全國卷第三道大題工藝流程題試題分類匯編

(2016全國新課標1卷)28．(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下:I—?■成品戰(zhàn)結(jié)品、干隙一加1口。1產(chǎn)品I—?■成品戰(zhàn)結(jié)品、干隙一加1口。1產(chǎn)品尾氣吸收回也-i-NiiHSd鳳城”sof—*反應(yīng)一?回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價為。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成C1O2的化學(xué)方程式。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為、?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克C12的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為—。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2016全國新課標2卷)26．(14分)聯(lián)氨(又稱肼，N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問題：聯(lián)氨分子的電子式為，其中氮的化合價為。實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l)AH1N2(g)+2H2(g)=N2H4(l)AH2AH3O2(g)+2H2(g)=2H2AH3④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)AH4=-1048.9kJ-moLTOC\o"1-5"\h\z上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為AH4=，聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為。聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為(已知：N2H4+H+=N2H+的K=8.7x107；KwMl.OxI。-14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為。(5)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，觀察到的現(xiàn)象是。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2kg;與使用Na2sO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是。(2016全國新課標3卷)28.(14分)以硅藻土為載體的五氧化二機(v2o5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢帆催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢機催化劑的主要成分為：NH*C1沉削一搬燒rV必催化荊應(yīng)法2越土城氧化NH*C1沉削一搬燒rV必催化荊應(yīng)法2越土城氧化中和ff洗脫物質(zhì)V2O5V2O4K2sO4SiO2%O3Al2O3質(zhì)量分數(shù)/%2.2~2.92.8?3.122~2860?651~2<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：回答下列問題：(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為,同時V2O4轉(zhuǎn)成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是?！把趸敝杏?mol的VO2+變?yōu)閂O2+,則需要氧化劑KClO3至少為mol。“中和”作用之一是使帆以V4O124-形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有

