高考化学冲刺复习专练
2019高考真题化工流程题汇编(带答案)
1.(2019全国Ⅲ,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:
相关金属离子[c0(Mn2+)=0.1 mol·L?1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 开始沉淀的pH Mn2+ 8.1 Fe2+ 6.3 8.3 Fe3+ 1.5 2.8 Al3+ 3.4 4.7 Mg2+ 8.9 10.9 Zn2+ 6.2 8.2 Ni2+ 6.9 8.9 沉淀完全的pH 10.1 (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、
1Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时,z=___________。
3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和ZnS
(5)F?与H+结合形成弱电解质HF,MgF2(6)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
Mg2++2F?平衡向右移动
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(7)
2.(2019全国Ⅱ,26)(13分)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 (2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
水 为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原净化的 重晶石 混料 分离 干燥 立德粉 ______________________回转炉 。回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转还原料 浸出槽 沉淀器 洗涤 粉碎 BaS溶液 成品 焦炭粉 研细 900~
化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为1200 ℃ ______________________。 硫酸锌 ②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)。 ③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
(3)成品中S2?的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol·L?1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质
2-2-硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的I2用0.1000 mol·L?1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I23 6
+2S2O = 2I?+S4O 。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_________________,样品中S2?的含量为______________(写出表达式)。 答案:(1)D
(2)①BaSO4+4C=BaS+4CO↑ CO+H2O=CO2+H2 ②BaCO3
③S2?+Ba2++Zn2++SO42-=BaS·BaSO4↓
(3)浅蓝色至无色
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3.(2019全国Ⅰ,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、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5· H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
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1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O
H++B(OH)4,Ka=5.81×10?10,可判断
-H3BO3是_______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。 (4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3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)2·MgCO3↓+2HCO3-
(或2Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑) 溶浸 高温焙烧
4.(2018新课标Ⅲ27,14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:
(1)KIO3的化学名称是_______。
(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:
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