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2026届高三化学一轮复习 工业流程题专题练习
1.海水中溴元素主要以形式存在,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(1)将吹出后的含Br2的空气按一定速率通入吸收塔,用SO2和水进行吸收,写出吸收反应的化学方程式: ,此反应中SO2做 (填氧化剂或还原剂)。
(2)工业上也可用Na2CO3溶液代替二氧化硫水溶液吸收Br2,完成下列化学方程式:
_______Br2+_______Na2CO3——______NaBrO3+_______CO2+________
当有3molBr2参加反应,发生转移的电子的物质的量为 。
(3)用于吸收Br2的SO2是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化SO2。现将SO2与足量O2置于密闭容器中,在催化剂、500℃条件下发生反应。SO2与SO3的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
①反应开始至2min末,以SO2 的浓度变化表示该反应的平均速率是 ;2min时,反应是否达到化学平衡状态 (填“是”或“否”)。
②关于该反应下列说法不正确的是 。
a.催化剂可以增大化学反应速率
b.改变温度或压强,可以实现SO2的完全转化
c.若仅增大容器容积,则该化学反应速率增大
2.铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:
(1)请用化学方程式表示以上工艺流程中第①步反应: 。
(2)写出以上工艺流程中第⑤、⑥步反应的化学方程式: ; 。
(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为 。
3.某工厂的工业废水中含有大量的和,为了减少污染并变废为宝,工厂拟定用以下流程从该废水中回收和金属Cu。请根据以下流程图,回答相关问题:
(1)操作Ⅰ和操作Ⅱ分离固体和溶液的方法是 。
(2)为了将完全转化,步骤①加入的铁粉应 (选填“过量”或“少量”)。
(3)固体A的成分是铁和 (填名称)。
(4)步骤②加入试剂B的稀溶液,B的化学式为 ,该物质在该反应中作 剂(选填“氧化”或“还原”)。
4.以软锰矿浆(主要成分为,杂质为、、等)和烟气(含有、)为原料制备磁性材料的流程如图:
请回答下列问题:
(1)软锰矿浆液吸收烟气中生成,该反应化学方程式为 。
(2)实验测得浸取液中、的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。
①吸收液中的物质的量浓度大于的原因是 。
②2h后,吸收液中的物质的量浓度增大速率加快的原因是 ;验证的实验方法是 。
(3)“沉锰”时发生反应的离子方程式为: ,将“沉锰”时所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体化学式为 。
(4)生成的沉淀需经充分洗涤,检验高纯碳酸锰是否洗涤干净,可选用的试剂为 和 。
(5)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物,称取115mg碳酸锰(摩尔质量115g/mol)加热,固体物质的质量随温度的变化如图所示。
①527.4℃时,生成相应固体物质的化学方程式为 。
②已知,,试解释比的分解温度高的原因: 。
5.在室温下,Ti不与O2、H2O、强碱、强酸反应,在高温下可与O2反应。Hunter法是最早研究用来制取金属钛的方法,其流程如下图所示。回答下列问题:
(1)“氯化”是在1000~1050℃下进行,碳被氧化为CO,该反应的化学方程式为 。
(2)“精制”时,粗中含有大量杂质,可用精馏的方法提纯,对于沸点相近的杂质可用铜(或)将其转化为沉淀,反应机理为,。从总反应看,是该反应的 ;可与直接反应生成,写出与发生反应的化学方程式: 。
(3)“钠还原”是用液态钠还原气态得到Ti,Ar的作用是 ;若发生、等副反应,其原因可能是 。
(4)“分离”时,固体混合物需经取出、破碎、酸浸、过滤、洗涤及干燥等步骤,试剂X为 (填名称),滤液循环使用的方法是 。
6.废旧金属的综合利用有利于节约资源、保护环境。现有废弃物(含、、),实验室要回收三种金属,工艺流程如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)“碱溶”时发生反应的离子方程式为 。
(2)“操作1”用到的玻璃仪器有 、玻璃棒。
(3)“沉铝”时加入适量盐酸,使转化为,该反应的化学方程式为 ,该步骤为避免因盐酸控制不当(过量)而导致溶解,实际操作中可用过量 (填化学式)气体代替。
(4)“灼烧”时可在 (填仪器名称)中进行。
(5)“沉铁”时通入空气的目的是 。
7.辽宁省钒钛磁铁矿储量巨大,以该区内发现的钒钛磁铁矿(主要成分为铁的氧化物、FeTiO3、TiO2、V2O5、SiO2、CaO、MgO、Al2O3等)为原料,经过以下流程获取粗铁和偏钒酸铵(NH4VO2)。查阅资料得知:偏钒酸铵为白色结晶性粉末,可溶于热水和稀氨水,微溶于冷水。
(1)褐煤粉加入量对钒、铁提取的影响如图,综合考虑,褐煤粉加入量最优为 ,原因是 。
(2)回转窑内SiO2与碳酸钠反应的化学方程式为 ,CO的键角∠OCO= 。
(3)“水浸”时可以提高钒的浸出率的措施有 (填一种即可),加入硫酸铝溶液,SiO转化为H2SiO3,Al3+则转化为一种两性氢氧化物,该反应的离子方程式为 。
(4)第一电离能:N (填“>”、“<”或“=”)O;基态钒原子核外电子的空间运动状态有 种;“沉钒”后常用 (填标号)洗涤偏钒酸铵粗产品。
a.热水 b.稀氨水 c.冷水
8.自然资源的合理利用是走可持续发展的必经之路。目前世界上60%的镁是从海水提取的,海水提镁的主要流程如图所示,回答下列问题。
(1)写出沉淀池发生反应的离子方程式: 。
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的 。
(3)加入的足量试剂a是 (填化学式),操作B的步骤有 、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)海水提镁的过程,为什么要将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁? 。
