高考化学三轮复习专题工艺流程Word文档格式.docx
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B.步骤②中氯气与氢氧化钾溶液反应生成碱性次氯酸钾浓溶液,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,每消耗1molCl2,转移1mol电子,故B正确;
C.步骤③中磁铁矿中的四氧化三铁与稀硝酸反应发生氧化还原反应生成Fe3+,反应的离子反应为3Fe3O4+28H++NO=9Fe3++NO↑+14H2O,故C错误;
D.步骤④中碱性次氯酸钾浓溶液将Fe3+氧化生成K2FeO4,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:
K2FeO4,故D正确;
故选C。
2.某酸性工业废水中含有一定量的、、等离子。
利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,设计如下工艺流程,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
下列说法不正确的是
A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应
B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸
C.标号①处发生的离子反应最多有四个
D.铁红的化学式为,工业上常用作红色颜料
【答案】B
【解析】由工艺流程图示知,E为铁元素的离子,而A为铜、金的单质,通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来,因此①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+;
②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合;
③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开;
④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;
⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁)。
A.由分析可知,①②③处发生的反应均为氧化还原反应,故A正确;
B.由分析可知,③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开,故B错误;
C.由分析可知,①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,2Fe3++Fe═3Fe2+,Cu2++Fe═Cu+Fe2+,2Au3++3Fe═2Au+3Fe2+;
有4个反应,故C正确;
D.铁红的化学式为,工业上常用作红色颜料,故D正确;
故选B。
3.用铝灰冶铝废弃物,主要成分是含少量杂质、FeO、作原料可制取硫酸铝铵晶体,其制备流程如图。
下列说法错误的是
A.为提高铝灰的浸取率可以加入热的稀硫酸
B.滤渣a的成分为
C.氧化过程中发生反应的离子方程式为
D.操作X包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等操作
【解析】铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+,加过氧化氢溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,加入氧化铝调pH,Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤,在滤液中加入硫酸铵,生成NH4Al(SO4)2,结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝铵晶体。
A.加热搅拌可以提高铝灰的浸取率,故A正确;
B.铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子,SiO2不溶于硫酸,浸取会被过滤掉,故B正确;
C.加过氧化氢溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:
,故C错误;
D.操作X包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等操作得到干燥的硫酸铝铵晶体,故D正确;
4.碱式次氯酸镁[MgmClO(OH)n·
H2O]微溶于水,不潮解,相对稳定,是一种有开发价值的无机抗菌剂,以菱镁矿(MgCO3,含少量FeCO3)为主要原料,制备碱式次氯酸镁的工艺流程如下,下列说法不正确的是()
A.流程中酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+
B.可以加入MgCO3调节pH
C.过滤1所得的滤渣含有Fe(OH)3
D.“混合”时反应的离子方程式为:
2Mg2++ClO-+2OH-+H2O=Mg2ClO(OH)2·
H2O↓
【答案】D
【解析】菱镁矿(MgCO3,含少量FeCO3)中加入盐酸,MgCO3和FeCO3都和盐酸反应分别生成盐MgCl2、FeCl2,加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,然后加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
过滤出Fe(OH)3后的滤液中加入NaClO和NaOH溶液,得到碱式次氯酸镁。
A.由以上分析可知,流程中酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+,故A正确;
B.由以上分析可知,可以加入MgCO3调节pH,故B正确;
C.由以上分析可知,过滤1所得的滤渣含有Fe(OH)3,故C正确;
D.化学方程式中碱式次氯酸镁的化学式[Mg2ClO(OH)2·
H2O]不符合正负化合价代数和为0的原则,故D错误;
故选D。
5.工业综合处理含废水和含的废气,得无毒气体b,流程如下:
下列说法错误的是()
A.“固体”中主要含有、
B.X气体、与溶液的离子反应:
C.处理含废水时,离子反应:
D.捕获剂捕获气体a中发生了氧化还原反应
【解析】A.工业废气通入过量的石灰石悬浊液,二氧化硫被吸收形成亚硫酸钙沉淀,所以固体中含有碳酸钙和亚硫酸钙,故A正确;
B.由题中信息可知,一氧化氮能被碳酸钠吸收成亚硝酸钠,氮元素的化合价由+2升高到+3,故需要加入氧化剂,结合所涉及的元素可知,通入的X为氧气,离子反应:
,B正确;
