2021年高考化学试题汇编《工艺流程试题》.docx

1、2 2021021 最新高考试题汇编专题最新高考试题汇编专题-化工流程化工流程1. （2 2021021 全国甲卷全国甲卷）(1)2I的一种制备方法如下图所示：加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。通入2Cl的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_；若反应物用量比22n Cl/n FeI=1.5时，氧化产物为_；当22n Cl/n FeI1.5，单质碘的收率会降低，原因是_。(2)以3NaIO为原料制备2I的方法是：先向3NaIO溶液中加入计量的3NaHSO，生成碘化物；再向混合溶液中加入3NaIO溶液，反应得到2I，上述制备2I的总反应的

2、离子方程式为_。(3)KI溶液和4CuSO溶液混合可生成CuI沉淀和2I，若生成21mol I，消耗的KI至少为_mol。2I在KI溶液中可发生反应-23I +II。实验室中使用过量的KI与4CuSO溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。【答案】 （1）. 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-；AgNO3；FeI2+Cl2= I2+FeCl2； I2、FeCl3；I2被过量的2Cl进一步氧化 ；（2）-2-+332422IO +5HSO =I +5SO +3H +H O；（3）4； 防止单质碘析出2. （2021全国乙卷全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣

3、，主要成分有2TiO、2SiO、23Al O、MgO、CaO以及少量的23Fe O。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表金属离子3Fe3Al2Mg2Ca开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全51c=1.0 10 mol L的pH3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“焙烧”中，2TiO、2SiO几乎不发生反应，23Al O、MgO、CaO、23Fe O转化为相应的硫酸盐，写出23Al O转化为442NH Al SO的化学方程式_。(2)“水浸”后“滤液”的pH约为 2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步

4、调节pH至 11.6，依次析出的金属离子是_。(3)“母液中2+Mg浓度为_-1mol L。(4)“水浸渣”在 160“酸溶”最适合的酸是_。“酸溶渣”的成分是_、_。(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，2TiO水解析出22TiOxH O沉淀，该反应的离子方程式是_。(6)将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_，循环利用。【答案】 （1）23442Al O4 NHSO焙烧322442NH Al SO6NH3H O（2）3+3+2+FeAlMg、（3）61.0 10（4） 硫酸 ；2SiO、4CaSO； （5）2+222+(x+1)H OTiOxH O+ HTiO2（6）424(NH

5、 ) SO3. （2021海南卷）无水3FeCl常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和2SiO杂质)为原料制备无水 3FeCls。已知：氯化亚砜()熔点-101，沸点 76，易水解。回答问题：（1）操作是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。（2）为避免引入新的杂质，试剂 B 可以选用_(填编号)。A.4KMnO溶液B.2Cl水C.2Br水D.22H O溶液（3）操作是蒸发结晶，加热的同时通入 HCl g的目的是_。（4）取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是_。（5）反应DE的化学方程式为_。（6）由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一

6、种可能的还原剂_，并设计实验验证是该还原剂将3+Fe还原_。【答案】 （1）漏斗（2）BD（3）防止水解（4）溶液变为血红色（5）32232FeCl6H O+6SOClFeCl +6SO+12HCl（6）2SO；先加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是将还原4. （2021北京卷）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。资料：i.钛白粉废渣成分：主要为 FeSO4H2O，含少量 TiOSO4和不溶物ii.TiOSO4+(x+1)H2OTiO2xH2O+H2SO4iii.0.1 mol/L Fe2+生成 Fe(OH)2，开始沉淀时 pH=6.3，完全沉淀时 pH=8.3；

7、0.1 mol/L Fe3+生成 FeOOH，开始沉淀时 pH=1.5，完全沉淀时 pH=2.8（1）纯化加入过量铁粉的目的是_。充分反应后，分离混合物的方法是_。（2）制备晶种为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度 FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至 pH 为 6.0 时开始通空气并记录pH 变化(如图)。产生白色沉淀的离子方程式是_。产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。 原因是： 沉淀生成后c(Fe2+)_0.1mol/L(填“”“=”或“”)。0-t1时段，pH 几乎不变；t1-t2时段，pH 明显降低。结合方程式

