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北京城六区2014届高三化学一模工艺流程汇编 Word版含答案

2014北京高考工艺流程汇编

1(14分)SO 2、NO 是大气污染物。吸收SO 2 和NO ,获得Na 2S 2O 4和NH 4NO 3产品的流程图如下(Ce 为铈元素):

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NO ,SO 4NO 3

4+

243

(1)装置Ⅰ中生成HSO 3-

的离子方程式为 。

(2)含硫各微粒(H 2SO 3、HSO 3-

和SO 32-

)存在于SO 2与NaOH 溶液反应后的溶液中,它们的物

质的量分数X (i)与溶液pH 的关系如右图所示。

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①下列说法正确的是 (填字母序号)。 a .pH=8时,溶液中c (HSO 3-

) < c (SO 32-

)

b .pH=7时,溶液中

c (Na +) =c (HSO 3-

)+c (SO 32-

)

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c .为获得尽可能纯的NaHSO 3,可将溶液的pH 控制 在4~5左右

②向pH=5的NaHSO 3溶液中滴加一定浓度的CaCl 2溶液,溶液中出现浑浊,pH 降为2,用化学平衡移动原理解释溶液pH 降低的原因:

。 (3)装置Ⅱ中,酸性条件下,NO 被Ce 4+

氧化的产物主要是NO 3-

、NO 2-

,写出生成NO 3-

的离子方程式 。 (4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce 4+

,其原理如下图所示。

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①生成Ce 4+的电极反应式为 。

②生成Ce 4+

从电解槽的

(填字母序号)口流出。

(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中,NO 2-

的浓度为a g ·L -1,要使1 m 3

该溶液中的NO 2-

完全转化为NH 4NO 3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O 2 L 。(用含a 代数式表示,计算结果保留整数)

2以铝灰(主要成分为23,Al Al O ,另有少量CuO 、SiO 2、FeO 和Fe 2O 3

杂质)为原料,可制得液

体聚合氯化铝

3[()]m m n Al OH nCl ,生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)

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已知某些硫化物的性质如下表:

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(1)操作I是。Al2O3与盐酸反应的离子方程式是。

(2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是。

(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。NaClO的作用是。

(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。反应的化学方程式是。

(5)将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。

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①写出阴极室的电极反应:。

②简述在反应室中生成聚合氯他铝的原理:。

②电解过程中反应室中的Cl-通过阴离子交换进入阳极室,阴极室中的OH-通过阴离子交换膜

进入反应室,生成聚合氯化铝。

3(14分)

某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患,需及时清洗除去。清洗流程如下:

Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加热,浸泡数小时;

Ⅱ.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸和少量NaF溶液,浸泡;

Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;

Ⅳ.清洗达标,用NaNO2溶液钝化锅炉。

(1)用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是_____。

(2)已知:

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根据数据,结合化学平衡原理解释清洗CaSO 4的过程_____。 (3)在步骤Ⅱ中:

① 被除掉的水垢除铁锈外,还有 。

② 清洗过程中,溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀,用离子方程式解释其原因_____。 (4)步骤Ⅲ中,加入Na 2SO 3的目的是 。

(5)步骤Ⅳ中,钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe 2O 3保护膜。 ① 完成并配平其反应的离子方程式:

Fe

NO 2 H 22↑+

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②下面检测钝化效果的方法合理的是 。

a. 在炉面上滴加浓H 2SO 4,观察溶液出现棕黄色的时间

b. 在炉面上滴加酸性CuSO 4溶液,观察蓝色消失的时间

c. 在炉面上滴加酸性K 3[Fe(CN)6]溶液,观察出现蓝色沉淀的时间

d. 在炉面上滴加浓HNO 3,观察出现红棕色气体的时间

4(13分)

工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS 2)冶炼铜的主要流程如下:

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(1)气体A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。

a .浓H 2SO 4

b .稀HNO 3

c .NaOH 溶液

d .氨水

(2)用稀H 2SO 4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Fe 2+

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)以CuSO 4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Cu 2+

向阳极移动 d .利用阳极泥可回收Ag 、Pt 、Au 等金属

(5)利用反应2Cu+O 2+2H 2SO 4=2CuSO 4+2H 2O 可制备CuSO 4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。

5(12分)铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下:

Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mo l/L 盐酸中进行预处理。

Ⅱ、30 min 后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH 为中性。在N 2保护下烘干备用。

黄铜矿

冰铜(mCu 2S? A

(Cu 2O 、Cu) B

Al 高温

粗铜

精铜

电解精炼

石英砂

空气

焙烧

Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。 Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。 请回答:

