2021版高考化学一轮复习跟踪检测化学工艺流程—考查非金属及其化合物的性质和转化(附解析)
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化学工艺流程1.以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。
其主要工艺流程如下:已知:部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。
(1)___________________________________________。
该反应中Fe+2被________(填“氧化”或“还原”),其目的是____________________。
(2)试剂a是__________,具体操作为____________,目的是_____________________________________________________________________。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为_______________________________________________。
试剂c参与反应的离子方程式分别为______________________________________、_________________________________________________________________ _____。
【答案】(1)4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O 氧化Fe2+和Cu2+通过水解难于分离,将Fe+2氧化成Fe3+易于利用水解分离两离子(2)CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等] 加入试剂调节pH至3.7~4.7之间使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀(3)Cu2++Fe===Cu+Fe2+Fe+2H+===Fe2++H2↑Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O【解析】(1)结合过滤操作分离出SiO2知,CuFeS2中的Cu、Fe元素被引入溶液,结合后一问Fe+2的变化情况知其被氧化至Fe3+,即可写出反应Ⅰ的方程式;结合阳离子以氢氧化物形式沉淀的pH关系知,将Fe+2元素氧化是为了利用离子的分离。
2021年高三化学一轮复习工业流程图和探究实验综合复习(典型的非金属和典型的金属大题)1、一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有H+、OH—、Na+、NO 错误!,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO错误!就不能大量存在。
设计实验证实如下:装置现象ⅰ.实验初始,未见明显现象ⅱ.过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色ⅲ.试管变热,溶液沸腾①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是__________________②根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:实验内容现象实验1将湿润KI淀粉试纸置于空气中未变蓝实验2用湿润KI淀粉试纸检验浅棕色气体试纸变蓝A.浅棕色气体是________。
B.实验1的目的是_____________________________________________。
C.实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:________Al+________NO错误!+________===________Al3++________NO↑+________。
(3)再假设:若OH—大量存在,NO错误!也可能大量存在。
重新设计实验证实如下:装置现象ⅰ.实验初始,未见明显现象ⅱ.过一会儿,出现气泡,有刺激性气味为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。
①刺激性气味的气体是________。
②产生该气体的离子方程式是________________________________________。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是____________________________________________________________________。
课时跟踪检测(十九)化学工艺流程题1.(2019·全国卷Ⅰ)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·x H2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是________________________________________________________________________。
(2)步骤②需要加热的目的是________________,温度保持80~95 ℃,采用的合适加热方式是______________。
铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是__________________________________。
分批加入H2O2,同时为了____________,溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有_______________________________________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。
硫酸铁铵晶体的化学式为________。
解析:(1)铁屑表面的油污可以用热的氢氧化钠溶液洗涤,然后用蒸馏水洗净。
(2)铁与硫酸反应,加热的目的是加快反应速率,由于温度要控制在80~95 ℃,应选择水浴加热。
铁中含有少量的硫化物,与酸反应后生成酸性气体H2S,应该用碱溶液吸收H2S气体,为了防止倒吸,应选用C装置。
(3)铁与硫酸反应后生成硫酸亚铁,加入足量的过氧化氢溶液将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
Fe3+在水中易水解生成氢氧化铁沉淀,为了抑制Fe3+水解,溶液要保持较强的酸性,使用H2O2的优点是不引入新的杂质。
