2019年高三期末化学试卷分类汇编——工业流程(学生版).doc

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2019年高三期末化学试卷分类汇编——工业流程(学生版)
选择题
(2019丰台高三期末6)铝热反应常用于冶炼高熔点金属,某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分,实验过程及现象如下:
下列说法不正确的是
①产生的气体是H2 ②为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
③的白色沉淀是Al(OH)3
(2019石景山高三期末7)从海水的母液中提取金属镁的一种工艺流程如下:
海水
粗盐
蒸发
母液
Mg(OH)2
沉镁
①
脱水
电解
盐酸
②
MgCl2
MgCl2·6H2O
③
④
Mg
下列说法不正确的是
①沉镁可加入石灰乳
③脱水时,在空气中加热MgCl2·6H2O得到MgCl2
④中镁在阴极生成
①、②、③的主要目的是富集镁元素
填空题
(2019海淀高三期末20)(8分)某冶炼厂利用含ZnO的烟灰脱除工业废气中的SO2,最终得到锌盐。该厂所用烟灰的主要成分如下表所示:
主要成分
ZnO
CaO
Fe2O3
SiO2
其它
质量分数/%
81



————
在一定条件下,将含SO2的工业废气通入烟灰浆液(烟灰和水的混合物)进行脱硫,过程中测得pH和上清液中溶解的SO2物质的量浓度[c(SO2)]随时间的变化如右图所示:
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(1),。在开始脱硫后3min内(a~b段),,引起pH迅速变化的原因是
(结合化学用语解释)。
(2)生产中脱除SO2效果最佳的时间范围是(填字母序号)。
~~~~80min
(3)在脱硫过程中涉及到的主要反应原理:
Ⅰ.ZnO+SO2===ZnSO3↓
Ⅱ.ZnSO3+SO2+H2O===Zn(HSO3)2
①在30~40min时,主要发生反应II,生成可溶性的Zn(HSO3)2。上清液中c(SO2)上升的原因可能是。
②在30~80min时,pH降低的原因可能是(写出2点)。
③将脱硫后的混合物利用空气氧化技术处理,该过程中发生反应:
2ZnSO3+O2===2ZnSO4和。
(2019西城高三期末17)(6分)溴及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等,苦卤提溴的工业流程如下:
(1)Cl2和苦卤中的Br−反应生成Br2的离子方程式是。
(2)结合元素周期律解释Cl的非金属性强于Br的原因:
。
(3)吸收塔中,A吸收了Br2后的溶液中含有Br−和BrO3−,则A是________(填序号)。

(4)从吸收塔出来的溶液中加入稀H2SO4得到Br2的离子方程式是。
(2019西城高三期末20)(12分)KMnO4在实验室和工业上均有重要应用,其工业制备的部分工艺如下:
Ⅰ.将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色熔融态物质。
Ⅱ.冷却,将固体研细,用稀KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
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Ⅲ.向暗绿色溶液中通入CO2,溶液变为紫红色,同时生成黑色固体。
Ⅳ.过滤,将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)Ⅰ中,粉碎软锰矿的目的是。
(2)Ⅰ中,生成K2MnO4的化学方程式是。
(3)Ⅱ中,浸取时用稀KOH溶液的原因是。
(4)Ⅲ中,CO2和K2MnO4在溶液中反应的化学方程式是。
(5)将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解,也可制得KMnO4。装置如下图:
①b极是______极(填“阳”或“阴”),D是________。
②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理:。
③传统无膜法电解时,锰元素利用率偏低,与之相比,用阳离子交换膜可以提高锰元素的利用率,其原因是。
(6)用滴定法测定某高锰酸钾产品的纯度,步骤如下:
已知:Na2C2O4+H2SO4==H2C2O4+Na2SO4
5H2C2O4+2MnO4−+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
摩尔质量:Na2C2O4134g·mol−1KMnO4158g·mol−1
ⅰ.称取ag产品,配成50mL溶液。
ⅱ.称取bgNa2C2O4,置于锥形瓶中,加蒸馏水使其溶解,再加入过量的硫酸。
ⅲ.将锥形瓶中溶液加热到75℃~80℃,恒温,用ⅰ中所配溶液滴定至终点,消耗溶液VmL(杂质不参与反应)。
产品中KMnO4的质量分数的表达式为。
(2019朝阳高三期末17)(12分)溴主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。
资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免(写离子反应方程式)。
(2)脱***:除去含溴空气中残留的Cl2
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①具有脱***作用的离子是。
