2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习及答案解析.doc
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1、2020年高考化学无机化工流程图题专项复习一、单选题(本大题共20小题,共40分)1. 某化学小组以铝土矿(含 Al2O3、Fe2O3和 SiO2)为原料进行炼铝探究(流程如下),叙述错误的是() A. 步骤过程中均需过滤操作B. a、b中铝元素的化合价相同C. 反应的化学方程式为:2NaAlO2+3H2O+CO2=2Al(OH)3+Na2CO3D. d只能是氧化铝2. (NH4)2SO4是一种常见的化肥,某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如下:3.4. 下列说法正确的是()A. 通入NH3和CO2的顺序可以互换B. 操作2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤,可
2、得(NH4)2SO4C. 步骤中反应的离子方程式为Ca2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3+2NH4+D. 通入的NH3和CO2均应过量,且工艺流程中CO2可循环利用5. 由二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是()6.A. 均属于氧化还原反应B. H2和HCl均可循环利用C. SiO2是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维7. 实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图3所示:8. 下列叙述错误的是()A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2
3、O2C. 加入锌粉反应的离子为Cu2+D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO9. 多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示:10.11. 下列说法错误的是()A. Y、Z分别为H2、Cl2B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1C. SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl,据此推测SiHCl3中硅元素的化合价为+2价D. Y与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应12. 活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料
4、。某小组以粗氧化锌(含铁、铜的氧化物)为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下:13. 已知相关氢氧化物沉淀pH范围如表所示Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2开始沉淀5.47.02.34.7完全沉淀8.09.04.16.7下列说法不正确的是()A. “酸浸”中25%稀硫酸可用98%浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴管等仪器B. “除铁”中用ZnO粉调节溶液pH至4.14.7C. “除铜”中加入Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响D. “沉锌”反应为2Zn2+4HCO3-=Zn2(OH)2CO3+3CO2+H2O14. 工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-
5、等杂质)为主要原料采用“侯氏制城法”生产纯碱和化肥NH4Cl.工艺流程如图所示。下列有关说法不正确的是()A. 对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pHB. 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C. 流程图中的系列操作中用到的仪器可能有玻璃棒、烧杯、漏斗、坩埚等D. 该流程中得到的晶体用到了溶解度的差异性15. 某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以废催化剂为原料,回收锌和铜。设计实验流程如下:已知:CuS既不溶于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。下列说法正确的是()16.A. 滤液1中是否含有Fe2+,可以选用KSCN和新制的氯水检
6、验B. 步骤操作中,先加6%H2O2,在不断搅拌下,再加入1.0molL-1H2SO4C. 滤渣1成分是SiO2和CuS,滤渣2成分一定是SiO2D. 步骤操作中,生成的气体需用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收17. 废铁屑制Fe2O3的一种流程如下图:18.下列说法不正确的是( )A. 热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污B. 操作a是萃取C. 冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解D. Fe2O3可用作红色颜料19. ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如图所示。20.21. 下列说法不正确的是()A. 步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥B. 吸收器中生
7、成NaClO2的离子方程式:2ClO2+H2O2=2C1O2-+O2+2H+C. 工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输D. 通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收22. 部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.92g,经如图处理: 23. 24. 下列说法正确的是() 25. 滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ 26. 样品中含氧元素的物质的量为0.03mol 27. 溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol 28. V=224mL 29. V=336mLA. B. C. D. 30. CuSO4是一种重要的化工原料
8、,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是()A. 途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:=C. 硫酸铜在1100分解的方程式为:2CuSO4高温Cu2O+SO2+SO3+O2D. 当Y为葡萄糖时,葡萄糖发生还原反应31. 锶(Sr)为第五周期IIA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl26H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4,含少量BaSO4)为原料制备,生产流程如下:下列叙述不正确的是()32.A. 工业上天青石焙烧前先研磨粉碎目的是增大反应物接触面积,提高化学反应速率B.
