高考化学核心考点最新试题精选：生产工艺流程题（原卷版）.docx

1、 高考化学核心考点最新试题精选：生产工艺流程题 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Ga 70 Sr 88 Mo 96 Ba 137 选择题：本题共 15 个小题，共 210 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1（广东省深圳市 2020 届第一次调研试）（14 分）钻钼系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废钴钼催化剂 （主要含有 MoS2、CoS和 Al2O3）中回收钴和钼的工艺流程如图： 已知：浸取液中的金属离子主要为 2 2

2、MoO 、 2 Co 、3 Al 。 （1） 钼酸铵 44 2 NHMoO 中Mo的化合价为 ， 2 MoS在空气中高温焙烧产生两种氧化物： 2 SO 和 （填化学式）。 （2） 为了加快酸浸速率， 可采取的措施为 （任写一条） 。 （3）若选择两种不同萃取剂按一定比例(协萃比)协同萃取 2 2 MoO 和 2 Co ，萃取情况如图所示，当协萃比 ，更有利于 2 2 MoO 的萃取。 （4）操作的名称为 。 （5）向有机相 1中滴加氨水，发生的离子方程式为 。 （6） 2 Co 萃取的反应原理为 2 2 Co2HRCoR2H ，向有机相 2 中加入 24 H SO能进行反萃取的原 因是 （结合

3、平衡移动原理解释） 。 （7）水相 2中的主要溶质除了 24 H SO，还有 （填化学式）。 （8） 34 Co O可用作电极， 若选用KOH电解质溶液， 通电时可转化为CoOOH， 其电极反应式为 。 2（九师联盟 2020 届 3 月联考）（15 分）磷灰石是一系列磷酸盐矿物的总称，主要指氟磷灰石Ca5(PO4)3F， 以氟磷灰石为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾（KH2PO4），其工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）电弧炉中发生反应的化学方程式为 。 （2）制得的白磷中常含有少量的砷，利用稀硝酸，可将砷转化为亚砷酸（H3AsO3）和砷酸（H3AsO4）而除 去。使用质量分数为 25%（

4、密度为 1.15 g cm3）的硝酸效果最佳，此硝酸的质量摩尔浓度（单位质量的溶 剂中所含溶质的物质的量）为 103 mol g1（保留一位小数），除砷过程中需要控制温度为 75， 且在高纯 N2的保护下进行，温度不能过高的原因是 _。 （3）反应槽中发生反应的离子方程式为 。 （4）通过如图电解系统可从磷酸二氢钾废水中提取磷酸和氢氧化钾。膜 1为 （填“阳离子”或“阴 离子”）交换膜，阳极电极反应式为 ，转移 0.15 mol电子，理论上 获得磷酸的质量为 g。 （5）自然界中 Ca5(PO4)3OH 与 Ca5(PO4)3F存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) + F(aq) Ca5

5、(PO4)3F(s) + OH (aq)，该反应的平衡常数 K= 已知：K spCa5(PO4)3OH=7.0 10 37，K spCa5(PO4)3F=2.8 10 61。 3（安徽省蚌埠市 2020 届第三次质检）（14 分）有研究预测，到 2030年，全球报废的电池将达到 1100 万吨 以上。而目前废旧电池的回收率却很低。为了提高金属资源的利用率，减少环境污染，应该大力倡导回收处 理废旧电池。下面是一种从废电池正极材料（含铝箔、LiCoO2、Fe2O3及少量不溶于酸碱的导电剂）中回收 各种金属的工艺流程： 资料： 黄钠铁矾晶体颗粒粗大，沉淀速度快，易于过滤。 钴酸锂难溶于水、碳酸锂的溶

6、解度随温度升高而降低。 回答下列问题： （1）为了提高碱溶效率可以 、 。（任答两 种） （2）从经济效益的角度考虑，为处理“碱溶”后所得滤液，可向其中通入过量 CO2，请写出所发生反应的化 学反应方程式 。 （3）“酸浸”时有无色气体产生，写出发生反应的离子方程式 。 （4） “沉铁”时采用的“黄钠铁矾法”与传统的通过调整溶液 pH的“氢氧化物沉淀法”相比，金属离子的损失 少，请分析并说明原因： 。 （5）“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为 。 （6） 已知黄钠铁矾的化学式为 NaxFey(SO4)m(OH)n。 为测定黄钠铁矾的组成， 进行了如下实验： 称取 4.850 g 样品，加盐酸

