内容正文:
2026届高三高考化学一轮冲刺-工业流程题
1.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量、、、、。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是___________(填标号)
A. B. C. D.
(2)取该废水于烧杯中,逐滴加入溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是、 (用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图:
①蓝色沉淀1为 (写化学式);溶液3所含溶质离子有、 。
②“分离操作”的名称是 ,该分离操作需要用到的玻璃仪器除烧杯外,还需要 。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为 。
2.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂,Na2FeO4只能在强碱性条件下稳定存在,主要用于饮用水处理。制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的实验流程如下:
请回答下列问题。
(1)过程1所得NaClO溶液中需要加入NaOH固体,其目的是 。
(2)过程2中所发生反应的化学方程式为 。
(3)过程3中所发生反应的离子方程式如下:
_____ClO-+___Fe3++___OH-→_____+_____Cl-+____H2O
①请将上述离子方程式配平 ,并用双线桥表示电子转移的方向和数目 。
②一个完整的氧化还原反应往往可以拆成两个半反应,一个为“氧化半反应”,另一个为“还原半反应”,两个半反应可以通过叠加得到总反应。如Zn+Cu2+=Zn2++Cu的氧化半反应为Zn-2e-=Zn2+,还原半反应为Cu2++2e-=Cu。则上述离子方程式对应的氧化半反应为 (请将化学计量数化为最简整数比)。
(4)高铁酸钠处理水的原理如图所示。Na2FeO4是一种多功能水处理剂的原因为 。
3.工业生产纯碱的工艺流程如图:
(1)为除去粗盐水中的、、等杂质离子,加入试剂顺序合理的是___________。
A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(2)“侯氏制碱法”工艺中先氨化后碳酸化的目的是: 。
(3)碳酸化后过滤时,所需的玻璃仪器有: ;检验滤液A中主要阴离子的具体方法是: 。
(4)部分盐的溶解度曲线如下图,溶解度曲线图中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因是: 。
4.Ⅰ.二氧化氯)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液制得;③的制取工艺流程如下图。
(1)操作A的名称 。
(2)试剂X是 (填化学式)。
(3)NaOH及试剂X均需过量的原因是 。
(4)反应Ⅲ制取的化学方程式为 。
Ⅱ.亚氯酸钠也是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物,可通过下列流程得到。
(5)转化过程的离子方程式为 。
(6)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:
步骤①:取0.2000g样品于烧杯中,用适量蒸馏水溶解后,加入略过量的KI晶体,再滴加适量的稀硫酸,充分反应;(反应方程式为:)。
步骤②:取上述所得溶液的一半置于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂,用的标准溶液与之反应,至恰好完全反应时消耗溶液22.00mL。(反应方程式为:)
计算该产品的纯度 (写出计算过程)。
5.溶液做蚀刻液可腐蚀铜箔电路板上不需要的铜,可用溶液、溶液和溶液共沉淀制备有广泛用途的纳米。
I.从蚀刻后的废液中回收金属铜并实现循环使用的流程如下。
请回答下列问题:
(1)检验“过滤”后的滤液中含有的试剂为 (填名称)。
(2)“分离”时的操作为 。
(3)可在酸性环境中用溶液实现“再生”,发生反应的离子方程式为 。
(4)“再生”后的蚀刻液中是否含有不能用酸性溶液检验,原因是 (用离子方程式表示)。
Ⅱ.作为一种多功能磁性材料,有广泛的应用。共沉淀法是制备纳米的重要方法,制备流程如下图所示。
(5)“共沉淀”时控制温度为70℃~80℃的实验方法是 。
(6)“共沉淀”的离子方程式为 。
(7)“共沉淀”时控制和的物质的量之比略大于的原因是 。
(8)检验纳米洗涤干净的实验操作是 。
6.以锌渣(主要成分是,含少量等)为原料提取和,其流程如图。回答下列问题:
(1)基态Mn的价层电子排布式为 ,中阴离子的VSEPR模型和空间结构一致的原因是 。
(2)稀酸X的溶质是 (填化学式),“还原酸浸”中二氧化锰转化的离子方程式为 。
(3)“转化”中铅元素转化反应的平衡常数为 。已知:常温下,。
(4)以石墨为电极,电解溶液制备,阳极反应式为 。
(5)“沉铅”中“滤液”可以用于下列工序,实现资源循环利用的是_______(填标号)。
A.酸洗 B.还原酸浸 C.转化 D.酸浸溶铅
(6)的热重曲线如图所示(已知:a点时未分解)。
d点对应的固体化学式为_______(填标号)。
A. B. C.ZnO D.
7.三元锂电池广泛用于新能源汽车,开展废旧电池的正极材料(主要有效成分为,少量、元素)回收,对于资源综合回收利用和环境保护具有十分重要的意义。一种实现正极材料的绿色闭环再生工艺如图所示:
已知微溶于水。回答下列问题:
(1)三元锂电池的正极材料中,、和的平均化合价为 。
(2)以表示正极材料,还原浸出的离子方程式为 。
(3)常温下,经测量浸出后的金属离子溶解度与关系如图所示:
① (填“>”、“<”或“=”)。
② 。
③用溶液调整,可以除尽杂质离子,范围大致为 。
④共沉淀之后,由于金属回收率不同,需要补充相应的金属氢氧化物才符合再生要求。依据溶解度与关系,补充物质的量最多的氢氧化物是 (填化学式)。
(4)依据绿色闭环的要求,设计得到的实验方法: 。
8.利用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、等)和粉煤灰(主要成分为、、FeO等),制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下:
(1)“酸溶I”得到的溶液中所含的金属阳离子主要有 。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为 。“氧化”时也可以使用氯水,此步骤使用的优点是 。
(3)“碱溶”时,发生反应的化学方程式为 。“沉淀”时通入足量生成沉淀的离子方程式为 。
(4)在流程中可以循环利用的是 (填“滤渣I”或“滤渣II”)。
(5)向、FeO的固体混合物中,加入足量溶液,充分反应后,再加入足量铜粉,充分搅拌,得到的溶液中离子浓度比为,则固体混合物中为 。
9.Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以(CePO4)形式存在,还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)已知CePO4可与盐酸发生非氧化还原反应,请写出该反应的离子反应方程式 。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施 (写1条即可)。
(3)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)。
(4)“聚沉”过程中,调pH=5的目的是 。若此时溶液中 则该温度下 。
(5)“沉铈”过程中有 CO2 气体生成,写出生成Ce2(CO3)3时发生的离子方程式: 。常温下加入 溶液,该溶液中c() 1 mol∙L-1(填“>”、“<”或“=”)。
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 FePO4,在高温条件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料 LiFePO4,同时生成CO和 H2O,该反应的化学方程式为 。
10.I.铝元素是地壳中含量最丰富的金属元素,金属铝在航天航空、建筑制造等行业中应用极为广泛。利用铝土矿(主要成分为,还含有少量)冶炼金属铝的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“粉碎”的目的是增大后续“碱浸”的浸取反应速率,写出另外一种提高“碱浸”反应速率的措施: 。
(2)滤渣a的化学式是 。
(3)“酸化”时生成滤渣b的离子方程式是 。
(4)工业上铝可用于冶炼某些高熔点的金属,如等,写出与反应制的化学方程式: 。
II.硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,相反应后的溶液中逐滴加入的溶液,加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。
回答下列问题:
(5)写出铝与混合溶液反应的离子方程式: 。
(6)参加反应硝酸根离子物质的量为 mol。
(7)写出的还原产物的电子式 。
(8)混合液中硫酸的物质的量的浓度为 mol/L。
11.氧化铬可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。以含铬废料(含、、、等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。
已知:烧渣的成分为、、、、,25℃时,、,溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)当“焙烧”过程消耗标况下时,转化的物质的量为 mol。
(2)25℃时,滤渣2的主要成分为和,若滤液1中金属离子的浓度均为,“调”的最小值为4.7,则 。
(3)加入适量固体的作用 。
(4)“煅烧”反应生成的气体为一种单质,该反应的化学方程式 。
(5)部分物质的溶解度曲线如图所示。
①“系列操作”具体指蒸发浓缩、趁热过滤,将所得滤液降温结晶、过滤、乙醚洗涤。趁热过滤得到的滤渣成分主要为 。
②降温结晶时控制的适宜温度为 (填选项字母)。
A.80℃以上 B.50∼70℃ C.0∼10℃
③如用乙醇洗涤,会使产率降低,可能的原因为 。
12.氧化铬主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等。工业上以铬铁矿{主要成份:亚铬酸亚铁,还含有等杂质}为主要原料进行生产,其主要工艺流程如图:
(1)“高温氧化”过程中转化为的化学方程式为 ,不能过量太多的原因是 。
(2)“水浸”操作中投料后,保持温度不变,能提高元素浸出率的措施有 。
