2015届高考化学专题复习题--化工生产流程题

一、近几年高考题1、（14年广东高考）（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为________________________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。（3）步骤①为：搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。2、（13年广东高考）银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：（注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃）（1）电解精炼银时，阴极反应式为；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO+Al2O3CuAlO2+↑（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为molCuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。3、（12年广东高考）（17分）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原理解释Ca（OH）2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：。（3）“除杂”环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液PH至中性。（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高，①②（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：已知298K时，Ksp(CaCO3)=2.80×10—9，Ksp(CaSO4)=4.90×10—5，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。4、（11年广东高考）（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②。（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是；5、（10年广东高考）（16分）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+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；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．（1）步骤Ⅰ前，-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+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、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，然后分离得到浸出液。（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3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）从母液中可回收的主要物质是_____________．二、真题训练1、（15年广州一模）（16分）废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。（1）步骤①中铝溶解的离子方程式为_________，固体X的成分是_________。（2）步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为_______，该反应的还原剂是_______。（3）实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀率随pH的变化如图，除杂时加入氨水调节溶液pH，可除去的杂质离子是_________。（4）母液中含量最大的三种离子是_________。杂质离子沉淀率/％2040608010010203040Co2+沉淀率/％4.44.64.85.05.25.4pHFe3+Al3+Cu2+Co2+①浸出液浸出渣液稀H2SO4过滤固体X…粗铝废渣稀H2SO4、H2O2除杂溶液B(NH4)2C2O4CoC2O4固体母液Li2CO3固体溶液A正极废料蒸发浓缩NaOH溶液②沉淀（5）从1000g锂离子电池正极材料（Li元素含量为5％）中可回收Li2CO3的质量为________g。（已知回收率为84％，Li2CO3化学式量为74）2、（15年江门一模）（16分）某煤渣主要含有Al2O3、SiO2，可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·2Al(OH)3]溶液，用于烟气脱硫，减少SO2的排放，其制备流程：1操作产品H2SO4溶液CaCO3pH=3.6煤渣酸浸固体1固体2调粉末操作2已知：25℃，Ksp（CaCO3）＝2.8×10－9，Ksp（CaSO4）＝9.1×10－6。（1）操作①的名称。（2）酸浸时反应的离子方程式为；为了提高酸浸时铝元素的浸出率，可采取的措施____________________，___________________（写2条）。（3）固体2的化学式是，试分析固体2生成的主要原因．．．．（用离子方程式结合文字简要说明）。（4）碱式硫酸铝溶液吸收SO2生成Al2(SO4)3·Al2(SO3)3，再向该溶液通入足量空气，生成一种硫酸盐，用于制备碱式硫酸铝溶液的循环使用，试写出有关反应的化学方程式：，。3、（15年茂名一模）下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。冶炼CuSO4溶解氧化H2O2调节pH=Na2CO3溶液I操作I固体I溶液II电镀CuSO45H2O已知：①Fe3+Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4，完全沉淀的pH分别为3.7、6.4;②KSP[(Cu(OH)2]=2×10-20(1)溶解操作中需要配制含铜64g/L的硫酸铜溶液100L，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为Kg。(2)氧化步骤中发生的离子反应方程式为①②AsO2—+H2O2+H+=H3AsO4③H3AsO4+Fe3+=FeAsO4↓+3H+(3)若要检验调节pH后溶液的Fe3+是否除尽，方法是；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过mol·L-1。(4)固体I的主要成分除FeAsO4外还有，操作Ｉ为(5)利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜（含铁、银杂质）制备纯铜，写出阳极发生的电极反应方程式4、（15年汕头一模）（16分）以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下回答下面问题：(1)从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。这种方法的缺点是耗能大及（回答其中一种即可）。(2)过滤③得到的滤渣成分是（填化学式）。(3)反应Ⅰ～Ⅴ中，共有个反应不．属于氧化还原反应。(4)溶液A中含有的溶质是（填化学式）。(5)写出反应Ⅰ的化学方程式。(6)①反应Ⅲ是是FeCO3在空气中煅烧，写出化学方程式。②反应Ⅳ中发生反应的离子方程式。5、（2009广东高考22）（12分）.w.w.k.s.5.u.c.o.m某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Mg(OH)2PH3.25.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）。（2）滤渣I的主要成分有。（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。（4）Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因：。②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：。除去产品中该杂质的方法是：。6、（15年深圳一模）32．（16分）工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：（1）金属M为，操作1为。（2）加入H2O2的作用是（用离子方程式表示），加入氨水的作用是。（3）充分焙烧的化学方程式为。（4）已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是，90℃时Ksp（Li2CO3）的值为。温度/℃10306090浓度/mol・L－10.210.170.140.10（5）用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为。①H2O2②氨水Li2CO3高温焙烧足量空气