商子文接、⑷“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：（ROH為強堿性陰離子交換樹脂）。學(xué)科.網(wǎng)為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈性（填“酸”、“堿”或“中”）。（5）“流出液”中陽離子最多的是“沉帆”得到偏帆酸銨（NH4VO3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（2015全國新課標1卷）27.硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5?H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3>FeO、CaO、A12O3和SiO2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如圖所示：鐵色早耕卡|/波發(fā)出網(wǎng)過渡H凈化除雜，蒸發(fā)幃軸+常用玷屆一過慢一*善理壁母液回答下列問題：(1鐵色早耕卡|/波發(fā)出網(wǎng)過渡H凈化除雜，蒸發(fā)幃軸+常用玷屆一過慢一*善理壁母液回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O?H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有__。為提高浸出速率，（寫出兩條）。（2）利用的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是（化學(xué)式）?！皟艋s”需先加H2O2溶液，作用是。然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是（填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4）,它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為。（6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程。（2015全國新課標2卷）26（14分）酸性鋅錳干電池是一種一次電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是有碳粉,二氧化錳,氯化鋅和氯化銨等組成的填充物，該電池在放電過程產(chǎn)生MnOOH,回收處理該廢電池可以得到多種化工原料，有關(guān)數(shù)據(jù)下圖所示：溶解度/g/100g水''''(((溫度/℃^化合物020406080100NH4cl293372458553656773ZnCl2343395452488541614化合物Zn0H2Fe0H2FeOH3Ksp近似值101710171039回答下列問題：(1)該電池的正極反應(yīng)式為，電池反應(yīng)的離子方程式為2(2)維持電流強度為05A,電池工作五分鐘，理論消耗Zn—8。(已經(jīng)F96500C/mol)(3)廢電池糊狀填充物加水處理后，過濾，濾液中主要有氯化鋅和氯化銨，兩者可以通過分離回收，濾渣的主要成分是二氧化錳、和,欲從中得到較純的二氧化錳，最簡便的方法是，其原理是。(4)用廢電池的鋅皮制作七水合硫酸鋅，需去除少量雜質(zhì)鐵，其方法是2加入新硫酸和雙氧水，溶解，鐵變?yōu)榧訅A調(diào)節(jié)PH為—，鐵剛好完全沉淀(離子濃度小于1X105mol/L時，即可認為該離子沉淀完全)。繼續(xù)加堿調(diào)節(jié)PH為_,鋅開始沉淀(假定ZM+濃度為01mol/L)。若上述過程不加雙氧水的后果是—，原因是一?！敬鸢浮?1)MnO2+e—+H+=MnOOH；Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH(2)005g(3)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；鐵粉、MnOOH；在空氣中加熱；碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2(4)Fe3+；27；6；ZM+和Fe2+分離不開；FeOH2和ZnOH2的Ksp學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆（（2014全國新課標1卷）27．（15分）相近【解析】試題分析：（1）酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，鋅是負極，電極反應(yīng)式為Zn—2e-=ZM+。中間是碳棒，碳棒中正極，二氧化錳得到電子，則正極電極反應(yīng)式為MnO2+e—+H+=MnOOH,總反應(yīng)式為Zn+2MnO2+2H+=ZM++2MnOOH。（2）維持電流強度為05A,電池工作五分鐘，則通過的電量是150,因此通過電子的物質(zhì)的量是15096500E^=1554義10-3mol,鋅在反應(yīng)中失去2個電子，則理論消耗Zn的質(zhì)量是965000.001554mol義65g/moi=0.05g2⑶度電泡糊狀埴充物加水處理后，過源，濾液中主要有氯化鋅和氯化錢，由于氯化鋅的溶解度受溫度登響較大，因此兩者可以通過結(jié)晶分離回收，即通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶實現(xiàn)分離.福渣的主要成分是二氧化鎰、碳粉、MhOOHn由于碳燃燒生成C5,岫OOH能被氧化為二氧化鎰，所以欲從中得到較純的二氧化鎰，最簡便的方法是灼燒口（4J雙量水具有強氧化性，能把鐵氧化為鐵離子，因此加入新硫酸和雙氧水，溶解后鐵變?yōu)榱蝓歌F口根據(jù)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)鐵離子完全沉淀時溶液中氫氧根的濃度=《哈二=5M1口一9皿1/1,所以氫盅子濃度是2X10一加01人，因此加誡調(diào)節(jié)pH為2.工鐵剛好完全沉淀.Zn吟農(nóng)度為dImol/L,根據(jù)氫量化鋅的溶度積常數(shù)可知開始沉淀時的氫氧根濃度為L0Fm4/L,則pH=&即鋅繼續(xù)加減調(diào)節(jié)pH為人鋅開始沉淀.如果不加雙氧水，口在沉浣鋅離子的同時亞鐵離子也沉淀，導(dǎo)致生成的氫策化鋅不純，無法分離開Zn＞和Fd+.考點：考查原電池原理的應(yīng)用、物質(zhì)的分離與提純等學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆次磷酸（H3PO2）是一種精細磷化工產(chǎn)品，具有較強的還原性。回答下列問題：（1）H3PO2是一元中強酸，寫出其電離方程式。（2）H3P02和NaH2P02均可將溶液中的Ag+還原為Ag，從而可用于化學(xué)鍍銀。①H3Po2中，P元素的化合價為。②利用H3PO2進行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn)物為（填化學(xué)式）。③NaH2P02為（填“正鹽”或“酸式鹽”），其溶液顯（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”）。（3）H3P02的工業(yè)制法是:將白磷（P4）與Ba（0H）2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba（H2P02）2，后者再與H2s04反應(yīng)，寫出白磷與Ba（0H）2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式（4）H3P02也可用電滲析法制備。”四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）：陽極室①寫出陽極的電極反應(yīng)②分析產(chǎn)品室可得到H3P02的原因③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是?！敬鸢浮?1)H3PO2=H++H2PO2⑵①+1。②H3PO4。③正鹽，堿性。2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PHJ+3Ba(H2Po2)2(4)①2H2O—4e-=4H++OJ或4OH—4e-=2H2O+O2.②由于陽極室OH-放電，造成H+濃度增大，通過陽膜擴散進入產(chǎn)品室，而原料室中的H2PO2-可以通過陰膜進入產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2.③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有還原性，電解時就會有H3PO2在陽極放電而被氧化生成H3PO4?！窘馕觥?1)一元酸，只發(fā)生一步電離，中強酸是弱電解質(zhì)：H3Po2=H++H2P02(2)①利用元素化合價代數(shù)和為零，得出P元素為+1價。②H3PO2做還原劑，Ag+是氧化劑，二者1：4反應(yīng)，則H3PO2失去4個電子，P元素變?yōu)?5價，生成H3PO4。③由于H3PO2是一元酸，所以NaH2PO2是正鹽，弱酸強堿鹽水解顯堿性。(3)反應(yīng)的反應(yīng)物與產(chǎn)物都給出，是P元素的歧化反應(yīng)，注意配平就可以：2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3T+3Ba(H2PO2)2(4)①陽極室電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子的是OH-。2H2O—4e-=4H++O2T或4OH-—4e-=2H2O+O2T.②由于陽極室OH-放電，造成H+濃度增大，H+通過陽膜進入產(chǎn)品室，而原料室中的H2PO2-可以通過陰膜進入產(chǎn)品室，生成H3PO2.③由于H3PO2具有還原性，電解時就會有H3PO2在陽極放電而生成H3PO3。