姓名,年级:时间:专题质检卷四非金属及其化合物(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2020宁夏银川一中高三月考)化学与生产、生活密切相关,下列叙述不正确的是( )A.铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B.豆科植物根瘤菌可以在常温常压下把氮气转化为氮的化合物C。
在含硫的燃料中加入适量生石灰,以减少二氧化硫的排放量D。
将废弃的动植物油脂经反应改性制成“生物柴油”,代替柴油作为内燃机燃料的做法符合“绿色化学”的理念解析水泥属于传统无机非金属材料,故A错误;豆科植物根瘤菌可以在常温常压下把氮气转化为氮的化合物,属于自然固氮,故B正确;燃煤时加入适量生石灰,可发生反应2CaO+2SO2+O22CaSO4,可减少二氧化硫的排放量,故C正确;将废弃的动植物油脂经反应改性制成“生物柴油",代替柴油作为内燃机燃料的做法符合“绿色化学”的理念,故D正确。
2。
(2020四川德阳调研)为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物,某同学选用了如图所示的实验装置。
下列说法错误的是( )A。
B装置用来检验产物中是否有水蒸气B。
拆除E装置也能达到实验目的C。
F装置中出现白色浑浊证明产物中一定有CO2生成D.C装置用来检验产物中是否有SO2生成,B装置中无水硫酸铜用来检验产物中是否有水蒸气,故A 正确;气体通过溴水除去了SO2,所以拆除E装置也能达到实验目的,故B正确;E 中品红溶液不褪色,F中澄清石灰水变浑浊,才能证明产物中一定有CO2生成,故C 错误;SO2能使品红褪色,所以C装置用来检验产物中是否有SO2生成,故D正确。
3。
(2020湖北武汉中学质检)SO2是一种大气污染物,工业上可用NaClO碱性溶液吸收SO2。
为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂。
该催化过程如图所示,下列有关说法不正确的是( )A。
H2SO3的酸性比HClO强,所以SO2能与NaClO溶液反应生成HClOB.过程2中产生的氧原子可加快对SO2的吸收C.过程2的离子方程式为2NiO2+ClO-Ni2O3+Cl—+2OD.当溶液中c(ClO—)相同时,用Ca(ClO)2脱硫的效果比用NaClO好解析NaClO有强氧化性,SO2有还原性,所以二者能发生氧化还原反应,故A错误;催化过程2中产生的原子氧(O)具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收,故B 正确;根据图示催化过程2中发生的反应为2NiO2+ClO—Ni2O3+Cl-+2O,故C正确;用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫,Ca2+与反应生成的S O42-结合生成微溶的CaSO4,有利于反应的进行,脱硫的效果比用NaClO好,故D正确。
——非金属的氢化物和含氧酸1.两个或多个同种含氧酸分子之间可以脱水形成相对分子质量更大的酸,如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。
下列物质不属于硫酸(H2SO4)脱水后形成的是( )A.H2S2O7B.H2S2O8C.H2S3O10D.H2S4O13解析:选B 该分子中含有两个硫原子,可能为对应两分子的硫酸,2H2SO4===H2S2O7+H2O,脱的是水分子,A正确;该分子中含有两个硫原子,则可能对应两分子的硫酸,2H2SO4===H2S2O8+H2,脱的是氢分子而不是水分子,B错误;该分子中含有3个硫原子,则可能对应3分子的硫酸,3H2SO4===H2S3O10+2H2O,脱的是水分子,C正确;该分子中含有4个硫原子,则可能对应4分子的硫酸,4H2SO4===H2S4O13+3H2O,脱的是水分子,D正确。
2.亚硝酸(HNO2)既可作氧化剂又可作还原剂,当它在反应中作氧化剂时,可能生成的产物是( )A.N2B.N2O3C.HNO3D.NO2解析:选A 亚硝酸(HNO2)在反应中作氧化剂时,氮元素的化合价降低,A项正确。
3.已知H2O2易分解,反应式为2H2O2===2H2O+O2↑,FeS2的结构类似于Na2O2,是一种过硫化物,与酸反应时生成H2S2,H2S2易分解。
实验室用稀硫酸与FeS2颗粒混合,则反应完毕后不可能生成的物质是( )A.H2S B.SC.FeS D.FeSO4解析:选 C FeS2颗粒与硫酸发生反应:FeS2+H2SO4===H2S2+FeSO4,H2S2类似于H2O2,易分解,发生反应H2S2===H2S+S,则不可能生成的是FeS。
4.某学习小组设计实验探究H2S的性质,装置如图所示。
下列说法正确的是( )A.若F中产生黑色沉淀,则说明H2SO4的酸性比H2S强B.若G中产生黄色沉淀,则说明H2S的还原性比Fe2+强C.若H中溶液变红色,则说明H2S是二元弱酸D.若E中FeS换成Na2S,该装置也可达到相同的目的解析:选B H2S和CuSO4溶液反应生成黑色沉淀CuS和H2SO4,不能说明H2SO4的酸性比H2S强,只能说明CuS不溶于硫酸,A不正确;若G中产生黄色沉淀,证明H2S可以被Fe3+氧化成S,而Fe3+被还原为Fe2+,则说明H2S的还原性比Fe2+强,B正确;若H中溶液变红色,则说明H2S的水溶液呈酸性,不能说明H2S是二元弱酸,C不正确;若E中FeS换成Na2S,由于Na2S可溶于水,无法达到该装置随开随用、随关随停的目的,D不正确。
全国版2021版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及----b6b2bc1c-6ea9-11ec-bf7e-7cb59b590d7d第1节碳、硅及无机非金属材料测试描述1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。
命题规律碳、硅及其化合物的性质经常在高考中被考查。
检查方法包括:结合原子结构和元素周期定律选择题型,检查碳、硅及其化合物的性质和应用;以新材料和新技术为背景,结合工艺流程图,通过填空考察了碳和硅化合物的性能和应用。
考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1.碳的存在、性质和使用2.硅单质的存在、性质和制备(1)结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼,常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化,只能与f2、氢氟酸、强碱溶液反应;在加热条件下,能与o2、cl2等少数非金属单质化合。
