高考《无机化学工艺流程》选择题和填空题训练附答案.docx
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1、第 1 页,共 30 页 高高考考无无机机化学化学工艺流程工艺流程选择选择题和题和填空题填空题训练训练 一、单选题(本大题共 20 小题,共 40.0 分) 1. CaCO3是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图所示 下列说法正确的是( ) A. Cl2和SO2均可以漂白有色物质,且漂白的原理相同 B. 由SiO2+ Na2CO3 ; 高温 Na2SiO3+ CO2可知H2CO3的酸性强于H2SiO3 C. 工业上,可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3 D. 制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应 2. 工业上以某软锰矿(主要成分为 MnO2,还含有
2、 SiO 2、Al2O3等杂质)为原料,利 用烟道气中的 SO2制备 MnSO4H2O的流程如下。下列说法不正确的是 ) A. 滤渣 A的主要成分能导电,可制备光导纤维 B. “酸浸”主要反应的离子方程式为MnO2+ SO2= Mn2:+ SO4 2; C. 加氨水调节 pH的目的是除Al3: D. 操作 I为结晶、过滤、洗涤、干燥 第 2 页,共 30 页 3. 以铝土矿为原料, 提取氧化铝, 冶炼铝的工艺流程如下, 下列说法错误的是 ( ) 已知:滤渣 2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁,B的焰色呈黄色。 A. 试剂 A可以是稀硫酸或盐酸 B. 加入试剂 B除去Mg2:、Fe3: C. 滤渣
3、1的主要成分是SiO2 D. 电解氯化铝也可以制取铝 4. 多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原 料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示: 下列说法错误的是( ) A. Y、Z分别为H2、Cl2 B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 1:1 C. SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl,据此推测SiHCl3中硅元 素的化合价为+2价 D. Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应 5. 聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,以废铁屑为原料制备 PFS 的
4、具体工艺 流程如下图: 下列说法错误的是() A. 步骤,粉碎的目的是为了增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率 B. 步骤,加稀硫酸调节 pH在一定的范围内,让Fe3:部分水解形成碱式盐 第 3 页,共 30 页 C. 步骤,减压蒸发,有利于降低水的沸点防止产物分解 D. 步骤,可以选择双氧水、氯气等氧化剂将Fe2 :转化成Fe3 : 6. 实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为 99%)回收 Cu并制备 ZnO 的 部分实验过程如图 3 所示: 下列叙述错误的是( ) A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境 B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O
5、2代替H2O2 C. 加入锌粉反应的离子为Cu2: D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到 ZnO 7. 活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化 物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下: 已知相关氢氧化物沉淀 pH范围如表所示 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀 5.4 7.0 2.3 4.7 完全沉淀 8.0 9.0 4.1 6.7 下列说法不正确的是( ) A. “酸浸”中25%稀硫酸可用98%浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管 等仪器 B. “除铁”中用 ZnO粉调节溶液 pH至4.14.7
6、 C. “除铜”中加入 Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响 D. “沉锌”反应为2Zn2:+ 4HCO3 ; = Zn2(OH)2CO3 +3CO2 +H2O 8. 海水开发利用的部分过程如图所示下列说法错误的是( ) 第 4 页,共 30 页 A. 海水淡化常用的方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等 B. 工业生产过程中,海水提镁通常选用 NaOH 作为沉淀剂 C. 向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 D. 富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收 9. 工业上用粗盐(含 Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质)为主要原料采用“侯氏制城法”生 产纯碱和化肥 NH4Cl工艺
7、流程如图所示。下列有关说法不正确的是( ) A. 对粗盐溶液除杂可依次加入 NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液 pH B. 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C. 流程图中的系列操作中用到的仪器可能有玻璃棒、烧杯、漏斗、坩埚等 D. 该流程中得到的晶体用到了溶解度的差异性 10. 碘循环工艺不仅能吸收 SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下: 下列说法正确的是( ) A. 分离器中的物质分离操作为过滤 B. 膜反应器中,增大压强有利于提高速率和 HI的平衡转化率 C. 该工艺中I2和 HI的相互转化体现了“碘循环” D. 碘循环工艺的总反应为2SO2+ 4H2O