C.亚硝酸钠中的氮元素为+3价,与铵根离子中的-3价氮元素发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子转移守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,C正确;
D.一氧化碳、N2与碳酸钠不反应,根据反应前后的物质变化可知,捕获剂捕获的气体主要为CO,产物为Cu(NH3)3COAC,反应前后碳和氧的化合价没有变,故该反应不是氧化还原反应,D错误。
答案选D。
6.氯化亚铜(CuC1)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuC1难溶于水,可溶于氯离子浓度较大的体系,易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuC1的工艺如下:
A.“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
B.“反应”过程发生反应的离子方程式是2Cu2+++2C1-+H2O=2CuC1↓++2H+
C.“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替
D.“烘干”需在隔绝空气的环境中进行
【解析】A.“溶解”过程中,硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子构成硝酸,将铜氧化,离子方程式是3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,A正确;
B.从后续操作看,“反应”过程生成CuCl,则溶液中的Cu2+被还原,发生反应的离子方程式是2Cu2+++2C1-+H2O=2CuC1↓++2H+,B正确;
C.“溶解”过程中,若硫酸用浓盐酸代替,则“反应”过程中生成的CuCl会被Cl-溶解,难以得到CuCl沉淀,C不正确;
D.“烘干”时,CuCl易被空气中的氧气氧化,所以需在隔绝空气的环境中进行,D正确;
7.工业上应用两矿法浸出软锰矿(主要成分MnO2)和方铅矿(主要成分PbS、FeS2),制备PbSO4和Mn3O4,转化流程如下。
已知:
PbCl2微溶于水,溶液中存在可逆反应:
。
下列说法正确的是
A.Ⅰ中可使用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液
B.Ⅱ中生成的沉淀Y是Fe(OH)2
C.Ⅳ中试剂X可能作氧化剂
D.Ⅴ中发生反应:
Pb2++SO42-==PbSO4
【解析】方铅矿(主要成分PbS、、FeS2)和软锰矿(主要成分MnO2)中加入稀盐酸、NaCl溶液并加热至70℃,发生的反应有MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O,3MnO2+2FeS2+12HCl=3MnCl2+2FeCl3+4S+6H2O,调节溶液的pH使铁离子和转化为沉淀,要除去这两种离子需要加入碱性物质且不能引进新的杂质,然后过滤得到氢氧化铁沉淀和滤液,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到PbCl2晶体和滤液,向滤液中通入氨气、X使锰离子被氧化生成Mn3O4,将溶液过滤得到Mn3O4和滤液。
A.若用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液,那么浓盐酸与软锰矿中的MnO2反应生成氯气,A错误;
B.由分析可知Ⅱ中生成的沉淀Y是Fe(OH)3,B错误;
C.Ⅳ中向滤液中通入氨气、X使锰离子被氧化生成Mn3O4,则试剂X可能作氧化剂,C正确;
D.因为PbCl2微溶于水,溶液中存在可逆反应:
,故Ⅴ中发生反应:
PbCl42-+SO42-==PbSO4+4Cl-,D错误;
8.富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·
B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·
SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。
由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
为了获得晶体,会先浓缩溶液接近饱和,然后将浓缩液放入高压釜中,控制温度进行结晶(硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化如图)。
A.该工艺流程中加快反应速率的措施有2种
B.在高压釜中,先降温结晶得到硼酸晶体,再蒸发结晶得到硫酸镁晶体
C.“酸浸”中镁硼酸盐发生反应2MgO·
B2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3
D.加入“MgO”后过滤,所得滤渣主要是Al(OH)3和Fe(OH)3
【解析】根据工艺流程分析,将富硼渣研磨后得到富硼渣粉后用热的H2SO4溶液酸浸,发生反应2MgO·
B2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O,浸出渣的主要成分为SiO2,浸出液中含有MgSO4、H3BO3、Al2(SO4)3和FeSO4,加入H2O2可将Fe2+氧化为Fe3+,再加入MgO调节pH可得到Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀,过滤后将滤液浓缩后放入高压釜中,控制温度结晶分别得到硫酸镁晶体和硼酸晶体。
A.根据分析可知,该工艺流程中加快反应速率的措施有研磨(增大反应物的接触面积)、加热2种措施,A选项正确;
B.根据硫酸镁与硼酸溶解度随温度的变化图可知,大约80℃之前硫酸镁和硼酸的溶解度随温度的升高而升高,因此先降温结晶会同时得到硫酸镁和硼酸的晶体,正确的操作应为浓缩后,升温控制温度在200℃以上结晶,趁热过滤得到硫酸镁晶体,再降温结晶,得到硼酸晶体,B选项错误;
C.由上述分析可知,“酸浸”时镁硼酸盐发生的反应为2MgO·
B2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3,C选项正确;
D.加入MgO调节pH可得到Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀,即过滤后的滤渣主要为Al(OH)3和Fe(OH)3的沉淀,D选项正确;
答案选B。
9.为防治雾霾,设计如下流程吸收工业尾气SO2和NO,同时获得连二亚硫酸钠(Na2S2O4,其结晶水合物又称保险粉)和
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- 高考 化学 三轮 复习 专题 工艺流程