(1)盐酸溶解Fe 2O 3的离子方程式是 。

(2)烘干时需要在N 2保护下进行的原因是 。

(3)将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧,最终得到的固体是 。 (4)将酸性条件下,铁与NO 3-

反应的离子方程式补充完整:

Fe

NO 3-

Fe 2+

+ NH 4+

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(5)已知活性炭能吸附NH 4+

、OH -

。步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以

提高脱氮的效果,其原因是 。

(6)研究表明溶液pH 会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH 分别控制在4 和8. 5 时,NO 3-

的去

除率分别为90% 和15%。正常地下水中含有CO 32-

,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因 。

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6氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH 的工艺流程示意图如下:

(1)在电解过程中,阴极上生成气体的电子式为 。

(2)精制过程中除去阳离子中的Ca 2+

、Mg 2+

等杂质,除去Mg 2+

的离子方程式为 。

(3)精制过程要除去24

SO -

,可选择下列溶液中的 (填字母序号),并将加入的顺序以箭头符号(↓)的形式画在图上(精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序)。 a. Ba(OH)2 b.Ba(NO 3)2 c.BaCl 2

(4)在实际生产中也可以用BaCO 3除去24

SO -(已知溶解度BaSO 4

(5) 脱盐工作中,利用NaOH 和NaCl 在溶解度上的差异,通过蒸发、冷却、 、 (填操作名

称)而制得50%的NaOH 溶液。

溶液

1 1

1(14分)

(1)SO2 + OH -

=== HSO3-

(2)①a 、c

②HSO 3-

在溶液中存在电离平衡:HSO 3

SO 32-+H +

,加入CaCl 2溶液后,

Ca 2+

+SO 32-

=== CaSO 3↓使电离平衡右移,c (H +

)增大。

(3)NO+2H 2O+3Ce 4+===3Ce 3+

+NO 3-

+4H +

(4)①Ce 3+

- e -

=== Ce 4+

② a

(5)243a (242a 、244a 、5600a /23都给分)

2(1)过滤;

3232623Al O H Al H O ++

+=+ (2)CuS (3)将2Fe +

氧化为3Fe

+

,使3Fe

+

转化为

3()Fe OH 沉淀

(4)

323()m m n mAlCl nH O Al OH nCl nHCl -+=+

(5)①

222H e H +-

+=↑

3(14分)

(1)SiO 2 + 2NaOH == Na 2SiO 3 + H 2O (2)CaSO 4在水中存在平衡CaSO 4(s)Ca 2+(aq) + SO 42-(aq),用Na 2CO 3溶液浸泡后,Ca 2+与CO 3

2-

结合成更难溶的CaCO 3,使上述平衡右移,CaSO 4转化成CaCO 3,然后用盐酸除去。

(3)① CaCO 3、Mg(OH)2、SiO 2 ② 2Fe 3+

+ Fe == 3Fe 2+

(4)将Fe 3+还原成Fe 2+,防止Fe 3+

腐蚀锅炉 (5)① 2 2 1 1 1Fe 2O 3 2OH

-

② bc

4(除特别标注外,其余每空2分,共13分)

(1)cd (2)Fe 3+

取少量溶液,滴加KMnO 4溶液,KMnO 4褪色(3分)(合理即给分) (3)3Cu 2O+2Al Al 2O 3+6Cu (4)bd (5)4H +

+O 2+4e -

=2H 2O 5(12分)

(1)Fe 2O 3+ 6H += 2Fe 3+

+3H 2O (物质对1分,配平1分,写成正确的化学方程式1分) (2)防止铁屑在空气中被氧化(2分) (3)Fe 2O 3(2分)

(4)4 Fe + NO 3-

+ 10H +=4 Fe 2+

+ NH 4+

+3H 2O (氧化还原配平正确1分,全对2分)

(5)活性炭的添加使其和铁构成了无数个微小的铁碳原电池加快反应速率,其次活性炭吸附生成物

NH 4

、OH -能降低出水中的NH 4+

的浓度。(并且能降低出水pH 值,这可能是因为活性炭能够吸

附OH -

。)(2分,两条各1分) (6) CO 32-

+H 2O

HCO 3-+ OH -

增大了溶液的pH 会降低脱氮效果;Fe 2+ + CO 32-

= FeCO 3↓覆盖在

反应物的表面阻止反应进行。(2分,两条各1分)

高温

6.(本题共12分) (1)H:H

(2)Mg 2+

+2OH -

=Mg(OH)2↓ (3)ac

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(4)由于4

3s Ba 2+

(aq)+ 23CO -

(aq)

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平衡正向移动,生成更难溶的BaSO 4沉淀。 (5)结晶、过滤

3

3