2010-2013高考工艺流程真题(附答案)

高考化学工艺流程题1．（2013新课标）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出）回答下列问题：⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为___________。⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_________________________________。⑶“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式__________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________。⑷写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_____________。⑸充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式___________________。⑹上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是___________________________。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________________(填化学式）2、（本题共12分）（2013上海）溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：35.上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、。36.已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。步骤Ⅱ加入的试剂a是，控制溶液的pH约为8.0的目的是、。37.试剂b是，步骤Ⅳ的目的是。38.步骤Ⅴ所含的操作依次是、。39.制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：①称取4.00g无水溴化钙样品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤；④；⑤称量。若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为（保留两位小数）。若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是。废旧锂离子电池放电处理拆解正极碱浸过滤滤渣酸浸调pH过滤滤液调pH过滤滤液Al(OH)3固体滤液滤渣萃取水相(Li2SO4溶液)有机相反萃取有机相水相(CoSO4溶液)NaOH溶液沉钴过滤滤液CoCO3固体NH4HCO3溶液再生回用3.（2013安徽）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含2232FeSiOOO、、Ce以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是。（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B的主要成分是。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作要用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的4(OH)Ce产品0.5360g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•14LFeSO标准溶液滴定终点是（铈被还原为3Ce）,消耗25.00mL标准溶液，该产品中4()CeOH的质量分数为。4、（2013北京）27.(12分)用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):Ⅰ。向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤:Ⅱ。向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；Ⅲ。加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:Ⅳ。加入MnSO4至紫红色消失，过滤;Ⅴ。浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2S04溶解A1203的离子方程式是(2)KMnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整：(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：(4)己知:一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是.②Ⅳ中加入MnS04的目的是5、（2013江苏）16．(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为。（3）滤渣2的成分是(填化学式)。（4）煅烧过程存在以下反应：2MgSO4+C======2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C======MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C======MgO+S↑+3CO↑利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。①D中收集的气体可以是(填化学式)。②B中盛放的溶液可以是(填字母)。a．NaOH溶液b．Na2CO3溶液c．稀硝酸d．KMnO4溶液③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：。6、（2013海南）20-II（14分）硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是。（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有。（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为；碳化硅又称，其晶体结构与相似。②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为。（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是。800℃800℃800℃7、（2013浙江）28．利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有。A．去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化（2）调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是。（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通N2，其原因是。（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？(填“能”或“不能”)，理由是。（5）用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测得产物Fe3O4中二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol/L的K2Cr2O7的标准溶液250mL，应准确称取gK2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M722OCrK＝294.0g/mol)。配制该标准溶液时，下列仪器不必要用到的有(用编号表示)。①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管（6）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。8、（2013福建）24.（14分）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是___________【已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10Ksp(BaCO3)=5.1×10-9】②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有____________（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：□（D）+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍Fe3O4胶体粒子NaOH(aq)△稀H2SO4调节pHZnO调节pH=1～2适量H2O2NaOH(aq)△废旧镀锌铁皮溶液A不溶物Zn(OH)2沉淀……溶液B(Fe2+、Fe2+)9（2013四川）11．(15分)明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO4)2·12H2O+3S＝2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O请回答下列问题：(1)在焙烧明矾的反应中，还原剂是。(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是。(3)A12O3在一定条件下可制得AIN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是(4)以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是。(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H1=一197kJ/mol；2H2O(g)＝2H2O(1)△H2＝一44kJ/mol；2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)＝2H2SO4(l)△H3＝一545kJ/mol。则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是①。焙烧948t明矾(M＝474g/mol)，若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98％的硫酸②t。1、（2012广东）32.(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)。2、（2012山东）(12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收。a.浓H2SO4b.浓HNO3c.NaOH溶液d.氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为。(4)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极