)金属钛被称为“21世纪金属”。
(1)工业上用钛矿石(含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2:
其中,步骤Ⅱ发生的反应为:2H2SO4 + FeTiO3 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式: ________________、________________。
②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水,在酸性条件下加入H2O2溶液,可制得具有净水作用的铁盐,该反应的离子方程式为 。
③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2·nH2O胶体,该分散质颗粒直径大小在____________范围。
(2)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:
方法一:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池,电解TiO2制得钛,其阴极发生的反应:_____________。
方法二:通过以下反应制备金属钛
① TiO2(s) + 2Cl2(g) TiCl4(g) + O2(g);△H= +151kJ/mol
② TiCl4 + 2Mg 2MgCl2 + Ti
在实际生产中,需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4,其原因是: 。
(3)若已知:C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= -394kJ/mol ,则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4
的热化学方程式为____________。
26.(13分)
(1)①__ Al2O3_+ 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O__ 2分
__ SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 2分
② 2Fe2+ +H2O2+2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 2分
③ 1~100nm 1分
(2) TiO2 + 4e- = Ti + 2O2-_ 2分
利用高温使碳与O2反应减小O2的浓度,并利用反应放热,使生成更多TiCl4 2分
(3)TiO2(s) + 2Cl2(g) + C(s) = TiCl4(g) + CO2(g);△H= -243kJ/mol 2分
石景山一模27.(14分)丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①
(1)反应
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
①下列事实能说明该反应达到平衡的是
a.体系中的压强不发生变化
b.
c.混合气体的平均相对分子质.量不发生变化
d.CO2的浓度不再反生变化
②5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则v(H2)= 。
③向平衡体系中充入少量CO则平衡常数____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导
O2—。在电池内部O2—由____极移向____极(填“正”或“负”);电池的负极电极反应式为
。
(4)用上述燃料电池用惰性电极电解足量Mg(NO3)2和NaCl的混合溶液。电解开始后阴极的现象为____ 。
海淀区一模10.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如下图所示。下列说法
试剂1
Cl2
H2SO4
苦卤(K+、Mg2+、Br-等)
K+、Mg2+等
Br2
Mg(OH)2
海水
粗盐
不正确的是
A.可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42-
B.从苦卤中提取Br2的反应的离子方
程式为:2Br- + Cl2 == 2Cl- + Br2
C.试剂1可以选用石灰乳
D.工业上,电解熔融Mg(OH)2冶炼金属镁
26. (15分)工业上,以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主
要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
钛铁矿
硫酸
353K
①
Fe3+
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-残渣
铁粉
②
滤渣
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-
冷却结晶
③
FeSO4·7H2O
Fe2+
TiO2+
H+
SO42-
热水
④
H2TiO3固体
煅烧 ⑤
废液(主要含Fe2+、
H+、SO42-)
TiO2
已知:TiOSO4遇水会水解。
(1)步骤②中,用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为 。
(2)步骤③中,实现混合物的分离是利用物质的 (填字母序号)。
a. 熔沸点差异 b. 溶解性差异 c. 氧化性、还原性差异
(3)步骤②、③、④中,均需用到的操作是 (填操作名称)。
(4)请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理:
。
(5)可以利用生产过程中的废液与软锰矿(主要成分为MnO2)反应生产硫酸锰
(MnSO4,易溶于水),该反应的离子方程式为 。
(6)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下
图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还
原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式:
。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原
因是(请结合化学用语解释)
。
分析26、工业流程题(较难)
(1)2Fe3+ + Fe=2Fe2+ 不解释
(2)b
考查选择分离方法的依据:冷却结晶是利用溶解度的差异进行的,俗称冷却热饱和溶液,因此和溶解度相关。
(3)过滤
(4)TiO2+ + 2H2O=H2TiO3+2H+ 稀释升温,平衡正向移动,生成产物。
考查应用平衡移动理论解释陌生的转化,写出水解方程式,越热越稀越水解。
(5)MnO2+2Fe2+ +4H+ = Mn2+ +2Fe3+ +2H2O
考查陌生方程式的书写、配平: 废液是酸性的,含Fe2+,而氧化剂和还原产物题目已经给出,仅仅需要一次配平即可。
(6)2O2- - 4e- = O2 或 C-4e-+2O2- =CO2
考查分析陌生电解原理、分析陌生装置图能力:导电离子是O2- 电极是C,生成CO2,可以根据电荷守恒写出。
2CaO 2Ca+O2↑, 2Ca+TiO2=Ti+2CaO 故CaO不变
仔细读图,发现其实Ca只是为了置换Ti而制备的中间产物。所以前后不变。
27、实验综合题(中等难度)
任务1解读:考查定性实验常见模板
传统固体法制NH3 → 干燥 →
合并反应→???
传统浓HNO3制NO2 → 干燥 →
该反应一般需要催化剂,加热,本题没有给出,故反应基本没法进行,另外根据装置连接模板,很明显缺少尾气处理装置。
任务2解读:考查陌生原理的探究
Na2O2与CO2是课本内容,本题考查源于课本而高于课本的探究,Na2O2与NO2反应,我们课上讲过,非金属氧化物和Na2O2反应,低价的化合成盐,最高价的才反应出O2,故该反应生成NaNO3
(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O (不解释)
(2)C装置中混合气体颜色变浅 (NO2与NH3归中后变N2,颜色消失)
(3)在此条件下,反应速率极慢(没催化,没加热,基本没戏)
(4)缺少尾气处理装置
(5)NO2能被Na2O2还原(两个物质都是处于中间价态,所以逻辑是:AB和平相处,A能抢B的电子,B能抢A的电子)
(6)EDBF (制备NO2 → 干燥不能用碱石灰所以是CaCl2→与B中的Na2O2反应 → 尾气处理)
2NO2+Na2O2=2NaNO3
答案26.(15分)
(1)2Fe3+ + Fe === 3Fe2+
(2)b
(3)过滤
(4)溶液中存在平衡:TiO2+ + 2H2O H2TiO3 + 2H+,当加入热水稀释、升温后,
平衡正向移动,生成H2TiO3。 (3分)
(说明:写出离子方程式或化学方程式得1分,从稀释和升温角度正确分析平衡移
动各得1分。)
(5)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ === Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O
(6)① 2O2- - 4e- == O2↑(同时写出C + O2 == CO2不扣分)
或 C + 2O2- - 4e- == CO2↑
一定条件
通电
②制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:
2CaO === 2Ca + O2↑, 2Ca + TiO2 ====== Ti + 2CaO,
由此可见,CaO的量不变。(两个方程式各1分,不写“一定条件”不扣分)
或: 制备TiO2时,在电解槽发生如下反应:
一定条件
阴极:2Ca2+ + 4e- == 2Ca 阳极:2O2- - 4e- == O2↑
2Ca + TiO2 ====== Ti + 2CaO,
由此可见,CaO的量不变。(电极反应式和化学方程式各1分,不写“一定条件”
不扣分)。