专题19 工艺流程题-三年高考(2015-2017)化学试题分项版解析 含解析
2017年高考化学《工艺流程》真题及专题讲解
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：CaO Al2O3B2O3 MgO SiO2FeO、Fe2O330%~40% 20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2%回答下列问题：（1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
2．（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。
④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4（2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。
示意图如下：物质a是______________，T2应控制在_________。
2017年高考化学《工艺流程》真题及专题讲解
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2%回答下列问题：（1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
__________。
该步骤不能使用陶瓷容器，原因是滤渣2的主要成分是_______________a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃步骤⑤的反应类型是___________________。
（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。
4．（14分）水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。
（2）沉淀A的主要成分是_________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。
（3）（45．（14FeTiO3，（1）“（2）“写出相应（3）TiO2所得实验分析40（4）Li2的数目为（5）若Fe3+恰342（列式计算）。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。
6．（14分）某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表:MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330％~40%20%～25％5％～15％2%~3％1％～2%1%～2％回答下列问题:(1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1"中主要含有_________(写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______.（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
2．(13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181(升华)3161412熔点/℃−69−25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶（1）氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2（s）+2 Cl2（g）= TiCl4（g）+ O2（g）ΔH1=+175.4 kJ·mol—12C(s）+O2（g）=2CO(g）ΔH2=—220。
9 kJ·mol—1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g）和CO（g）的热化学方程式：_______________________.②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”）,判断依据：_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________.④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。
三年高考(2017-2019)化学真题分项版解析——专题15 化学反应原理综合(原卷版)
专题15 化学反应原理综合1．[2019新课标Ⅰ]水煤气变换[CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题：（1）Shibata 曾做过下列实验：①使纯H 2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中H 2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO 还原CoO(s)，平衡后气体中CO 的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H 2（填“大于”或“小于”）。
（2）721 ℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H 2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H 2的物质的量分数为_________（填标号）。
A ．＜0.25B ．0.25C ．0.25~0.50D ．0.50E ．＞0.50（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用❉标注。
可知水煤气变换的ΔH ________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E 正=_________eV ，写出该步骤的化学方程式_______________________。
（4）Shoichi 研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO 和H 2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的2H O p 和CO p 相等、2CO p 和2H p 相等。
计算曲线a 的反应在30~90 min 内的平均速率v (a)=___________kPa·min −1。
467 ℃时2H p 和CO p 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
489 ℃时2H p 和CO p 随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
备战高考化学 高频考点解密19 工艺流程题(含解析)-人教版高三全册化学试题
解密19 工艺流程题高考考点考查内容三年高考探源考查频率无机化工生产流程题1．了解化学与生活、材料、能源、环境、生命、信息技术等的关系。
了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性2．常见无机物及其综合应用2018课标全国Ⅰ27；2018课标全国Ⅱ26；2018课标全国Ⅲ27；2017课标全国Ⅰ27；2017课标全国Ⅱ26；2017课标全国Ⅲ27；2016课标全国Ⅰ28；2016课标全国Ⅲ28。
★★★★★考点无机化工生产流程题的解题策略1．化工工艺流程题常见类型（1）金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，针对产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等设问。
（2）中学重要化工产品的制备类，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。
（3）模拟化工原理，设计实验类。
如海水资源综合应用、石化工业、接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。
2．问题设置与考查知识点有关无机化工生产试题考查的内容主要有六个方面：（1）产品的生产原理：考查复分解反应、氧化还原反应、水解反应等。
（2）除去杂质及产品的分离提纯：考查物质分离提纯的实验操作。
（3）提高产量与产率(转化率)：考查化学反应速率和化学平衡。
（4）减少污染：考查绿色化学生产。
（5）原料的来源：考查物质的来源和成本问题。
（6）工艺生产：考查生产设备，生产工艺等。
要准确、顺利地解答无机化工生产流程题，同学们除了要掌握物质的性质、物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离、提纯物质的基本技能外，还要具备分析工艺生产流程的能力。
3．解答无机化工生产流程题的思维方法（1）抓首尾，看中间从原料到产品为一条龙的生产工序类试题，解题关键是认真对比分析原料与产品的组成，从中得出将原料转化为产品和除去原料中所含杂质的基本原理和所用的生产工艺。
（2）用交叉，看分流有些化工生产选用多组原料，解题关键在于找准中间产品和相互交叉的流水生产线，在分析过程中，抓住中间产品的关联作用，逐一破解。
三年高考2019高考化学试题分项版解析 专题19 工艺流程题(含解析)
专题19 工艺流程题1．【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________。
电解后，__________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。
滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L−1（以SO2计）。