8、 + I2= H2+ 2H2SO4+ 2HI 11. 部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO) 共 5.92g,经如图处理: 第 5 页,共 30 页 下列说法正确的是( ) 滤液 A 中的阳离子为 Fe2+、Fe3+、H+ 样品中含氧元素的物质的量为 0.03mol 溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为 0.04mol V=224mL V=336mL A. B. C. D. 12. 练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含 NH4+废水和工业废气(主要含 N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程: 下列说法错误的是(
9、) A. 气体 I中主要含有的气体有N2、NO、CO B. X 在反应中作氧化剂,可通入过量的空气 C. 处理含NH4 :废水时,发生离子方程式是:NH4: + NO2 ; = N2 +2H2O D. 捕获剂所捕获的气体主要是 CO 13. CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是 ( ) A. 途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为 3:2 B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量: = ()3 18. 以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下,下列说法正确的是 ( ) A. 粗铜溶于过量稀硝酸,过滤、低温干
10、燥得纯铜 B. 电解时用粗银作阴极,硝酸银溶液为电解质溶液 C. 用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应 D. 从滤液 B中可以提取绿矾(FeSO4 7H2O) 19. 图为实验室从海带中提取碘单质的流程示意图,判断下列说法错误的是( ) A. 步骤需要用到蒸发皿 B. 步骤需要过滤装置 C. 步骤需要用到分液漏斗 D. 步骤需要蒸馏装置 20. 联合制碱法生产纯碱的工艺流程如图所示。下列说法正确的是( ) 第 8 页,共 30 页 A. 氨化与碳酸化的先后顺序可以交换 B. 操作 I和操作是两种不同的分离方法 C. 该工艺流程中循环利用的物质是NH3和CO2 D. 流程中的一系列操作”包括
11、通氨气、冷却、加食盐 二、推断题(本大题共 1 小题,共 10.0 分) 21. 生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据循环经济理论和充分考虑 经济的可持续发展,如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐 -热-电联产生三大生态产业链流程图 根据上述产业流程回答下列问题: (1)从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在_ A西部山区 B沿海地区 C发达城市 D 东北内陆 (2)该流程、为能量或物质的输送,请分别写出输送的主要物 质的化学式或能量形式:_、_、_、_、_ (3)沸腾炉发生反应的化学方程式:_;磷肥厂的主要产品是普钙,其主要 成分是_(填化学式) (4)热
12、电厂的冷却水是_,该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质 有_(写出一种即可) (5)根据现代化工厂没计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设 想_,_(写出两点即可) 三、简答题(本大题共 3 小题,共 15.0 分) 第 9 页,共 30 页 22. 氢气是一种清洁能源。科学家探究太阳能制氢技术,设计流程图如图 1: 信息提示:以下反应均在 150发生 2HI(aq)H2(g)+I2(g) H1 SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g) H2 2H2SO4(l)2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) H3 2H2O(g)=2H2(g)+O2
13、(g) H4 请回答下列问题: (1)H4与H1、H2、H3之间的关系是:H4= _ 。 (2)该制氢气技术的优点是 _ ,若反应 SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在 150下能自发进行,则H _ 0(填 “”,“”或“=”)。 (3)在某温度下,H2SO4在不同催化剂条件下分解产生氧气的量随时间变化如图 2 所示,则下列说法正确的是 _。 AH2SO4分解反应的活化能大小顺序是:Ea(A)Ea(B )Ea(C) B若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当 K值不变时,说明该反应已经达到平 衡 C04 小时在 A催化剂作用下,H2SO4分解的平均速率 v(O
14、2)=1250molh-1 D不同催化剂的催化效果不同,是因为活化分子百分数不相同 (4)对于反应:2HI(g)H2(g)+I2(g),在 716K时,气体混合物中碘化氢 的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t的关系如表: t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 根据上述实验结果,该反应的平衡常数 K的计算式为: _ 。 上述反应中,正反应速率为 v正=k正x2(HI),逆反应速率为 v逆=k逆x(H2)x(I2), 其中 k正、 k逆为速率
15、常数, 则 k 逆为 _ (以 K和 k正表示) 。 若 k正=0.0027min-1, 在 t=40min 时,v正= _ min-1。 由上述实验数据计算得到 v正x(HI)和 v逆x(H2)的关系可用图 3 表示。当升高 到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 _ (填字母)。 第 10 页,共 30 页 23. 磷酸铁锂电池是新型的绿色能源电池,其简化的生产工艺流程如下。 (1) 反应釜中反应的化学方程式为_, 该反应体现出非金属性关系: P_C (填“”或“”)。 (2)室温下,LiH2PO4溶液的 pH随 c(H2PO4-)的变化如图 1 所示,H3PO4溶液 中 H2PO
16、4-的分布分数 随 pH 的变化如图 2 所示=c(H2PO4) c总 (含 P 元素的粒子)。 由图 1知,低浓度时 LiH2PO4溶液的 pH小于 7,且随着 c初始(H2PO4-)的增大 而减小,其合理的解释为_。 综合上图分析,若用浓度大于 1molL-1的 H3PO4溶液溶解 Li2CO3,要使反应釜 中的 H3PO4几乎全部转化成 LiH2PO4,反应釜中需要控制溶液的 pH=_。 (3)磷酸铁锂电池总反应为:LiFePO4 放电 充电 Li1-xFeO4+LixC6,电池中的固体电解质可 传导 Li+充电时,Li+移向_(填“阳极”或“阴极”);放电时,正极反应 式为_。 (4)