②溶液失去脱***作用后,补加FeBr2或加入,脱***作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO3-和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为。
(4)探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响,实验如下:
序号
A
B
C
试剂组成
1mol/LNaBr
20%H2SO4
1mol/LNaBr
98%H2SO4
将B中反应后溶液用水稀释
实验现象
无明显现象
溶液呈棕红色,放热
溶液颜色变得很浅
①B中溶液呈棕红色说明产生了。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:
。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是(填“稀硫酸”或“浓硫酸”)。
5.(2019丰台高三期末16)(14分)重晶石主要成分为BaSO4,含少量的SiO2、CaO和MgO杂质,以下是一种制取Ba(NO3)2的工业流程。
高温
写出上述流程中能加快反应速率的两条措施、。
焙烧过程中主反应为:BaSO4+4C===BaS+4CO除此以外还可能有BaCO3等副产物生成,通过改变温度以及煤粉的用量可降低副反应发生。

①依据图1判断生成BaS的反应是反应(填“放热”或“吸热”);
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反应温度至少应控制在以上。
②控制BaSO4的量不变,改变C的量,测得原料中碳的物质的量对平衡组成的影响,如图2所示,判断原料中n(C)/n(BaSO4)至少为(填字母)。

已知BaS的溶解度随温度的升高而明显增大,90℃时约为50g/100***,浸取液中存在三种碱56Ba(OH)2、20Ca(OH)2、12Mg(OH)2
①浸取过程中产生Ba(OH)2的原因是(写离子方程式)。
②三种碱的碱性由弱到强顺序为:<<(填化学式);
结合元素周期律解释原因:
。
酸解过程中,向滤液中加入***,即有***钡晶体析出,稍过量的HNO3有利于提高Ba(NO3)2晶体的析出率,请用化学平衡原理分析原因
。
6.(2019石景山高三期末16)(11分)硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O又称莫尔盐,是浅绿色晶体。用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:
已知:FeS2与H2SO4不反应。相应物质的溶解度曲线如右下图。
(1)FeS2中S元素的化合价为。
(2)硫铁矿焙烧的主反应是:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,加快硫铁矿焙烧速率的措施有
(写两点即可)。
(3)加H2SO4酸浸,发生反应的离子方程式为。
(4)“还原”时,Fe3+可通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原。
反应Ⅰ为:FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO42—+16H+
反应Ⅱ的离子方程式为:。
(5)得到莫尔盐晶体的操作是:蒸发浓缩、结晶、过滤、洗涤。结晶、过滤时选择的适宜温度为60℃,解释选择该温度的原因
。
(6)为证明所得莫尔盐晶体中含有Fe2+和NH4+,实验方法是取其少量溶液于一支试管中,
,证明含有Fe
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2+和NH4+。
(2019大兴高三期末17)金属钛性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。钛铁矿(主要成分为FeTiO3,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)可用来制备TiO2,同时得到副产品绿矾(FeSO4⋅7H2O),工艺流程如图1所示
己知:①FeTiO3 +2H2SO4=FeSO4 +TiOSO4 +2H2O
②TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中
(1)酸浸I中Fe2O3 与稀硫酸反应的离子方程式______。
(2)过程II中加入适量铁屑的目的是______。
(3)分离III中步骤②得到绿矾的操作是______。
(4)①工业上常用绿矾等原料制备聚合硫酸铁(PFS),将下列化学方程式补充完整
______FeSO4 +______H2SO4+______H2O2  =______Fe2 (OH)  n (SO4) 3-n2+____________
②在PFS的多个质量指标中,盐基度是重要的质量指标之一。
已知:盐基度=n(OH-)/3n(Fe3+)×100%
取某聚合硫酸铁[Fe2 (OH)  n (SO4)m]溶解于稀盐酸,向其中加入足量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、;再向上述滤液中加入足量NH3⋅H2O,经过滤、洗涤、干燥、。则该固体聚合硫酸铁的盐基度为______。[M (BaSO4)=233g⋅mol-1,M (Fe2O3)=160g⋅mol-1]
(5)由滤液IV提取TiO2的过程如图2
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①请用化学平衡移动原理解释滤液加热煮沸的目的______________________________。