【答案】 2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 0.128【解析】（2）①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即Ⅰ中为NaHSO3；②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液；（3）阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为2H 2O －4e －＝4H ＋+O 2↑。
阳极区氢离子增大，通过阳离子交换膜进入a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。
21 化学实验设计与探究-三年高考(2015-2017)化学试题分项版解析含解析
1．【2017新课标3卷】(14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红.由此可知：______________、_______________. (2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________.②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。
a．点燃酒精灯,加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量A f．冷却到室温③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x =________________（列式表示）.若实验时按a 、d 次序操作,则使x __________（填“偏大”“偏小"或“无影响”）.(3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A 接入下图所示的装置中,打开K 1和K 2，缓缓通入N 2，加热.实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C 、D 中的溶液依次为______(填标号）。
C 、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______。
a ．品红b ．NaOHc ．BaCl 2d ．Ba （NO 3)2e ．浓H 2SO 4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】（1）样品中没有Fe 3+ Fe 2+易被氧气氧化为Fe 3+（2）①干燥管 ② dabfce ③233176()9()m m m m -- 偏小（3)①c 、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑③样品的质量是（m 2－m 1)g ，加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为（m 3－m 1)g ，生成水的质量为（m 2－m 3）g ，FeSO 4·x H 2O △FeSO 4 + x H 2O152 18x（m 3－m 1）g （m 2－m 3)g 则:312315218()g ()g x m m m m =--，解得：233176()9()m m x m m -=-；若实验时按a 、d 次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m 3增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大,因此x 偏小.（3）①最终得到红色粉末,说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应,根据化合价变化可知一定有SO 2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO 2和三氧化硫.三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2，所以应该用氯化钡，检验SO2用品红溶液，所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是C 中溶液变浑浊，产生白色沉淀，D中品红溶液褪色。
2017年高考化学《工艺流程》真题及专题讲解
2017年高考化学《工艺流程》真题及专题讲解2017年高考化学《工艺流程》试题汇编1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：硼镁泥的主要成分如下表：MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O330%~40% 20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2% 回答下列问题：（1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。
（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
2．（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58 136 181（升华）316 1412熔点/℃−69 −25 193 304 714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶（1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g)ΔH1=+175.4 kJ·mol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。
③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。
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1．【2017新课标1卷】（14分）
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
TiOCl 形式存在，写出相应反应的离子方程式（2）“酸浸”后，钛主要以2
4
__________________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
分析40 ℃时TiO 2·xH 2O 转化率最高的原因__________________。
（4）Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（5）若“滤液②”中21
(Mg )0.02mol L c +-=⋅，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使3Fe +恰好沉淀完全即溶液中351
(Fe ) 1.010mol L c +--=⨯⋅，此时是否有
Mg 3(PO 4)2沉淀生成？ （列式计算）。
FePO 4、Mg 3(PO 4)2的K sp 分别为
22241.310 1.010--⨯⨯、。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式 。
【答案】（1）100℃、2h ，90℃，5h （2）FeTiO 3+ 4H ++4Cl − = Fe 2++ 24TiOCl - + 2H 2O
（3）低于40℃，TiO 2·xH 2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO 2·xH 2O 转化反应速率下降 （4）4
（5）Fe 3+恰好沉淀完全时，c(34
PO -)=22
5
1.3101.010
--⨯⨯mol ·L −1=1.3×10–17 mol ·L −1
，c 3(Mg 2+)×c 2(34PO -
)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜K sp ，因此不会生成Mg 3(PO 4)2
沉淀。
（6）2FePO 4 + Li 2CO 3+ H 2C 2O 4
高温
2LiFePO 4+ H 2O ↑+ 3CO 2↑
（4）Li 2Ti 5O 15中Li 为+1价，O 为–2价，Ti 为+4价，过氧根(22O -
)中氧元素显–1价，设过氧键的数目为x ，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(–2)×(15–2x)+(–1)×2x=0，解得：x=4；
（5）K sp =c(Fe 3+)×c(34
PO
-)=1.3×10–2，则
c(34
PO -)＝()
sp
3Fe K c +＝1.3×10–17 mol/L ，
Q c ＝c 3(Mg 2+)×c 2(34PO -
)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.69×10–40＜1.0×10–24，则无沉淀。
（6）高温下FePO 4与Li 2CO 3和H 2C 2O 4混合加热可得LiFePO 4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO 4 + Li 2CO 3+ H 2C 2O 4
高温
2LiFePO 4+ H 2O ↑+ 3CO 2↑。
【名师点睛】工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。
制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。
审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。
而且还要看清问题，不能答非所问。
要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论。