2024年北京高考化学试题---工艺流程汇编

2013年北京高考化学试题---工艺流程汇编

3.（朝阳区14分）高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：回答下列问题：

（1）氢氧化钠的电子式是________。

（2）经过步骤①后，加入NaOH固体的原因是 。 （3）步骤②反应的离子方程式是 。 （4）从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4 、NaCl，则步骤 ③中反应的离子方程式为 。 （5）将一定量的Na2FeO4投入到pH不同的污水中（污水中其余成分均相同）， 溶液中Na2FeO4浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I比曲线II对应 的污水pH________（填“高”或“低”）。

（6）通过计算得知Na2FeO4的消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）比氯气的_____（填“高”或“低”），用高铁酸钠代替氯气作净水消毒剂的优点是 （答两点）。 4. (东城区14分)某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛(Ti)。

（1） 燃料电池中通入氧气的电极是 （填“正”或“负”）

极，电极反应式是 ；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH ________mol。 （2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比

是 ；由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是 。

（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：

实验编号 Ⅰ Ⅱ T/℃ 250 250 平衡时压强 P/MPa 2 P1 起始用量/mol n(H2) 20 40 n(CO) 10 20 平衡时CO的转化率 90% c 放出热量/kJ a b ① P1 4MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）； ② 实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是 。

5．（房山区）金属钛被称为“21世纪金属”。（1）工业上用钛矿石(含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过以下流程制得TiO2：

其中，步骤Ⅱ发生的反应为：

2H2SO4 + FeTiO3 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O

①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式： 、 。

②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为 。

③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2·nH2O胶体，该分散质颗粒直径大小在____________范围。 （2）可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛：

方法一：将TiO2作阴极，石墨作阳极，熔融CaO为电解液，用碳块作电解槽池，电解TiO2制得钛，其阴极发生的反应： 。

方法二：通过以下反应制备金属钛① TiO2(s) + 2Cl2(g) ② TiCl4 + 2Mg

TiCl4(g) + O2(g)；△H= +151kJ/mol

2MgCl2 + Ti 在实际生产中，需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4，其原因

是： 。

（3）若已知：C(s) + O2(g) = CO2(g) △H= －394kJ/mol ，则由固体TiO2、固体C

与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为 _。

6．（丰台区15分）（1）A为用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca2+、Mg2+）的装置。电解一段时间后，B中出现浑浊现象，请用离子方程式表示原因 。

此时电极a附近的现象为 ，因此工业电解用食盐水需精制。 ②随反应的进行，C中溶液红色褪去，主要原因有两种可能。请按要求填写表格。

假设 假设1 ： 假设2 ：可能是H+与OH中和，导致溶液褪色 －主要操作 现象 结论 （2）电解饱和食盐水所得气体X，可应用于提取溴单质。现有流程图如下：

① 气体X的化学式为 ，反应II的化学方程式为 。

② 在母液苦卤中含有较多的NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量（g/L），实验过程中应测定的数据有 。

③电解200kg 质量分数为25%的饱和食盐水，当浓度下降到20%时，收集到氯气的物质的量为 (溶于溶液中的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数) 。

7．（丰台区15分）近年来，为提高能源利用率，西方提出共生系统。特指为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。

（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO2通入电池的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 。用这种方法处理SO2废气的优点是 。

（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 。 ②下列有关说法正确的是 。

A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

高温

B.反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C === CaS＋4CO↑

C．反应IV需控制在60～70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥

③ 反应V中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是 。

④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 。

8（海淀区15分）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。 已知：TiOSO4遇水会水（1）步骤②中，用铁粉转化为Fe2+的反应的离子为 。

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