(5)有同学认为:可直接加热得到,再电解熔融制得金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。我 (填“同意”或“不同意”)该同学的想法,理由是 。(已知:为3105℃,熔点为714℃)
9.过量排放含高浓度和的氨氮废水,对环境造成很大影响,工业脱氮方法主要有吹脱法、氧化法等,某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图所示。
回答下列问题:
(1)氨氮废水排放最直接的影响是加速水体富营养化,可造成 (填写一个环境问题)。
(2)“调节池”加入“溶液”的目的是 。
(3)“氧化池”中与发生反应的离子方程式为 。
(4)“排放池”中用活性炭去除水中残余的氯,这是利用活性炭的 性。
(5)“硝化池”是在微生物硝化菌(亚硝酸菌和硝酸菌)作用下实现的转化,根据下图判断使用亚硝酸菌的最佳条件为 。
(6)“反硝化池”是在一定条件下向废水中加入有机物甲醇(),与共同作用转化为、而排放,理论上反应生成的与的物质的量之比为 。
10.从海水中不仅可获得淡水,而且可按如图工艺流程提取溴和镁。
回答下列问题;
(1)海水淡化的方法有 、电渗析法和反渗透法。
(2)步骤(1)中的X是一种黄绿色气体,X为 (填化学式)。步骤(1)主要发生反应的离子方程式为 。
(3)检验某NaCl溶液中是否混有SO的方法是 。
(4)溴单质与热的纯碱溶液反应有气体生成,该反应的氧化产物为 (填化学式)。
(5)步骤(3)发生反应的离子方程式为 。
(6)得到的Mg(OH)2中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入 (填化学式)溶液中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得 Mg(OH)2。
(7)写出冶炼金属镁的化学方程式: 。
11.钼系催化剂主要用于石油炼制和化学工业中,从废催化剂(主要成分为MoS、和)中提取比较贵重的金属钒和钼,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)废催化剂先进行研磨后再焙烧,研磨的目的是 。
(2)“焙烧”过程中MoS、和均转化为对应的钠盐,写出MoS转化为的化学方程式 。
(3)混合气体X经过 溶液的处理后可以通入“沉铝”装置进行利用。
(4)“滤渣”的化学式为 。
(5)滤液①的主要成分有、 、 。
(6)“沉钼”的离子方程式为 。
(7)高温条件下,用还原得到金属钼,氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
12.工厂以镍废渣(主要成分为Ni含少量Fe、Pb、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料制备翠矾(NiSO4•7H2O),其生产工艺如图:
已知:铅能溶于强碱性溶液。回答下列问题:
(1)“碱浸”时Al2O3发生反应的化学方程式为 。
(2)“转化”过程中加入H2O2的目的是 ,该过程用离子方程式表示为 。
(3)设计实验方案确认“滤液B”中的杂质离子已经被完全除去: 。
(4)“操作1”的具体操作是控制pH、蒸发浓缩、冷却结晶、 、 、干燥。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出NiOOH。写出该反应的离子方程式 。
(6)Pb3O4在涂料工业中用作防锈颜料,Pb3O4中+2价铅和+4价铅的原子个数之比为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) Br2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr 还原剂
(2) 3Br2+3Na2CO3=1NaBrO3+3CO2+5NaBr 5mol
(3) 1.25mol·L-1·min-1 否 bc
2.(1)Al2O3+2OH-+3H2O=2
(2) 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
3.(1)过滤
(2)过量
(3)铜单质
(4) H2SO4 氧化
4.(1)
(2) 部分(或)在溶液中被氧气(或溶液中其它氧化物)氧化生成 对(或)的氧化具有催化作用 取体积相等的蒸馏水和溶液,控制其他条件相同,向两份溶液中同时通入含的空气模拟烟气,相同时间后测定溶液中的物质的量浓度
(3)
(4) 溶液 盐酸
(5) 相比,半径更小的与碳酸根离子中的氧离子作用力更强,更利于碳酸根分解为
5.(1)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
(2) 催化剂 H2S+ 2VOCl3= 2VOCl2↓+2HCl+S↓
(3) 作保护气 钠的量不足
(4) 稀盐酸 蒸发结晶得固体NaCl,返回作为电解NaCl的原料
6.(1)
(2)漏斗、烧杯
(3)
(4)坩埚
(5)将溶液中氧化为
7.(1) 5% 此时钒浸出率最高、烧失率较低且铁的回收率较高、精矿产率较大
(2) 120°
(3) 搅拌
(4) > 15 c
8.(1)
(2)贝壳或牡蛎壳
(3) HCl 蒸发浓缩
(4)海水中氯化镁的总含量大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,使其浓度增大,降低提纯成本
(5) 不同意 熔点很高,熔融时消耗大量的能量,浪费资源且增加生产成本
9.(1)水华(或赤潮)
(2)将转化为,有利于废水中氮元素的降低(或有利于吹出塔中的吹出)
(3)
(4)吸附
(5)、温度为32℃
(6)
10.(1)蒸馏法
(2)
(3)取少量溶液于洁净的试管中,滴加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若末产生白色沉淀,说明不含硫酸根离子,否则混有硫酸根离子
(4)或
(5)
(6)
(7)
11.(1)增大焙烧时与碳酸钠、O2的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)
(3)饱和碳酸氢钠(或饱和NaHCO3)
(4)Al(OH)3
(5) NaVO3 NaHCO3
(6)
(7)1:12
12.(1)
(2) 将亚铁离子氧化为铁离子 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)取少量滤液B于试管中,滴加几滴硫氰化钾试剂,滤液不显红色,证明杂质铁离子已经被完全除去
(4) 过滤 洗涤
(5)
(6)2:1
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