②用钛氧化物可以冶炼金属钛,如图3所示。将钛氧化物熔于MCl-MF熔盐体系(M为Na、K、Ca等),写出阳极电极反应式______。
参考答案
一、选择题

二、选择题
1.【答案】20.(8分)
(1)Ca(OH)2优先与SO2发生反应,Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O,由于Ca(OH)2的量太少,很快消耗完,
(2)A(3)①上清液中溶解的SO2存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++HSO3-,30~40min时,溶液中的SO2发生反应II,由于反应II生成可溶性的Zn(HSO3)2,c(HSO3-)增大[或c(H+)增大],上述平衡逆向移动,所以上清液中c(SO2)升高2分
②HSO3—H++SO32—SO2+H2OH2SO3H++HSO3-
2HSO3—+O2===2H++2SO42—(写出其中的2个,各1分)2分
③Zn(HSO3)2+O2===ZnSO4+H2SO4(Zn(HSO4)2或离子方程式正确给分)1分
2.【答案】17.(共6分)
(1)Cl2+2Br−==Br2+2Cl−(2分)
(2)Cl和Br均为第ⅦA族元素,原子最外层电子数均为7,电子层数Cl<Br,原子半径Cl<Br,得电子能力Cl>Br,非金属性Cl>Br(1分)
(3)b(1分)
(4)5Br−+BrO3−+6H+==3Br2+3H2O(2分)
3.【答案】20.(共12分)
焙烧
(1)增大反应物接触面积,加快反应速率(1分)
(2)2MnO2+4KOH+O2=====2K2MnO4+2H2O(2分)
(3)保持溶液呈强碱性,防止K2MnO4发生歧化反应(1分)
(4)3K2MnO4+2CO2==2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(2分)
(5)①阴(1分)较浓的KOH溶液(1分)
②a极:MnO42−−e−==MnO4−,部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区,阳极区生成KMnO4(1分)
③用阳离子交换膜可防止MnO4−、MnO42−在阴极被还原(1分)
(6)(2分)
4.【答案】(12分)
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(1)(其它答案合理均可)(2分)
(2)①、(2分)
②铁粉(2分)
(3)(2分)
(4)①Br2(1分)
②理由:
方案:用萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色(2分)
③稀硫酸(1分)
5.【答案】(14分)
(1)高温焙烧将重晶石和煤制成粉状(合理答案给分每空1分)
(2)①吸热(2分)600℃(2分)②C(1分)
(3)①S2-+H2OHS-+OH-HS-+H2OH2S+OH-(写出第一步即给分,2分)
②Mg(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2(1分)
由原子序数知Mg、Ca、Ba处于同一主族,随着原子序数递增,原子半径增大,金属性增强,最高价氧化物对应水化物碱性增强。(2分)
Ba2+(aq)+2NO3-(aq)Ba(NO3)2(s)稍过量的***有利于提高c(NO3-),促进平衡向晶体析出的方向移动,提高Ba(NO3)2的析出率。(2分)
6.【答案】16.(11分)
(1)-1……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………(1分)
(2)将硫铁矿粉碎、增大通入空气的量或提高焙烧温度……………………………………(2分)
(3)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O………………………………………………………………………………………………………(2分)
(4)FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S………………………………………………………………………………………………………………(2分)
(5)60℃时,硫酸亚铁晶体的溶解度最大,硫酸铵较大,均比莫尔盐溶解度大,结晶时不宜析出,因此,选择60℃结晶、过滤,得到莫尔盐晶体的纯度更高………………(2分)
(6)加入适量浓氢氧化钠溶液,溶液中的白色沉淀迅速变灰绿,最终变为红褐色(1分);
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微热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝(1分),证明含有Fe2+和NH4+……………………………………………………………………………………………………………(总2分)
7.【答案】
(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 
(2)将Fe3+还原为Fe2+ 
(3)加热浓缩、冷却结晶、过滤 
(4)①2 1-n2 1 1 2-n H2O② % 
(5)①存在如下平衡:TiO2++3H2O⇌Ti(OH)4+2H+;该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,有利于生成Ti(OH)4 
②H2-2e-+O2-=H2O

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