(2014全國新課標2卷)27.(15分)鉛及其化合物可用于蓄電池，耐酸設(shè)備及X射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)鉛是碳的同族元素，比碳多4個電子層，鉛在周期表的位置為周期，第族：PbO2的酸性比CO2的酸性(填“強”或“弱”)。(2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為：PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式，陰極觀察到的現(xiàn)象是：若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式，這樣做的主要缺點是。PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(樣品起始質(zhì)量-a點固體質(zhì)量

樣品起始質(zhì)量X100%)的殘留固體，若a點固體表示為PbO2或mPbO2-nPbO2,列式計算x值和m:n值三恭求姍國三恭求姍國(2013全國新課標1卷)27.(15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoOJ、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-==LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。

廢舊.鋰高孑電池f濾渣T偏法]ffiWpH]濾液廢舊.鋰高孑電池f濾渣T偏法]ffiWpH]濾液AROHb固體水相([Sd科液)HaS04>HzOj有機—「有機相f再生回用Lf水相(CoS。.溶液)一f過逾一淀液C“5固體NHJiCQ濯液(1)LiCoO2中，Co元素的化合價為。TOC\o"1-5"\h\z(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(3)“酸浸”一般在80℃下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是。(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與LixCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是。在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有(填化學(xué)式)。[2013高考?全國口卷?27]27.(14分)學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆（（2分）氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)等雜質(zhì))的流程如下：皿加魯浸蹄/騰提示：在本實驗條件下，Ni(II)不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是。(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有。(3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗，檢查沉淀是否洗滌干凈的方法是。(4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的濾餅11.2g,鍛燒后可得到產(chǎn)品8.1g,則x等于。TOC\o"1-5"\h\z27.(14分)(1)Fe2+和Mn2+(2分)MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3I+MnO2I+5H+(2分)2MnO4－+3Mn2++2H2O=5MnO2I+4H+學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質(zhì)（2分）（每空1（2）置換反應(yīng)鎳（每空1分，共2分）（3）取少量水洗夜于試管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈[?大綱全國卷]29.（15分）（注意：在試題卷上作答無效）氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分攪拌后過濾，在將濾液按下圖所示步驟進行操作。試劑II試劑川?試劑II試劑川?KQ晶體回答下列問題：起始濾液的pH7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是試劑I的化學(xué)式為，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為試劑n的化學(xué)式為,②中加入試劑n的目的是；試劑ni的名稱是，③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)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的硝酸銀標準溶液滴定，三次滴定消耗標準溶液的平均體積為25.62mL，該產(chǎn)品的純度為。（列式并計算結(jié)果）29．【答案】35分）“）大于弱酸強璇散后COa發(fā)生水解使體系呈瞅性1分，2分，共3分）BaCI：+C。；'BaCQm），SO;-=BaSOJ□分，2分，共3分》K￡6除去△中的RM,離子（1分，2分1共3分）100.0mL25.00mL“x100%=98.40%（4）鹽酸CO^+SH^HjO+COj口分100.0mL25.00mL“x100%=98.40%O.7759g2162x10干L乂?！?0。旭白匚口x74.5giM*1-1xO.7759g【解析】本題為實驗流程分析題,主要考查了元素化合物的有關(guān)知識以及實驗數(shù)據(jù)的處理。在除雜時,為了徹底將雜質(zhì)除去,一般加入的除雜試劑都是過量的,這就要求后來加入的除雜試劑能與開始加入的除雜試劑反應(yīng)而將其除去,而后來加入的除雜試劑在后續(xù)操作中也應(yīng)易除去。故應(yīng)先加入氯化鋇溶液除去硫酸鉀,過濾后再向濾液中加入碳酸鉀以除去Ba2+,再過濾后向濾液中加足量鹽酸，以除去CO32-，最后加熱濃縮蒸干得到純凈的氯化鉀固體（過量的鹽酸在加熱蒸干過程揮發(fā)）。故試劑I為氯化鋇溶液，試劑n為碳酸鉀溶液，試劑m為鹽酸。（2012全國新課標卷）26．（14分）鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。（1）要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式，可用離子交換和漓定的方法。實驗中稱取0.54g的FeClx樣品，溶解后先進行陽離子交換預(yù)處理，再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱，使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH-用0.40mol/L的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中，x值：（列出計算過程）；⑵現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3