2019全国高考（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、京津沪浙）工业流程题深度解析.doc

1、 1 2019 全国高考（、京津沪浙）工业流程题深度解析 1.（2019 浙江卷）27(6 分) 固体化合物 X 由 3 种元素组成。某学习小组进行了如下实验： X 混合气体 固体混合物 Y 固体单质 碱性溶液 (1.28 g) (恰好中和，消耗 0.0200 mol HCl) (现象 1：CuSO4由白色变蓝色) (现象 2：呈紫红色) (现象 3：焰色反应呈黄色) H2O 溶解 干燥 H2(过量) 加热 (2.38 g) 请回答： (1) 由现象 1 得出化合物 X 含有_元素(填元素符号)。 (2) 固体混合物 Y 的成分_(填化学式)。 (3) X 的化学式_。 X 与浓盐酸反应产生黄

2、绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液，该反应的化学方程式 是_。 【答案】 （1） O （2）Cu 和 NaOH （3）NaCuO2 2NaCuO28HCl=2NaCl2CuClCl24H2O 【解析】 固体混合物 Y 溶于水，得到固体单质为紫红色，说明固体单质为 Cu，产生碱性溶液， 焰色反应呈黄色说明含有钠元素，与盐酸 HCl 中和，说明为 NaOH（易算出为 0.02mol） ， 混合气体能使 CuSO4变蓝，说明有水蒸汽。 （1）CuSO4由白色变为蓝色，说明有水生成，根据元素守恒分析，必定含有 O 元素。 （2）现象 2 获得紫色单质，说明 Y 含有 Cu，现象 3 焰色反应为黄色说

3、明有 Na 元素， 与 HCl 发生中和反应说明有 NaOH，故答案填 Cu 和 NaOH。 （3）NaOH 为 0.02mol，易算出 m(Na)=0.02 23g=0.46g， m(O)=m-m(Na)-m(Cu)=2.38-0.46-1.28=0.46g， N(Na)：N(Cu)：N(O)=1：1：2，故化学式为 NaCuO2，X 与浓盐酸反应， 根据反应现象，产物有 Cl2，和 CuCl2蓝色溶液，因而化学方程式为 2NaCuO28HCl2NaCl2CuCl2Cl24H2O 2.（2019 全国卷）26.(14 分) 硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等

4、工业。一种以硼 镁矿（含 Mg2B2O3H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺 2 流程如下： 硼硼镁镁矿矿粉粉溶溶浸浸过过滤滤1 1过过滤滤2 2 气气体体吸吸收收沉沉镁镁 母母液液 (NH4)2SO4溶溶液液 滤滤渣渣1 1 H3BO3 NH4HCO3溶 溶液液 调调p pH H= =3 3. .5 5 调调p pH H= =6 6. .5 5 Mg(OH)2 MgCO3 轻轻质质氧氧化化镁镁 回答下列问题： （1）在 95“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 _。 （2）“滤渣 I”的主要成分有_。为检验“过滤 1”后的滤液

5、中是否含有 Fe3+离子，可选用的化学试剂是_。 （3）根据 H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH+B(OH4)-，Ka=5.81 10-10，可判断 H3BO3是_酸； 在“过滤2”前， 将溶液pH调解至3.5， 目的是_。 （4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_， 母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的 方法是_。 【答案】 （1）NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3 （2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN （3）一元弱 转化为 H3BO3，促进析出 （4）2Mg2+3CO32+2H2O=Mg(OH)2MgCO3+

6、2HCO3 （或 2Mg2+2CO32+H2O=Mg(OH)2MgCO3+CO2） 溶浸 高温焙烧 【解析】 本题考查了化工生产过程及相关元素性质 由题目已知硼镁矿（含 Mg2B2O3H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3）加入硫酸铵溶液溶 浸时产生的气体只有 NH3，气体被 NH4HCO3溶液吸收，发生的反应为： NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3。而硼镁矿溶浸后的滤渣 1 为 SiO2、Fe2O3、Al2O3；检验 Fe3+的 试剂通常为 KSCN 溶液。由题目给出的 H3BO3的解离反应，只存在一步解离平衡，由此判 断为 H3BO3一元弱酸；又且由于 Ka小，即酸性弱目的

7、是使 B(OH)4转化为 H3BO3，促进析 3 出； （也可由生产过程中目标为 H3BO3， 由硼镁矿生产时硼元素应在过滤 1 后存在于溶液中， pH 调解至 3.5 而生产 H3BO3，其目的是转化为 H3BO3，促进析出） ；在“沉镁”中 Mg2+遇到吸 收 NH3气体后的(NH4)2CO3溶液，产物为 Mg(OH)2MgCO3，故离子方程式为： 2Mg2+3CO32+2H2O=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3 或 2Mg2+2CO32+H2O = Mg(OH)2MgCO3+CO2； 工业生产为提高原料利用率，将 母液循环使用，母液是在产生 H3BO3和 Mg(OH)2MgCO3两沉

8、淀后所得，即为两物质的饱和 液，故需从溶浸工序开始循环；碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法高温焙烧，使碱式碳酸镁 分解生成氧化镁。 3.（2019 全国卷）26(12 分) 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质) I. 用已准确称量的 KBrO3固体配制一定体积的 a mol L-1 KBrO3标准溶液； . 取 v1mL 上述溶液，加入过量 KBr,加 H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色； . 向所得溶液中加入 v2mL 废水； . 向中加入过量 KI； V. 用 b mol L-1Na2S2O3标准溶液滴定中溶液至浅黄色时。滴加 2 滴淀粉溶液，继续 滴定至