写出以下相关反应的化学方程式:(3)工业制备高温反应原理:①制粗硅sio2+2c=====si+2co↑,高温3.碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是一种无色无味的有毒气体,不溶于水,可作为气体燃料和冶金工业的还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅高温② 粗硅Si+2Cl2==SiCl4,SiCl4+2h2==Si+4hcl的提纯。
(1)硅与碱溶液反应时,硅为还原剂,h2o为氧化剂。
高温(2)不能依据反应2c+sio2=====si+2co↑来说明c的还原性比si强,也不能依据反应高温sio2+na2co3=====na2sio3+co2↑来说明sio2水化物的酸性比h2co3强。
(3)高纯度晶体硅用作半导体材料,二氧化硅用作光纤材料。
(4)sio2是碱性氧化物,但能与hf反应,因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶,要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,因为sio2与碱溶液反应生成具有黏性的na2sio3。
[基本分析]判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
跟踪检测(五十)化学工艺流程1.(2020·保定模拟)某含砷(As)的有毒工业废水经如图流程转化为粗As2O3。
已知:亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水。
(1)砷是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,则AsH3的电子式为____________。
(2)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐,H3AsO4转化为Na3AsO4的离子方程式为________________。
(3)加入试剂1的目的是____________________。
(4)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:A.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)ΔH<0B.5Ca2+(aq)+OH-(aq)+3AsO3-4(aq)Ca5(AsO4)3OH(s)ΔH>0资料表明:“沉砷”的最佳温度是85 ℃,温度高于85 ℃,随温度升高沉淀率下降,从平衡移动角度分析其原因是________________。
(5)流程中不“沉砷”直接“酸化”的弊端是___________________________________。
(6)通过对H3AsO3溶液进行加热,再过滤可制得粗As2O3。
As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。
为提高粗As2O3的沉淀率,则“结晶”过程应控制的最佳条件是___________________________________________________________。
(7)从绿色化学和综合利用的角度考虑,滤液2需要处理,其方法是______________。
解析:(1)As与N同主族,可根据NH3的电子式写出AsH3的电子式为(2)根据元素周期律知,H3AsO4的酸性比H3PO4弱,即H3AsO4为弱酸,书写离子方程式时不能拆写,则H3AsO4转化为Na3AsO4的离子方程式为H3AsO4+3OH-===AsO3-4+3H2O。
热点题型5无机化学工艺流程题的解题策略——科学探究与创新意识、科学态度与社会责任[热点精讲]一、无机化学工艺流程题的结构二、无机化学工艺流程题中表述性词汇“八大答题方向”化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度。
常见的有:1.“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。
2.“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
3.“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
4.“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2、其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
5.“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。
6.“检验某物质的设计方案”——通常取少量待检液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。
7.“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
8.“用某些有机试剂清洗”——(1)降低物质溶解度,有利于产品析出;(1)洗涤沉淀:减少损耗,提高利用率等。
三、无机化学工艺流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律,判断产物并配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际情况判断产物。
2.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
2021年高考化学一轮复习 10.2化学工艺流程型实验题课时作业1.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe 2O 3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1)滤液X 中含有的金属阳离子是________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。
A .稀硝酸B .氨水C .氢氧化钠溶液D .高锰酸钾溶液(3)步骤Ⅳ中,FeCO 3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe 2+,检验Fe 2+的方法是________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35 ℃以下,其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO 3生成产品氧化铁的化学方程式为____________。
解析: (1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等)酸浸后过滤,SiO 2为滤渣,滤液中含有的金属阳离子是Fe 2+、Fe 3+。