7、完全溶解后，配成 100.00 mL溶液； 量取 25.00 mL溶液，加入足量的 KI，用 0.2500 molL 1Na 2S2O3溶液进行滴定（反应 2Fe 32I = 2Fe2I 2，I22Na2S2O3 = 2NaINa2S4O6），消耗 30.00 mLNa2S2O3溶液至终点。 另取 25.00 mL溶液，加足量 BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉 淀 1.165 g。 用 Na2S2O3溶液进行滴定时， 使用的指示剂为 ； 计算出黄钠铁矾的化学式 。 4（安徽省合肥市 2020 届第二次质检）（14 分）我国某地粉煤灰中主要含有 Al2O3，除此之外还含有 Ga2

8、O3及 少量 Fe2O3、CaO、MgO和 SiO2等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示： 回答下列问题： （1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是 ；混 合焙烧时，Al2O3、Ga2O3均发生类似于 SiO2的反应，试写出 Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程 式： 。 （2）滤渣的成分是 ；含铝混合液中除了大量 A13+之外，还有 Fe3+和少量 Mg2+，由混合 液制取纯净 Al(OH)3的实验方案是 。 （3）洗脱液中往往还有少量 Fe3+，需要进一步分离。若使 Fe3+恰好完全沉淀c(Fe3+)= l l05mol Ll时，Ga3+ 浓度至少为_mol

9、 Ll才会开始沉淀。（已知： 3438 sp3sp3 Ga(OH) =1.4 10Fe(OH) =4.0 10KK ，。 ） （4） 电解过程中， Ga3+与 NaOH 溶液反应生成 GaO2-， GaO2-在阴极放电， 则电解方程式为 ； 电解过程中需要保持溶液为 pH=11 以上的原因是 。 5（福建省厦门市 2020 届 4 月质检）（14分）“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠（Na2HPO3）的 工业流程如图。 已知：25时，H3PO3的 pKa1 = 1.3，pKa2 = 6.6。 （1）“合成”过程，主要氧化产物为 H3PO3，相应的化学方程式为 。 （2）“除铅”

10、过程，FeS 除去微量 Pb2+的离子方程式为 。 （3）“减压蒸馏”过程，I回收率为 95%，则剩余固体的主要成分为 （填化学式）。 （4）“调 pH = 11”的作用是 。 （5） 若“结晶”前溶液中 Na2HPO3的浓度为 0.1 molL1， 则“吸附”处理后， 应调节溶液 pH至 （填 数值）。 （6）氢碘酸也可以用“电解法”制备，装置如图所示。其中双极膜（BPM）是阴、阳复合膜，在直流电的作 用下，阴、阳膜复合层间的 H2O解离成 H+和 OH；A、B 为离子交换膜。 B 膜最佳应选择 。 阳极的电极反应式是 。 少量的 I 一因浓度差通过 BPM膜，若撤去 A膜，其缺点是 。 6

11、（广东省深圳市 2020 届第二次测试）（14 分）一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶（SrCl2 6H2O）” 的工艺流程如下： （1）锶与钙元素同主族。金属锶应保存在_中（填“水”、“乙醇”或“煤油”）。 （2）天青石(主要成分 SrSO4)经过多步反应后可制得工业碳酸锶。其中第一步是与过量焦炭隔绝空气微波加 热还原为硫化锶，该过程的化学方程式为 。 （3）工业碳酸锶中含有 CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质。“滤渣”的主要成分是_。 （4）“重结晶”时蒸馏水用量（以质量比 2 H O m mSrO表示）对 Sr(OH)2 8H2O纯度及产率的影响如下表。最合 适的质量比为

12、_，当质量比大于该比值时，Sr(OH)2 8H2O 产率减小，其原因是_。 （5）水氯镁石是盐湖提钾后的副产品，其中 SO42含量约为 1%，“净化”过程中常使用 SrCl2 除杂，写出该 过程的离子方程式 。 （6）将精制氢氧化锶完全溶于水，与氯化镁溶液在 90时反应一段时间，下列判断 MgCl2是否反应完全的 最简易可行的方法是_（填标号）。 A反应器中沉淀量不再增加 B测定不同时间反应液 pH C测定 Sr2+浓度变化 D向反应器中滴加 AgNO3溶液观察是否有沉淀 （7）若需进一步获得无水氯化锶，必须对 SrCl2 6H2O(M = 267 g mol1)进行脱水。脱水过程采用烘干法在