17、 磷酸铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定: 称取 1.60g试样用盐酸溶解, 在溶液中加入稍过量的 SnC12溶液,再加入 HgC12饱和溶液,用二苯胺磺酸钠作指 示剂,用 0.030molL-1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色,消耗重铬酸 钾溶液 50.00mL。 已知:2Fe3+Sn2+6C1-=SnC162-+2Fe2+ 4C1-+Sn2+2HgC12=SnCl62-+Hg2C12 6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O 第 11 页,共 30 页 实验中加入 HgC12饱和溶液的目的是_。 铁的百分含量 Fe(%)=_。 24. 工业上利用脱硫后的天
18、然气合成氨的某流程如下: (1)“一次转化”中 H2O(g)过量的目的是_。 (2)已知部分物质燃烧的热化学方程式如下: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-484kJmol-1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJmol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-802kJmol-1 “二次转化”时 CH4和 O2反应生成 CO和 H2的热化学方程式为_。 (3)“CO变换”的反应是 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)某温度下, 该反应的平衡常数 K=1, 若要使 CO的转化率达到 90%, 则起始时 c (H2O) : c
19、 (CO) 应不低于_。 (4)“脱碳”后的溶液再生的方法是_(以化学方程式表示)。 (5)“净化”时发生的反应为 Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)Cu(NH3)3COAc(aq),H0。 充分吸收 CO 采取的措施是_(选填序号)。 a升温 b降温 c加压 d减压 (6)已知 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0,平衡时 NH3的物质的量分数 c (NH3)与氢氮比 x(H2与 N2的物质的量比)的关系如图: T1_T2(填“”、“=”或“”)。 a点总压为 50Mpa,T2时 Kp=_(Mpa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算, 分压=总压 物质的量分数) 实验
20、测得一定条件下合成氨反应的速率方程为 v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。 以下措施既能加快反应速率,又能提高 H2平衡转化率的是_ a加压 b使用催化剂 c增大氢氮比 d分离 NH3 四、实验题(本大题共 2 小题,共 20.0 分) 25. 锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法, 该制备过程示意图如图: 第 12 页,共 30 页 (1)1mol焦炭在过程中失去 _ mol 电子 (2)过程中 Cl2用电解饱和食盐水制备,制备 Cl2的离子方程式为 _ (3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用 KOH 作电解质, 负极反应为 _ (4)整过生产
21、过程必须严格控制无水,回答下列问题: SiCl4遇水剧烈水解生成 SiO2和一种酸,化学反应方程式为 _ 干燥 Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑, 需将约 90的潮湿氯气先 冷却至 12,然后再通入浓 H2SO4中冷却的作用是 _ (5)Zn还原 SiCl4的可逆反应如下: SiCl4(g)+2Zn(s)=Si(s)+2ZnCl2(g)H0下列说法正确的是 _ A还原过程需在无氧的气氛中进行 B投入 1molZn 可生成 14g 还原产物 C增加 SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变 D若 SiCl4(g)过量可增大H的 值 (6) 有一种由硅制作的材料中常加入 Ag2SO4,
22、 已知某温度下 Ag2SO4(M=312g/mol) 的溶解度为 0.624g/100g H2O, 该温度下 Ag2SO4 的 Ksp= _ ; (两位有效数字) 26. 钼酸钠晶体( Na2MoO42H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂工业上 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图 1所示: (1)钼和锆同属过渡金属,锆元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,锆合金在高温 下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷下列关于锆、二氧 化锆的叙述中,正确的是_(填序号) A锆合金比纯锆的熔点高,硬度小 B二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料 C将一束光线通
23、过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路 (2)途径 I碱浸时发生反应的离子方程式为_ 途径氧化时发生反应的离子方程式为_ (3)分析纯的钼酸钠常用四钼酸铵(NH4)2MoO4和氢氧化钠反应来制取,若将 该反应产生的气体与途径 I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是 _ (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图: 第 13 页,共 30 页 要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为_ 当硫酸的浓度大于 90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是_ (5)锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi+nMoS2 充
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