(2)步骤Ⅲ要把pH 调高,步骤Ⅳ还要加NH 4HCO 3,若使用氢氧化钠溶液,产品中容易混入Na +,所以选B 。
(4)NH 4HCO 3受热易分解,高温会促进Fe 2+水解。
答案: (1)Fe 2+、Fe 3+ (2)B(3)取少量溶液,加入硫氰化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色(4)防止NH 4HCO 3分解,减少Fe 2+水解(5)4FeCO 3+O 2=====高温2Fe 2O 3+4CO 22.实验室采用MgCl 2、AlCl 3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl 2O 4,主要流程如下:(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。
化学工艺流程—考查非金属及其化合物的性质和转化工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简洁介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是依据生产过程中涉及的化学学问设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。
该类试题能够以真实的工业生产过程为背景,体现实力立意的命题指导思想,能够综合考查学生各方面的基础学问及将已有学问敏捷应用在生产实际中解决问题的实力。
其特点如下:(1)呈现形式:流程图、表格、图象等。
(2)设问方式:措施、成分、物质、缘由等。
(3)实力考查:获得信息的实力、分析问题的实力、迁移推理实力、表达实力等。
(4)学问落点:基本理论、元素化合物、试验等。
1.(2024·全国卷Ⅰ)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)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0.010 00 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)。
化学工艺流程—考查非金属及其化合物的性质和转化工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题,构成一道完整的化学试题。
该类试题能够以真实的工业生产过程为背景,体现能力立意的命题指导思想,能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。
其特点如下:(1)呈现形式:流程图、表格、图象等。
(2)设问方式:措施、成分、物质、原因等。
(3)能力考查:获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、表达能力等。
(4)知识落点:基本理论、元素化合物、实验等。
1.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)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0.010 00 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)。
解析:(1)根据题给信息,将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5,则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5+H2O。
(2)①酸性条件下,SO2与Na2CO3溶液生成NaHSO3。
②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2,其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
(3)根据电子、电荷及质量守恒,可写出反应的离子方程式为S2O2-5+2I2+3H2O===2SO2-4+4I-+6H+。
n(S2O2-5)=12×n(I2)=12×0.010 00 mol·L-1×10.00×10-3L=5×10-5mol,该样品中S2O2-5的残留量(以SO2计)为5×10-5mol×2×64 g·mol-1×1 000 mL·L-150.00 mL=0.128g·L-1。
答案:(1)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O(2)①NaHSO3②得到NaHSO3过饱和溶液(3)S2O2-5+2I2+3H2O===2SO2-4+4I-+6H+0.1282.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:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
“逐Cl2”采用的方法是___________________________________。
“滤液”中的溶质主要是____________。
“调pH”中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
解析:(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。
(2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低,所以可以用加热的方法来达到“逐Cl2”的目的;KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度的不同,采用结晶法分离,滤液中的溶质主要是KCl,要使KH(IO3)2转化为KIO3,可以加入KOH调节pH。
发生反应:KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O 或HIO3+KOH===KIO3+H2O,从而避免引入新的杂质离子。
答案:(1)碘酸钾(2)加热KCl KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O(或HIO3+KOH===KIO3+H2O)1.无机化工流程题的命题设计(1)流程规律:主线主产品、分支副产品、回头为循环。
(2)核心考点:典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。
2.无机化工流程题的解法思路(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。
(2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:a.反应物是什么;b.发生了什么反应;c.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