13、 170下预脱水，失重达 33.7%，此时获得的产物化学式为 。 7（武汉市华中师大一附中 2020 届联考）（14 分）叠氮化钠（NaN3）是制备医药、炸药的一种重要原料，采 用“亚硝酸甲酯水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下： 回答下列问题： 质量 2 H O m mSrO 41 51 61 71 81 91 101 Sr(OH)2 8H2O纯度% 98.64 98.68 98.65 98.64 98.63 98.63 98.65 Sr(OH)2 8H2O产率% 17.91 53.36 63.50 72.66 92.17 89.65 88.93 （1）亚硝酸甲酯合成釜中生成的亚硝酸甲酯(C

14、H3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔，写出生成 CH3ONO 的化学反应方程式：_。 （2）叠氮环合塔中生成叠氮化钠的反应方程式为_。 （3）水合肼（N2H4 H2O）的性质类似一水合氨，与硫酸反应可以生成酸式盐，该盐的化学式为 _；叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量，目的是_；生产流程中 操作 x 为加热、浓缩，此时所得浓缩液的溶质中含钠的化合物有 Na2SO4和_。 （4）该生产过程中可循环使用的物质是_。 （5）生产中有 HN3生成，请设计实验证明 HN3为弱酸：_。 （6）化工生产中，多余的 NaN3常使用次氯酸钠溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。 若处理 6.5

15、g NaN3，理论上需加入 0.5 mol L1的 NaClO 溶液_mL。 8（福建省三明市 2020 届 5 月质检）（14 分）吊白块（NaHSO2 HCHO 2H2O）可用作印染工业的还原剂、橡 胶合成及制糖工业中的漂白剂。以 SO2、纯碱、Zn及甲醛为原料生产吊白块及氧化锌的工艺流程如图： 已知：吊白块呈白色块状固体成结晶性粉状，易溶于水，微溶于乙醇，常温时较为稳定，高温下下具有强还 原性：120以上会分解产生甲醛、二氧化硫和硫化氢等有毒气体。 回答下列问题： （1）“反应 I”发生后溶液的 pH=4.1，则反应 I的产物是 。 （2）设计反应后向反应 III 中继续通入 SO2的目

16、的是得到 NaHSO3过饱和溶液，从而生成 Na2S2O5，则反 应 III 中发生反应的化学方程式为 。 （3）“反应 IV”加热的方式最好选用 （填“直接加热”或“水浴加热”）；其反应的化学 方程式为 。 （4）“过滤”得到的滤液蒸发浓缩时不能在敞口容器中进行，原因是 ；洗 涤时中的洗涤剂最好选择 （填字母序号）。 A水 B无水乙醇 C稀氢氧化钠溶液 （5）由“滤渣”制备氧化锌的方法是 。 （6）一种测定吊白块中硫的质量分数的方法如下：称取 a g产品溶于适量水中，加入稍过量的碘水(反应生 成 NaHSO4和 HCOOH)，充分反应后加入足量 BaCl2溶液，过滤，滤渣经干燥后称得质量为

17、b g。则产品中 硫的质量分数为 （用含 a、b 的式子表示）。 9（安徽省名校 2020 届冲刺）（14分）软锰矿的主要成分为 MnO2，还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质。 软锰矿经过综合利用，可制备碳酸锰、氧化铝及绿矾（ FeSO47H2O），其制备过程如图： 部分物质的 Ksp如表： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 MnCO3 Ksp 4.0 10 38 8.0 1016 4.0 1014 1.3 1033 9.0 1011 回答下列问题： （1）操作 I中需要的仪器有 （填字母序号）。 a蒸发皿 b酒精灯 c漏斗 d玻璃棒 e

18、烧杯 （2）操作中反应的离子方程式为 。 （3）操作中也可用 NaHCO3与 MnSO4溶液反应制备碳酸锰，其反应的离子方程式为 。 （4） 操作中加入适量 Fe 的目的是 ； 当调节 pH= 时 （结 果保留整数），可确定 Al(OH)3完全沉淀。（已知：完全沉淀后，溶液中离子浓度不高于 105 molL1） （5）操作中一般要加入稀硫酸，目的是 ，然后 、冷却 结晶、 、洗涤、干燥。 10（湖南湖北四校 2020 届联考）（14 分）钼酸钠晶体（Na2MoO4 2H2O）是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利 用钼精矿（主要成分是不溶于水的 MoS2）制备钼酸钠的两种途径如下图所示。 （1）途径碱

