2011-2015全国卷工业流程题分类汇编

2011-2015全国新课标Ⅰ卷理综试题分类汇编——工业流程题(2011全国理综Ⅰ27)．（15分）下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：①反应能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I是一种常见的温室气体，它和E可以发生反应：，F中E元素的质量分数为60%。回答问题：⑴①中反应的化学方程式为；⑵化合物I的电子式为，它的空间结构是；⑶1.6gG溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需的铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）；⑷C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为，反应后溶于与过量化合物I反应的离子方程式为；⑸E在I中燃烧观察到的现象是。(2012全国卷26)（14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和漓定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40mol/L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中，x值：(列出计算过程)；(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，则该洋品中FeCl3的物质的量分数为__________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备；(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为________________；(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为________________。与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________，该电池总反应的离子方程式为________________。(2012全国新课标卷27)（15分）氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。回答下列问题：（1）起始滤液的pH___7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是___________________。（2）试剂I的化学式为____________，①中发生反应的离子方程式为___________________。（3）试剂Ⅱ的化学式为__________，②中加入试剂Ⅱ的目的是_______________________；（4）试剂Ⅲ的名称是_________，③中发生反应的离子方程式为__________________；（5）某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为____________________________________________。（列式并计算结果）(2013课标全国Ⅰ,27)(15分)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:(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式。(3)“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。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式。(5)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。(6)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,可回收到的金属化合物有(填化学式)。(2013全国理综Ⅱ27)．（15分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO稀H2SO4①调PH约为5适量高锰酸钾溶液②过滤Zn③过滤Na2CO3④过滤煅烧⑤提示:在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为；加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是；(2)反应③的反应类型为.过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有；(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g.则x等于。(2014课标全国Ⅰ,27)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：（2）H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。①(H3PO2)中，磷元素的化合价为②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则氧化产物为：(填化学式)③NaH2PO2是正盐还是酸式盐？其溶液显性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式②分析产品室可得到H3PO2的原因③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是杂质。该杂质产生的原因是：(2014课标全国Ⅱ,27)铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，铅在周期表的位置为周期，第族：PbO2的酸性比CO2的酸性（填“强”或“弱”）。（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式，阴极观察到的现象是：若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式，这样做的主要缺点是。（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（-×100%a样品起始质量点固体质量样品起始质量）的残留固体，若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m:n值。(2015课标全国Ⅰ,27)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后在调节溶液的pH约为5，目的是_________。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。(2015课标全国Ⅱ,28)二氧化氯(ClO2黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：NH4Cl溶液电解NCl3溶液盐酸H2NaClO2溶液ClO2NH3溶液X①电解时发生反应的化学方程式为。②溶液X中大量存在的阴离子有。③除去中的可选用的试剂是（填标号）。a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：I.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50ml水溶解后，再加入3ml稀硫酸；II.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；III.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；IV.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；V.用0.1000mol•L－1硫代酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O2－3=2I－+S4O2－6），指示剂显示终点时共用去20.00ml硫代酸钠溶液。在此过程中：①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。②玻璃液封装置的作用是。③V中加入的指示剂通常为，滴定至终点的现象是。④测定混合器中ClO2的质量为g(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜是________（填标号）a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁混合气玻璃液封管KI、H2SO4参考答案(2011全国理综Ⅰ27)．（15分）答案：⑴Al+Fe2O3Fe+Al2O3⑵⑶2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+n(Fe2O3)=0.01mol，依据离子方程式，则n(Cu)=0.01mol，m(Cu)=0.64g.。⑷2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-⑸剧烈燃烧，放出热量，生成黑色固体和白色固体。(2012全国卷26)（14分）(2012全国新课标卷27)（15分）【答案】（1）大于碳酸根离子水解呈碱性（2）BaCl2Ba2++SO42-=BaSO4↓Ba2++CO32-=BaCO3↓(3)K2CO3除去多余的钡离子（4）盐酸2H++CO32-=H2O+CO2↑(5)0.02562×0.1×74.5×4／0.7759=0.9840(2013课标全国Ⅰ,27)答案:(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,2H2O22H2O+O2↑有氯气生成,污染较大(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6)Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4(2013全国理综Ⅱ27)．【参考答案】（1）Fe2＋和Mn2＋；MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O错误!未找到引用源。MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋;3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O错误!未找到引用源。5MnO2↓＋4H＋;不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2＋和Mn2＋；（2）置换反应；Ni（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）1(2014课标全国Ⅰ,27)【答案】（1）23POH22POH+H（2）①+1②H3PO4③正盐弱碱性（3