9、终点，共消耗 Na2S2O3溶液 v3mL。 已知： I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 Na2S2O3和 Na2S4O6溶液颜色均为无色 （1）中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 （2）中发生反应的离子方程式是 （3）中发生反应的化学方程式是 （4）中加 KI 前，溶液颜色须为黄色，原因是 （5）KI 与 KBrO3物质的量关系为 n(KI)6n(KBrO3)时，KI 一定过量，理由是 （6）V 中滴定至终点的现象是 （7）废水中苯酚的含量为 g L-1(苯酚摩尔质量：94g mol-1) （8）由于 Br2具有 性质，中反应须在密闭容器中进行，否则 会造成测定

10、结果偏高。 【答案】 （1）容量瓶 （2）5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O 4 （3） （4）溴水过量，保证所有苯酚都和溴水反应，使测量结果准确 （5）保证所有剩余的 Br2都能被 I- 还原 （6）蓝色褪去，且持续 30 秒不恢复 （7）47（6av1-bv3）/3v2 （8）易挥发 【解析】该题的测定原理是用 KBrO3标准溶液在酸性条件下和过量的 KBr 反应生成溴单 质（溴单质过量，保证所有苯酚都和溴水反应，使测量结果准确） ，生成的 Br2和苯酚反应 生成三溴苯酚，再用过量的 KI 溶液消耗掉过量的 Br2（KI 溶液过量的是为了保证所有剩余 的 Br2都能被 I-

11、还原） ，同时生成 I2，然后再用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2，它们之间 的对应关系是： KBrO3 3Br2 av1 10-3 3av1 10-3 过量的 Br2 2KI I2 2Na2S2O3 1 2 0.5b v3 10-3 b v3 10-3 3Br2 （3av1 - 0.5bv3） 10-3 （3av1 - 0.5bv3） 10-3/3 苯酚的含量： 4.（2019 全国卷）26（14 分） 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料， 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰 矿（还含 Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 94（3a

12、v1 - 0.5bv3）10-3/3 V210-3 = 47（6av1-bv3）/3v2 5 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 mol L1形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的 pH 10.1 8 .3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“滤渣 1”含有 S 和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化 锰反应的化学方程式_。 （2）“氧化”中添加适量的 MnO2的作用是将_。 （3）“调 pH”除铁和铝，溶液的 pH 范围应

13、调节为_6 之间。 （4）“除杂 1”的目的是除去 Zn2+和 Ni2+，“滤渣 3”的主要成分是_。 （5）“除杂 2”的目的是生成 MgF2沉淀除去 Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全， 原因是_。 （6）写出“沉锰”的离子方程式_。 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCoyMnzO2， 其中 Ni、Co、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。当 x=y= 1 3 时，z=_。 【答案】 （1）SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O （2）将 Fe2+氧化为 Fe3+ （3）4.7 （4）NiS

14、和 ZnS （5）F与 H+结合形成弱电解质 HF，MgF2 Mg2+2F平衡向右移动 （6）Mn2+2 3 HCO=MnCO3+CO2+H2O （7） 1 3 【解析】 （1）Si 元素以 SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣 I 中除了 S 还有 6 SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂， 硫化锰作还原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O； （2）二氧化锰作为氧化剂，使得 MnS 反应完全，且将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+； （3）由表中数据知 pH 在 4.7 时，Fe3+和 Al3

15、+沉淀完全，所以应该控制 pH 在 4.76 之 间； （4）根据题干信息，加入 Na2S 除杂为了出去锌离子和镍离子，所以滤渣 3 是生成的 沉淀 ZnS 和 NiS； （5）由 HF H+F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得 MgF2 Mg2+2F-平衡 向沉淀溶解方向移动，Mg2+沉淀不完全； （6）根据题干信息沉锰的过程是生成了 MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为： Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O； （7） 根据化合物中各元素化合价代数和为 0 的规律得： 1+2x+3y+4z=4， 已知， x=y=1/3， 带入计算得：z=1/3 5.（2019 江苏卷）18.（

16、12 分） 聚合硫酸铁Fe2(OH)6-2n(SO4)nm 广泛用于水的净化。以 FeSO4 7H2O 为原料，经溶解、 氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁 （1） 将一定量的FeSO4 7H2O溶于稀硫酸， 在约70下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2 溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化 Fe2+的离子方程式 为 ； 水解聚合反应会导致溶液的 pH 。 （2）测定合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品 3.000g，置于 250 mL 锥 形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的 SnCl2溶液(Sn2+将 Fe3+还原为 Fe2+） ，充分 反应后，除去过量

17、的 Sn2+。 用 5.000 10-2 mol L 1K 2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中 Cr2O7 2与 Fe2+反应生成 Cr3+ 和 Fe3+） ，消耗 K2Cr2O7溶液 22.00 mL。 上 述 实 验 中 若 不 除 去 过 量 的 Sn2+， 样 品 中 铁 的 质 量 分 数 的 测 定 结 果 将 （填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。 计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程） 7 【答案】 ： （1）H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 减小 （2）偏大 n(Cr2O72 )=5.000 10-2mol L-1 0.022L=1.100 10-3mol 由滴定过程中 Cr2O72 与 Fe2+反应生成 Cr3+和 Fe3+，根据电子得失守恒可得微粒的关系 式： Cr2O72 6Fe2+ 则 n(Fe2+ )=6 n(Cr2O72-)=6.600 10-3 mol 样品中铁元素的质量：m(Fe )=6.600 10-3 mol 56g/mol=0.3696g 样品中铁元素的质量分数：w(Fe )=0.3696 g/3.000g 100%=12.32%