19、浸时发生反应的化学方程式为_。 （2）途径氧化时还有 Na2SO4生成，则反应的离子方程式为_。 （3）已知途径的钼酸钠溶液中 c(MoO42) = 0.40 mol L1，c(CO32) = 0.10 mol L1。由钼酸钠溶液制备钼 酸钠晶体时，需加入 Ba(OH)2固体以除去 CO32。当 BaMoO4开始沉淀时，CO32的去除率是_ 已知 Ksp(BaCO3) = 1 109、Ksp(BaMoO4) = 4.0 108，忽略溶液的体积变化 。 （4）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速 率实验结果如下图。 当硫酸的浓度大于 90%时，

20、碳素钢腐蚀速率几乎为零，原因是_。 若缓释剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为 300 mgL1，则缓蚀效果最好时钼酸钠（M = 206 gmol1）的物 质的量浓度为_（计算结果保留 3 位有效数字）。 （5） 二硫化钼用作电池的正极材料时接受 Li+的嵌入， 锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为 xLi + nMoS2 放电 充电 Lix(MoS2)n，则电池放电时正极的电极反应是_。 11（抚州市临川二中 2020 届月考三）（14 分）钴铁氧体（CoFe2O4）不仅是重要的磁性材料、磁致伸缩材料， 还是重要的锂离子电池负极材料。工业上，可以由废旧锂钴电池正极材料（主要含 Fe、Al、硅等杂质

21、）回 收钴，再用电化学法制得 CoFe2O4。其流程如图所示（过程中所加试剂均足量）： 废旧电池中钴的回收 （1）写出过程中 LiCoO2与 H2O2发生反应的化学方程式： 。 （2）过程Na2CO3的主要作用为 。 电解法制得钴铁合金 （3）配制 0.050 molL1 FeSO4和 0.025 molL1 CoSO4的混合溶液，用铜作阴极、石墨作阳极进行电解，获 得 CoFe2合金。阴极的电极方程式为： 。 阳极氧化法制得钴铁氧体 （4） 以 1.500 molL1 NaOH 溶液作电解液， 纯净的钴铁合金 （CoFe2） 作阳极进行电解， 在阳极上获得 CoFe2O4 薄膜。该电解过程的

22、化学方程式为 。 （5）当电路上有 0.4 mol电子转移时，阳极电极材料增重质量为 3.4 g，与理论值不符，其原因可能 为 。 （6）由废旧锂钴电池制 CoFe2O4的现实意义在于： （写一条即可）。 12（百校联盟 2020 届 4 月质监）（14分）对废银合金触电材料进行分离回收既节约矿物资源，又可以减少环 境污染。某废银合金触电材料含 Ag、Cu、Sn 等，现欲利用以下工艺流程回收其中的金属资源。 回答下列问题： （1）“加热溶解”时 Cu发生的离子方程式为_。 （2）“加热溶解”时温度常控制在 50左右，温度不宜过高也不宜过低的原因为_。 （3）“酸溶解”过程中会产生少量遇空气变为

23、红棕色的无色气体，则“酸溶解”过程主要的化学方程式为 _。 （4）常温下，Cu2/Sn4混合液中 c(Cu3)0.022 mol L1，将混合液“加热搅拌”后冷却至室温，再加“尿素” 调节溶液的 pH范围为_。 (当溶液中的离子浓度小于 105 mol L1时， 沉淀完全， 已知： KspSn(OH)4 1 1055；KspCu(OH)22.2 1020) （5）检验 Sn(OH)4沉淀是否洗涤干净的方法是_。 （6）用惰性电极电解 CuCl2溶液，阴极反应式是_，若想由 CuCl2溶液得到无水 CuCl2固体，则 需进行的实验操作为_。 13（河南省郑州市中原联盟 2020 届 3 月联考）