8、解释原因：_。pH4 时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后 pH 几乎不变，此时溶液中 c(Fe2+)仍降低，但 c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于 c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：_。（3）产品纯度测定铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。wg 铁黄24H SO加热溶解标准溶液溶液 b 2 2 4Na C O 溶液溶液 cNaOH酚酞标准溶液滴定资料：Fe3+32-24C O=Fe(C2O4)3-3，Fe(C2O4)3-3不与稀碱液反应Na2C2O4过量，会使测定结果_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。【答案】 （1）. 与硫酸反应，使得 TiOSO4+2H2OTiO

9、2H2O+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化. 过滤（2）. Fe2+ 2NH3H2O = Fe(OH)2+ 2+4NH. . pH6.0 左右， 4Fe(OH)2+O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此 pH 几乎不变。之后发生 4Fe2+ O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中 H+浓度增大，pH 减小. 溶液中同时存在两个氧化反应 4Fe2+ O2+4H+=4Fe3+和4Fe2+ O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此 c(Fe2+)的减小大于 c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ 3O2+ 2H2O= 4FeOO

10、H + 8Fe3+（3）不受影响5 （2021浙江 1 月卷）某兴趣小组用铬铁矿Fe（CrO2）2制备 K2Cr2O7晶体，流程如图。已知：4Fe （CrO2）2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO22H+2CrO42Cr2O72+H2O相关物质的溶解度随温度变化如图。请回答：（1）步骤，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是。（2）下列说法正确的是。A步骤，低温可提高浸取率B步骤，过滤可除去 NaFeO2水解产生的 Fe（OH）3C步骤，酸化的目的主要是使 Na2CrO4转变为 Na2Cr2O7D步骤，所得滤渣的主要成分是 Na2SO4和 Na2CO3

11、（3）步骤，重结晶前，为了得到杂质较少的 K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作 （操作不能重复使用） 并排序： 溶解 KCl重结晶。a50蒸发溶剂；b100蒸发溶剂；c抽滤；d冷却至室温；e蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。（4）为了测定 K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。下列关于滴定分析的操作，不正确的是。A用量筒量取 25.00mL 待测液转移至锥形瓶B滴定时要适当控制滴定速度C滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“

12、0”刻度以下在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口， 用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 （请在横线上补全操作）（5）该小组用滴定法准确测得产品中 K2Cr2O7的质量分数为 98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度（K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例） ，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制 K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是，添加该试剂的理由是。【答案】 （1）增大反应物的接触面积；（2）BC；（3）a；e；d；c；（4）AC；再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁；（5）H

13、2SO4；抑制 Cr2O72-转化为 CrO42-，且与 Cr2O72-不反应6. （2021广东卷）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：已知：25时，23H CO的7a1K =4.5 10，11a2K =4.7 10；8sp4KBaMoO=3.5 10；9sp3KBaCO=2.6 10； 该工艺中，pH6.0时， 溶液中Mo元素以24MoO的形态存在。(1)“焙烧”中，有24Na MoO生成，其中Mo元素的化合价为_。(2)“沉铝”中，生成的沉淀X为_。(3)“沉钼”中，pH为 7.0。生成4

14、BaMoO的离子方程式为_。若条件控制不当，3BaCO也会沉淀。为避免4BaMoO中混入3BaCO沉淀，溶液中 2-34c HCO:c MoO=_(列出算式)时，应停止加入2BaCl溶液。(4)滤液中，主要存在的钠盐有NaCl和Y，Y为_。往滤液中添加适量NaCl固体后，通入足量_(填化学式)气体，再通入足量2CO，可析出Y。(5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止22H O刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。该氧化物为_。已知：Ga和Al同族，As和N同族。在22H O与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5

15、 价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_。【答案】. +6.3Al OH.24MoO+2Ba=4BaMoO.9781114.710 mol/2.610L103.5 10.3NaHCO.3NH.23Al O.4:17. （2021河北卷）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaHCO3，进一步处理得到产品 Na2CO3和 NH4Cl，实验流程如图：回答下列问题：(1)从 AE 中选择合适的仪器制备 NaHCO3，正确的连接顺序是_(按气流方向，用小写字母表示)。为使 A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可

