2013年广东省高考化学专题检测试题化工流程图题解题策略

2013年广东省高考化学专题检测试题化工流程图题解题策略1．(2012年全国)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：铜矿石――→选矿铜精矿砂――→焙烧和除渣反射炉冰铜――→还原转炉粗铜――→精炼电解槽电解铜(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是：______________________________________，__________________________________；反射炉内生成炉渣的主要成分是____________。(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是：______________________________、__________________________________。(3)粗铜的电解精炼如下图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极____________(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为：______________________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的流程图：(1)反应Ⅰ中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1∶2，该反应的化学方程式为：CaSO4＋2NH4HCO3===CaCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑，反应Ⅳ的化学方程式为：______________________________________________。(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是________________________________________________________________________；从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是__________________________________________________。(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是取少量K2SO4样品溶于水，________________________________________________________________________________________________。(4)整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有____________________(填化学式)。3．铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，此外还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。已知：①NaFeO2遇水强烈水解．．．．；②2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O。请回答：(1)K2Cr2O7中铬元素的化合价为________。(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是：________________________________________________________________________。(3)滤渣1为红褐色的固体，滤渣1的成分是(填名称．．)__________________，滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外，还含有(填化学式．．．)________________________。(4)利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是：_____________________________________________________。(5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是__________________________。(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是加热浓缩、________________________________________________________________________、过滤、洗涤、干燥。4．锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物，ZnS难溶于水。某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白，生产过程中会产生大量的废气(主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等)。为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：请根据上述流程回答下列问题：(1)重晶石的化学式为______，锌钡白可用于调制________________________________________________________________________色和浅色油漆。(2)处理过程(a)的步骤为①______；②洗涤；③______。(3)设备1是冷却分离塔，若设备1前面的导气管过长、过窄，可能使导气管堵塞，其原因是____________________________________________。(4)设备2中所用的洗涤剂是NaOH溶液，则Y的化学式为________。写出设备2中发生反应的离子方程式：______________________________，____________________________。(5)可用______法分离溶液中的钠盐，进行分离前，需要查得的是__________________________(数据)。(6)制备过程中得到的硫黄，除了可用来制硫酸外，其他的用途为______________(至少写一种)。5．某工业废水中含有CN－和Cr2O2－7等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：回答下列问题：(1)上述处理废水流程中主要采用的方法是_____________________________。(2)流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为：______________________________。(3)含Cr3＋废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：________________________________________________________________________。(4)反应③中，每消耗0.4molCr2O2－7转移2.4mole－，该反应离子方程式为：________________________________________________________________________。(5)取少量待检水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因：______________________________________________________________。6．MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：(1)第①步加稀硫酸时，粗MnO2样品中的________________(写化学式)转化为可溶性物质。(2)第②步反应的离子方程式是：______＋ClO－3＋______===MnO2↓＋Cl2↑＋______。(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、__________、__________、__________，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有________(写化学式)。(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2(标准状况)，则在第②步反应中至少需要________molNaClO3。7．亚氯酸钠(NaClO2)主要用作棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：(1)提高“反应1”反应速率的措施有________________、________________________等。(2)“反应2”的氧化剂是________，该反应的化学方程式为：________________________________________________________________________。(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”，原因是______________________________________________________________________。(4)从“母液”中可回收的主要物质是________。(5)“冷却结晶”后经______________(填操作名称)即可获得粗产品。8．碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等工业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO2－4等杂质，提纯工艺流程如下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为____________________。(2)“趁热过滤”的原因是________________________________________________________________________。(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是______________________________(写出1种)。(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是____________________________________________________________________________。9．工业上常采用天然矿物法生产硝酸钾，工艺流程如下图所示：已知：①滤液1中含有K＋、Na＋、NO－3、Cl－、SO2－4以及微量Mg2＋。②下图是KNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4四种物质在不同温度的溶解度曲线图：回答下列问题：(1)“滤渣2”的主要成分是__________________。(2)“母液”多次循环使用会造成产品纯度降低，处理的方法是在多次循环后的“母液”中加入NaOH溶液，其反应原理是________________________________________________(用离子方程式表示)。(3)在滤液1蒸发浓缩过程中，可加入适量的KCl固体，提高产品的产量，原因是____________________________________________________________________。(4)若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度，还必须进行的操作是________________。1．(1)2CuFeS2＋O2=====高温Cu2S＋2FeS＋SO22FeS＋3O2=====高温2FeO＋2SO2FeSiO3(2)2Cu2S＋3O2=====高温2Cu2O＋2SO2Cu2S＋2Cu2O=====高温6Cu＋SO2↑(3)cCu2＋＋2e－===CuAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解液中2．(1)Ca(NO3)2＋K2SO4===CaSO4↓＋2KNO3(2)分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率防止KNO3结晶，提高KNO3的产率(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中