24、（14 分）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，可以用作染 色工艺的还原剂，纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水，难溶于乙醇，在碱性介质中较稳定，在空气 中易被氧化。 回答下列问题： （1）Na2S2O4在潮湿空气中氧化，生成的两种常见酸式盐是 （填化学式）。 （2）锌粉法制备 Na2S2O4的工艺流程如图所示： 工业上常将锌块进行预处理得到锌粉水悬浊液，其目的是 。 步骤中发生反应的化学方程式 为 。 在步骤中得到的 Na2S2O4固体要用乙醇洗涤，其优点是 ，“后续处理”最终 要加入少量的 Na2CO3固体，其原因是 。 （3）目前，我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠，其原

25、理是先将 HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中， 然后通入 SO2发生反应，有 CO2气体放出，总反应的离子方程式是 。 （4）有人设计了图示方法同时制备连二亚硫酸钠和过二硫酸钠（Na2S2O8），并获得中国专利。电解过程中， 阴极室生成 Na2S2O4，a极的电极反应式为 ，通过阳离子交换膜的离子主 要是 Na+，其迁移方向是 （填“a到 b”或“b 到 a”）。 14（湖北省 2020 届调研）（14分）SAH（NaAlH4）还原性非常强。纯的四氢铝钠是白色晶状固体，在干燥空 气中相对稳定，但遇水即爆炸性分解，NaH 遇水蒸气也发生剧烈反应。以铝合金废边脚料为原料（主要成分 为 Al，含有少

26、量 Al2O3、Fe2O3、MgO、PbO和 SiO2等杂质）制备四氢铝钠： 回答下列问题： （1）滤渣 1的主要成分为_（填化学式）。试剂 A 中溶质的阴、阳离子所含电子数相等，其电 子式为_。 （2）已知废料接触面积、接触时间均相同，“酸浸”中铝元素浸出率与硫酸浓度的关系如图甲所示。当硫酸 浓度大于 C0 mol/L时，浸出率降低的原因可能是_。 （3）滤液 3可以循环利用，写出滤液 2与滤液 3 反应的离子方程式_。 （4）NaAlH4与水反应的化学方程式为_。 （5）测定 NaAlH4粗产品的纯度。 称取 mgNaAlH4粗产品按如图乙所示装置进行实验，测定产品的纯度。 “安全漏斗”中

27、“安全”的含义是_。 已知实验前 C管读数为 V1 mL，向 A中加入适量蒸馏水使 NaAlH4完全反应，当 A 中反应完全后，冷却 至室温后 C管读数为 V2 mL（均折合成标准状况）。则该产品的纯度为_（用含 m、V1和 V1的 代数式表示，忽略加入蒸馏水的体积）。 若实验前读数时 B管和 C 管液面相平，实验后读数时 B 管液面高于 C管，则测得的结果_ （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。 15（江西省九校 2020 届 4 月联考）（14 分）2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂 离子电池研发的卓越贡献。 （1）工业中利用锂辉石（主要成分为 LiAlSi2O6

28、，还含有 FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂(LiCoO2)的流程 如图： 回答下列问题： 锂辉石的主要成分为 LiAlSi2O6，其氧化物的形式为 。 为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是 。 向“浸出液”中加入 CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制 pH使 Fe3+、A13+完全沉淀，则 pH 至少为 。(已知：KspFe(OH)3=4.0 1038，KspAl(OH)3=1.0 1033，完全沉淀 后离子浓度低于 1 l05 mol L1）。 “滤渣 2”的主要化学成分为 。 “沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的 (化学式）溶液。 （2）利用锂离子能在石墨烯表面和电极

29、之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为 LiCoO2 + C6 充电 放电 LixC6 + Li1xCoO2其工作原理如图 2。下列关于该电池的说法正确的是 （填字母）。 A过程 1为放电过程 B该电池若用隔膜可选用质子交换膜 C石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度 D充电时，LiCoO2极发生的电极反应为 LiCoO2 xe = xLi+ + Li1xCoO2 E对废旧的该电池进行“放电处理”让 Li+嵌入石墨烯中而有利于回收 （3）LiFePO4也是一种电动汽车电池的电极材料，实验室先将绿矾溶解在磷酸中，再加入氢氧化钠和次氯 酸钠溶液反应获得 FePO4固体。再将 FePO4固体与 H2C2O4和 LiOH 反应即可获得 LiFePO4同时获得两种气 体。 写出 FePO4固体与 H2C2O4和 LiOH 反应溶液获得 LiFePO4的化学方程式 。 LiFePO4需要在高温下成型才能作为电极，高温成型时要加入少量活性炭黑，其作用是 。