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工业流程专项练习高三化学学案

2011年高考工业流程专项训练
1、(2011年四川)（14分）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。

（1）已知1gFeS2完全燃烧放出7.1kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为__________________________________________________________。
（2）该循环工艺过程的总反应方程式为_____________________________________。
（3）用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_______________________________________________________________________。
（4）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH）表示），NiO（OH）作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时，负极的电极反应式为____________________________________。
②充电完成时，Ni（OH）2全部转化为NiO（OH）。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为______________________________________。
2、(2011年山东)（14分）实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：
卤水
CaO
无水CaCl2
上层溶液X
溶液W
Cl2
操作Ⅰ
下层溶液V
溶液Z
溶液Y
过滤
煅烧
酸化、结晶
高温脱水
过滤
贝壳
Br2

（1）操作Ⅰ使用的试剂是_______________，所用的主要仪器名称是______________。
（2）加入溶液W的目的是____________________。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+。由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_______。酸化溶液Z时，使用的试剂为___________________。
开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2+9.611.0Ca2+12.2c(OH-)=1.8mol·L-1（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是______。

（4）常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=6.3×10-8；H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于______________________。
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）。________________________________________________________________________。
仪器自选。供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
3、(2011年广东)（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为。
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是。
4、(2011年天津)（14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：CrO42－Cr2O72－Cr3+Cr(OH)3↓
其中第①步存在平衡：2Cr