(3)为获得纯净,需判断是否洗涤干净。该操作是 。
(4)现用模拟工业上处理含铬废水(浓度),处理后所得滤渣主要成分为;(已知:元素被氧化为可溶性硫酸盐)。
①计算处理的“废水”至少需要的质量 (写出计算过程)。
②将滤渣用蒸馏水洗净后,在低温条件下干燥,将干燥后的固体在空气中加热,测得固体质量随温度的变化如图所示。说明:以上的残留固体为的混合物。固体质量增加的原因是 。
13.锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO,还有少量锰铅氧化物和Ag)是冶锌过程中产生的废渣,一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图。回答下列问题:
已知:①MnSO4⋅H2O易溶于水,不溶于乙醇。
②葡萄糖(C6H12O6)的第五个碳原子上的羟基和醛基缩合可以形成葡萄糖的半缩醛式。在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
+HCOOH
(1)已知锰铅氧化物中Pb为+2价,Mn为+2价和+4价,则锰铅氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为 ,基态Mn原子核外电子排布式为[Ar] ,82Pb位于元素周期表第六周期第 族,Zn位于元素周期表的 区。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为 。
(3)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,其原因是 ,为了提高葡萄糖的有效利用率,除充分搅拌外还可以采取的措施为 。
(4)整个流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。获得MnSO4⋅H2O晶体的一系列操作是指蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的具体操作是 。
(5)Na+核外有 个空间运动状态不同的电子,中存在 中心 电子的大π键。加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3,Na2CO3溶液的最小浓度为 1mol⋅L-1(保留两位小数)。[已知:20℃时,,]
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)B
(2)、、
(3) 、 过滤 漏斗、玻璃棒
2.(1)作为反应物参与反应,提供强碱性环境以使Na2FeO4能稳定存在
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3) 3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O +4H2O
(4)Na2FeO4中Fe元素化合价为+6,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原产物Fe3+能水解,Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质,起到净水作用
3.(1)D
(2)使溶液呈碱性,有利于CO2的吸收
(3) 烧杯、漏斗、玻璃棒 取样,加硝酸酸化,加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,则该阴离子是氯离子
(4)60摄氏度以上碳酸氢钠溶液不再稳定,会分解出二氧化碳
4.(1)过滤
(2)
(3)保证、完全除掉
(4)
(5)
(6)99.55%
根据题意可得关系式;,
产品的纯度为:
5.(1)硫氰化钾
(2)过滤
(3)
(4)
(5)70℃∼80℃水浴加热
(6)
(7)反应过程中部分亚铁离子被氧气氧化为铁离子
(8)取最后一次洗涤液于试管中,先加入稀硝酸,再加入溶液,若没有出现白色沉淀,说明洗涤干净,若出现白色沉淀,说明没有洗涤干净
6.(1) 3d54s2 中心C原子价层电子对不含孤电子对
(2)
(3)
(4)
(5)D
(6)B
7.(1)+3
(2)
(3) < 4.5~6.7
(4)用溶液吸收煅烧所产生的,通过控制,制得浓溶液,将其加入滤液中并过量,得到沉淀,过滤、洗涤、干燥
8.(1)Fe3+、Fe2+
(2) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 产物为水,无污染,氯气有毒
(3) CO2 + [Al(OH)4]-=HCO+ Al(OH)3↓
(4)滤渣II
(5)2:1
9.(1)
(2)充分搅拌、适当升高温度、将独居石粉碎
(3)SiO2、CaSO4
(4) 使溶液中的Fe3+、Al3+转化 Fe(OH)3、Al(OH)3而除去
(5) <
(6)
10.(1)适当升高温度或适当增大溶液的浓度或搅拌等
(2)Fe2O3
(3)
(4)
(5)8Al+3NO+30 H+=8Al3++3NH+9H2O
(6)0.006
(7)
(8)0.36
11.(1)
(2)1×10-32.9
(3)将Na2Cr2O7转化为(NH4)2Cr2O7
(4)
(5) Na2SO4 D 乙醇具有还原性,能与重铬酸铵发生氧化反应生成乙酸
12.(1) 避免消耗过多硫酸
(2)将烧渣研磨、搅拌
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,加入BaCl2溶液,若不产生沉淀,则沉淀洗涤干净
(4) 8.8 为FeS被氧化为硫酸盐
13.(1) 1:3 3d54s2 IVA ds
(2)C6H12O6+24H++12MnO2=12Mn2++6CO2↑+18H2O
(3) 葡萄糖发生了副反应,从而额外消耗了大量葡萄糖 少量多次加入葡萄糖
(4) CH3COOH 向漏斗中加入乙醇至浸没MnSO4∙H2O晶体(或沉淀),待乙醇自然流下,重复2~3次
(5) 5 四 六 5.87×10-10
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