16、将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_。A.B.C.D.E.(2)B 中使用雾化装置的优点是_。(3)生成 NaHCO3的总反应的化学方程式为_。(4)反应完成后，将 B 中 U 形管内的混合物处理得到固体 NaHCO3和滤液：对固体 NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量 Na2O2，Na2O2增重 0.14g，则固体 NaHCO3的质量为_g。向滤液中加入 NaCl 粉末，存在 NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使 NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据 NaCl 和 NH4Cl 溶解度曲线，需采用的操作为_、_、洗涤、干燥。(5)无水

17、NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水 NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果_(填标号)。A.偏高B.偏低不变【答案】. aefbcgh. 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔. 使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率（或其他合理答案）.NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3. 0.84. 蒸发浓缩. 冷却结晶.A8-1. （2021湖南卷）碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：步骤 I.23Na CO的制备步骤.产品中3NaHCO含量测

18、定称取产品 2.500g，用蒸馏水溶解，定容于 250mL 容量瓶中；移取 25.00mL 上述溶液于锥形瓶，加入 2 滴指示剂 M，用10.1000mol L盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸1VmL；在上述锥形瓶中再加入 2 滴指示剂 N，继续用10.1000mol L盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸2V mL；平行测定三次，1V平均值为 22.45，2V平均值为 23.51。已知：(i)当温度超过 35时，43NH HCO开始分解。(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表2g/100gH O温度/C0102030405060NaCl35.735

19、.836.036.336.637.037.343NH HCO11.915.821.027.03NaHCO6.98.29.611.112.714.516.44NH Cl29.433.337.241.445.850.455.2回答下列问题：(1)步骤 I 中晶体 A 的化学式为_，晶体 A 能够析出的原因是_；(2)步骤 I 中“300加热”所选用的仪器是_(填标号)；A.B.C.D.(3)指示剂 N 为_，描述第二滴定终点前后颜色变化_；(4)产品中3NaHCO的质量分数为_(保留三位有效数字)；(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则3NaHCO质量分数的计算结果_(填“偏大”

20、“偏小”或“无影响”)。【答案】. NaHCO3. 在 30-35C 时 NaHCO3的溶解度最小（意思合理即可）. D. 甲基橙. 由黄色变橙色，且半分钟内不褪色. 3.56%. 偏大8-2.（2021湖南卷）23 3Ce (C)O可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以4CePO形式存在，还含有2SiO、23Al O、23Fe O、2CaF等物质。以独居石为原料制备23 32)Ce (COnH O的工艺流程如下：回答下列问题：(1)铈的某种核素含有 58 个质子和 80 个中子，该核素的符号为_；(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有_(至少写两条)；(3)滤渣的

21、主要成分是_(填化学式)；(4)加入絮凝剂的目的是_；(5)“沉铈”过程中，生成23 32)Ce (COnH O的离子方程式为_，常温下加入的43NH HCO溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：32NHH O的5b1.75 10K，23H CO的7al4.4 10K，11a24.7 10K)；(6)滤渣的主要成分为4FePO，在高温条件下，23Li CO、葡萄糖(6126C H O)和4FePO可制备电极材料4LiFePO，同时生成CO和2H O，该反应的化学方程式为_【答案】 （1）13858Ce； （2）适当升高温度，将独居石粉碎等； （3） Al(OH)3； （4）促使铝离子

22、沉淀； （5）-3+3223 3226HCO +2Ce +(n-3)H O=Ce (CO )nH O+3CO ； （6） 碱性（7）. 623Li CO+6126C H O+124FePO=124LiFePO+6CO+6H2O+6CO29 （2021山东卷）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含 Al、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：(1)焙烧的目的是将 FeCr2O4转化为 Na2CrO4并将 Al、Si 氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是_。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 c 与 pH 的关系如

23、图所示。 当溶液中可溶组分浓度 c1.010-5molL-1时，可认为已除尽。中和时 pH 的理论范围为_；酸化的目的是_；Fe 元素在_(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致_；冷却结晶所得母液中，除 Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有_。(4)利用膜电解技术(装置如图所示)， 以 Na2CrO4为主要原料制备 Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O通电2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2。 则 Na2Cr2O7在_(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为_。【答案】 （1）增大反应物接触面积，提高化学反应速率； （2）4.5pH9.3； 使222427HH2CrOCr OO2 平衡正向移动，提高 Na2Cr2O7的产率 ；浸取 （3）所得溶液中含有大量 Na2SO410H2O ；H2SO4（4） 阳 ； Na