【十年高考】2005-2014年高考化学试题分类汇编——工艺流程、化学与技术
高中
整体难度：中等
2014-10-14
题号
一
二
三
四
五
评分
一、综合题 (共11题)
添加该题型下试题
1.
木糖醇(C5H12O5)可用作甜味剂、营养剂，在化工、食品、医药等工业中有广泛应用。利用玉米芯中的多糖可以生产木糖醇，其工艺流程如下：
1—浸泡罐；2、3—反应罐；4—板式过滤机；5、10—浓缩罐；
6—脱色柱；12—离心机(固液分离装置)
已知：木糖与木糖醇的转化关系如下：
请回答下列问题：
(1)装置2中硫酸的主要作用是________。
(2)装置3中加入碳酸钙的目的是________________________________________________________。
(3)为除去木糖浆中的杂质离子，7、8装置中的填充物依次是__________________________________________。
(4)装置9的作用是________。
A．冷却木糖浆
B．水解木糖
C．氧化木糖
D．还原木糖
(5)装置11的作用是________。
[答案] (1)催化
(2)中和剩余的硫酸，生成产物CaSO4有利于分离
(3)阳离子交换树脂、阴离子交换树脂
(4)D (5)结晶
难度：
知识点：电离平衡 水解平衡
使用次数：142
【答案】
[解析] (1)玉米水解时需要催化剂，故硫酸用于催化玉米的水解反应。(2)玉米水解完成后，水解液中含有硫酸，加入碳酸钙可将H2SO4转化为微溶的CaSO4，这有利于产品的分离。(3)由流程图知，离子的除去中没有添加其他试剂，故它是利用分离膜进行的分离(除杂)。(4)进入装置9中的是木糖，目标产物是木糖醇，故装置9是用H2还原木糖的装置。(5)由装置12是用于固液分离而进入装置11的是溶液知，装置11是用于结晶的。
2.
工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)给晶后的母液(含少量杂质Fe3＋生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示：
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________________________。通过冷却结晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是________________________________________。
(3)固体A主要为________(填化学式)。固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗最低。
难度：
知识点：电离平衡 水解平衡
使用次数：138
【答案】
(1)Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小(合理即可)
(2)除去Fe3＋
(3)NaCl K2Cr2O7
(4)Ⅱ
[解析] (1)利用流程图知向母液Ⅰ(溶质为Na2Cr2O7)中加入KCl(s)固体后得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反应的方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知该反应发生的原因是K2Cr2O7的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后的热溶液降温可使K2Cr2O7结晶析出。(2)pH＝4时，Fe3＋可完全转化为Fe(OH)3沉淀，通过过滤可进行固液分离，因此向Na2Cr2O7母液中加碱调节pH＝4的目的是除去Fe3＋。(3)利用(1)中反应方程式和溶解度曲线知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再结合K2Cr2O7在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩得到固体A应是析出NaCl固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的K2Cr2O7溶液，再冷却结晶得到固体B应是K2Cr2O7。(4)洗涤固体A(NaCl)的洗涤液中含有K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的产率，同时降低能耗。
3.
[化学——选修2：化学与技术](15分)
磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石 [Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。
(a)
(b)
部分物质的相关性质如下：
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 备注 | |
| 白磷 | 44 | 280.5 | |
| PH3 | －133.8 | －87.8 | 难溶于水，有还原性 |
| SiF4 | －90 | －86 | 易水解 |
回答下列问题：
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的________%。
(2)以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸________t。
(3)如图(b)所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是________(填化学式)，冷凝塔1的主要沉积物是________，冷凝塔2的主要沉积物是________。
(4)尾气中主要含有____________________，还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液，可除去____________；再通入次氯酸钠溶液，可除去________。(均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是________________________________________________________________________。
难度：
知识点：电离平衡 水解平衡
使用次数：141
【答案】
(1)69 (2)Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑ 0.49 (3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷 (4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3 (5)产品纯度高(浓度大)
[解析] (1)设磷矿石的质量为m，结合图(a)可知转化成磷肥的磷矿石的质量为96%m×85%×80%，转化成矿粉肥的质量为4%m，则用于生产含磷肥料的磷矿石约占磷矿石使用量的69%。(2)湿法磷肥中Ca5F(PO4)3与H2SO4的反应为Ca5F(PO4)3＋5H2SO4===3H3PO4＋5CaSO4＋HF↑。根据P2O5～2H3PO4和0.3 t P2O5可求出制得85%的H3PO4约为0.49 t。(3)图(b)所示工艺中，第一步所得炉渣主要成分为CaSiO3，结合表格中数据信息可确定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉积物分别为液态白磷和固态白磷。(4)尾气中含有SiF4、CO和PH3、H2S、HF等，将其通入纯碱溶液中可除去气体SiF4、H2S和HF，再通入NaClO溶液可除去具有还原性的PH3气体。(5)结合图(a)和图(b)可知图(b)具有产品纯度高的优点。
4.
烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为____________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
难度：
知识点：电离平衡 水解平衡
使用次数：187
【答案】
(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O SiO2
(2)CaSO4 3CaCO3＋2Al3＋＋3SO
＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑
(3)溶液中的部分SO
被氧化成SO 减小
[解析] (1)粉煤灰中的Al2O3能与H2SO4反应生成Al2(SO4)3，而SiO2不能与H2SO4反应，因而滤渣Ⅰ为SiO2。(2)滤液为Al2(SO4)3，与CaCO3反应生成微溶物CaSO4，因而滤渣Ⅱ为CaSO4。溶液中存在Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，CaCO3＋2H＋=== Ca2＋＋H2O＋CO2↑，溶液的pH偏高，碱性增强，会促进Al3＋水解，铝元素容易转化为Al(OH)3沉淀而导致溶液中铝元素含量降低。(3)＋4价S具有较强还原性，溶液中的SO容易被氧化为SO。SO2在水中溶解度较大且SO2溶于水生成H2SO3，且加热时部分H2SO3会被氧化为酸性更强的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增强，pH减小。
5.
[化学—化学与技术]工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)给晶后的母液(含少量杂质Fe3＋生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示：
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________________________。通过冷却结晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是________________________________________。
(3)固体A主要为________(填化学式)。固体B主要为________(填化学式)。
(4)用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使能耗最低。
难度：
知识点：电离平衡 水解平衡
使用次数：135
【答案】
(1)Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl 低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小(合理即可)
(2)除去Fe3＋
(3)NaCl K2Cr2O7
(4)Ⅱ
[解析] (1)利用流程图知向母液Ⅰ(溶质为Na2Cr2O7)中加入KCl(s)固体后得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反应的方程式为Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知该反应发生的原因是K2Cr2O7的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后的热溶液降温可使K2Cr2O7结晶析出。(2)pH＝4时，Fe3＋可完全转化为Fe(OH)3沉淀，通过过滤可进行固液分离，因此向Na2Cr2O7母液中加碱调节pH＝4的目的是除去Fe3＋。(3)利用(1)中反应方程式和溶解度曲线知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再结合K2Cr2O7在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩得到固体A应是析出NaCl固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的K2Cr2O7溶液，再冷却结晶得到固体B应是K2Cr2O7。(4)洗涤固体A(NaCl)的洗涤液中含有K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的产率，同时降低能耗。
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试题总数：
49
总体难度：
中等
难度统计
难度系数
数量
占比
偏难
13
26.53%
容易
13
26.53%
中等
20
40.81%
基础
3
6.12%
题型统计
大题类型
数量
占比
综合题
11
22.44%
选择题
22
44.89%
多项选择
3
6.12%
实验,探究题
5
10.20%
填空题
5
10.20%
作图题
1
2.04%
推断题
2
4.08%
知识点统计
知识点
数量
占比
电离平衡 水解平衡
14
28.57%
化学反应及及其能量变化
4
8.16%
物质的分离 提纯和检验
5
10.20%
电化学 胶体
3
6.12%
烃的衍生物单元测试
5
10.20%
化学反应速率 化学平衡
2
4.08%
硅和硅酸盐工业单元测试
1
2.04%
石油 煤
8
16.32%
烃单元测试
5
10.20%
甲烷
1
2.04%
物质结构 元素周期律
1
2.04%
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