1.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO 2分离出来并利用。
如何利用NaOH 溶液来“捕捉”CO 2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )①能耗大是该方法的一大缺点②整个过程中,只有一种物质可以循环利用③“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤④该方法可减少碳排放,捕捉到的CO 2还可用来制备甲醇等产品A .①②B .②③C .③④D .①④解析:该方法中高温反应炉分离出CO 2,需要消耗较多能量,①对;整个过程中NaOH 和CaO 均可循环利用,②错;从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO 3,加入CaO 后生成CaCO 3和NaOH ,通过过滤的方法即可分离,③错;捕捉到的CO 2可与H 2反应制备甲醇:CO 2+3H 2――→一定条件CH 3OH +H 2O ,④对。
答案:D2.实验室模拟工业漂白液(有效成分为NaClO)脱除废水中氨氮(NH 3)的流程如下。
下列分析正确的是( )粗盐水――→提纯①精制盐水――→电解②Cl 2――→吸收③漂白液――→废水(含NH 3)④NaClA .①中采用蒸馏的方法精制粗盐水B .②中阳极的主要电极反应:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑C .③中制备漂白液的反应:Cl 2+OH -===Cl -+HClOD .②、③、④中均发生了氧化还原反应解析:A 项,①中采用蒸馏只能得到蒸馏水,得不到精制盐水,要得到精制盐水需要使用化学方法除去其中的杂质,错误;B 项,阳极发生氧化反应,②中阳极的主要电极反应:2Cl --2e -===Cl 2↑,错误;C 项,生成的氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,③中制备漂白液的反应:Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2O ,错误;D 项,②中电解氯化钠溶液生成氢气和氯气以及氢氧化钠,③中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、④中次氯酸钠与氨气反应生成氮气和氯化钠,均存在元素化合价的变化,发生了氧化还原反应,正确;故选D 。
答案:D3.碘循环工艺不仅能吸收SO 2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下。
下列说法正确的是( )A .分离器中的物质分离操作为过滤B .膜反应器中,增大压强有利于提高速率和HI 的平衡转化率C .该工艺中I 2和HI 的相互转化体现了“碘循环”D .碘循环工艺的总反应为2SO 2+4H 2O +I 2===H 2+2H 2SO 4+2HI解析:反应器中的反应为SO 2+I 2+2H 2O =====20 ℃~100 ℃H 2SO 4+2HI 。
A 项,H 2SO 4和HI 互溶,不能用过滤法分离,错误;B 项,膜反应器中的反应为2HI(g)500 ℃H 2(g)+I 2(g),增大压强不能提高HI 的平衡转化率,错误;C 项,根据反应器中的反应和膜反应器中的反应,该工艺中I 2和HI 的相互转化体现了“碘循环”,正确;D 项,将反应器中的反应和膜反应器中的反应相加,总反应为SO 2+2H 2O===H 2SO 4+H 2,错误。
答案:C4.SO 2废气的回收利用方案如图所示。
下列说法错误的是( )A .废气与氨水混合一定发生反应:2NH 3·H 2O +SO 2===2NH +4+SO 2-3+H 2OB .Y 中含有NH 4HSO 3C .气体a 既有氧化性又有还原性D .(NH 4)2S 2O 8中含有O —O 键,S 的化合价为+6解析:A 项,废气用氨水吸收一定发生反应:2NH 3·H 2O +SO 2===2NH +4+SO 2-3+H 2O ,正确,(NH 4)2SO 3与过量H 2SO 4反应生成(NH 4)2SO 4、SO 2和H 2O ,Y 为(NH 4)2SO 4和过量H 2SO 4,不含NH 4HSO 3,错误;C项,气体a为SO2,SO2中S元素的化合价为+4价,SO2既有氧化性又有还原性,正确;D项,(NH4)2S2O8中含有O—O键,则O元素的化合价为-1价,N元素的化合价为-3价,H元素的化合价为+1价,根据正负化合价代数和为0,S元素的化合价为+6价,正确;答案选B。
答案:B5.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下。
下列说法不正确的是( )A.反应1中,每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化B.从母液中可以提取Na2SO4C.反应2中,H2O2作氧化剂D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解解析:A项,在反应1中,NaClO3和SO2在硫酸的作用下生成Na2SO4和ClO2,反应的离子方程式为2ClO-3+SO2===SO2-4+2ClO2,根据方程式可知,每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化,正确;B项,根据上述分析可知,反应1中除了生成ClO2,还有Na2SO4生成,则从母液中可以提取Na2SO4,正确;C项,在反应2中,ClO2与H2O2在NaOH作用下反应生成NaClO2,氯元素的化合价从+4价降低到+3价,则ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,故C错误;D项,减压蒸发在较低温度下能够进行,可以防止常压蒸发时温度过高,NaClO2受热分解,正确;答案选C。
答案:C6.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是( )A.通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中B.吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2 ===2ClO-2+2H++O2↑C.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥D.工业上将ClO2气体制成NaClO2固体,其主要目的是便于贮存和运输解析:在ClO2发生器中一定产生ClO2气体,通入空气,可以将其赶入吸收塔中进行吸收,选项A正确。