9、高温焙烧时,若0.5molSrSO4完全反应转移了4mol电子,该反应的化学方程式为:SrSO4+4CSrS+4COC. 加入适量1mol/L H2SO4目的是除去溶液中Ba2+杂质D. 工业上常电解熔融SrCl2制锶单质,则SrCl26H2O制取无水SrCl2一定要在无水氯化氢气流中加热SrCl26H2O失水至恒重33. 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图为海水利用的部分过程下列有关说法正确的是() 34.A. 在第、步骤中,溴元素均被氧化B. 制取NaHCO3的原理是利用其在此反应所涉及物质中溶解度最小C. 用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3D. 工业上通过电
10、解饱和MgCl2溶液制取金属镁35. 某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿、煤、石灰石和黏土,现拟建设大型炼铁厂和与之相关联的焦化厂、发电厂、水泥厂等。下图中工厂名称正确的是()36.37.A. 焦化厂B. 炼铁厂C. 发电厂D. 水泥厂38. 甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去).下列说法不正确的是()A. 若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,则丙可能属于两性氧化物B. 若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质,且戊为碱,则丙只能为Na2O2C. 若丙、丁混合产生白烟,且丙为18电子分子,丁为10电子分子,则乙的水溶液
11、可能具有漂白作用D. 若甲、丙、戊含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化合价由低到高的顺序可能为:甲丙O2SO42-D. 此工艺的优点之一是物质能循环利用41. 一种以“火法粗炼”、“电解精炼”相结合的炼制精铜工艺流程如下42. 已知“还原”反应中,冰钢中的Cu2S先转化为Cu2O,然后Cu2O再与Cu2S反应生成粗铜。下列叙述正确的是()A. 该炼铜工艺对环境友好,不会产生大气污染物B. “烙烧”过程中,CuFeS2既是氧化剂又是还原剂C. 在Cu2S”还原”为Cu的总反应中,C2O作催化剂D. “电解”时,金、银等贵金属被置换出来形成阳极泥43. 联合制碱法生产纯碱的工艺流程如图所示。下
12、列说法正确的是()A. 氨化与碳酸化的先后顺序可以交换B. 操作I和操作是两种不同的分离方法C. 该工艺流程中循环利用的物质是NH3和CO2D. 流程中的一系列操作”包括通氨气、冷却、加食盐44. 铜是一种紫红色金属,被称作“电器工业的主角”,铜主要是黄铜矿炼制,焙烧时发生反应2CuFeS2+O2-高温Cu2S+2FeS+SO2,其简单流程如图所示,下列说法正确的是()45.A. 焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫B. 在焙烧时氧化剂只有氧气C. 粗铜精炼时用粗铜作阴极D. Cu2S可用于火法炼制铜二、简答题(本大题共4小题,共60分)46. 氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始
13、物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:47.48. 请回答下列问题:49. (1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_;50. (2)基态B原子的电子排布式为_;B和N相比,电负性较大的是_,BN中B元素的化合价为_;51. (3)在BF3分子中,F-B-F的建角是_,B原子的杂化轨道类型为_,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_;52. (4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为_,层间作用力为_;53. (5)六方氢化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为3
14、61.5pm,立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子,立方氮化硼的密度是_gcm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA).54. 钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物,成分可表示为FeTiO3(Ti为+4价).钛白粉(TiO2)涂料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途,制备流程如图: 55. 56. (1)钛铁矿与硫酸反应时可表示为FeTiO3+H2SO4TiOSO4+X+H2O.其中X的化学式为 _ .该反应为 _ (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)57. (2)某钛铁矿中FeTiO3的含量为76%,该钛铁矿与硫酸反应时Ti转化率为92%,操作I到操作IV的过程中Ti的转
15、化率为96%,则1t该钛铁矿可生产钛白粉 _ t(所有计算结果保留两位有效数字),能否计算绿矾的产量 _ ?(若能则计算数值,否则说明理由)58. (3)操作I的名称是 _ ,操作II包括搅拌、结晶、 _ .操作II中加入铁粉的目的是 _ (用离子方程式表示)59. (4)写出操作III中TiOSO4水解的化学方程式: _ 60. (5)该生产过程中产生的尾气SO2、SO3的处理方法是 _ 61. 已知某合金可能由铝、铁、铜、碳等组成,通过下面实验,确定合金的组成,每一步试剂都是足量的62. 试回答:(1)合金中肯定含有的金属是(填元素符号)_63. (2)写出由G转变成H的化学方程式_.X生
16、成溶液A的化学反应方程式_64. (3)写出用KSCN鉴别K溶液的离子方程式_;向K溶液加入B反应的离子方程式_65. 钯(Pd)是一种不活泼金属,性质与铂相似在科研和工业生产中,含钯催化剂不仅用途广泛,且用量大,因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益已知废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯66.67. (1)气体I的化学式为_,酸溶I的目的是_68. (2)王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,其体积比为_.残渣与王水发生的反应有:69. a.Pd+HCl+HNO370. b._(写出化学方程式并配平)71. (3)若用足量的烧碱吸收气体II,
17、请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、_、_、_72. (4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式:_.使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是_73. (5)操作I的名称是_,溶液I可能含有的有机离子为_74. (6)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700下进行灼烧,同时不断通入空气,其目的是_75.参考答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查含铝物质的转化、物质的分离、提纯的方法及综合应用,为高频考点,把握流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大。【解答】铝土矿主要成分为Al2
18、O3、Fe2O3和 SiO2,铝土矿加盐酸溶解后,Al2O3、Fe2O3和盐酸反应溶解,而SiO2和盐酸不反应,不能溶解,过滤除去SiO2后溶液中含有的阳离子有Al3+、Fe3+、H+,加入过量NaOH溶液,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,过滤除去不溶物Fe(OH)3,溶液含有AlO2-、Cl-、OH-,通入过量CO2得到Al(OH)3沉淀,加热分解Al(OH)3生成Al2O3,电解Al2O3生成铝单质。A.步骤过程中均需将固体和液体分离,为过滤操作,故A正确;B.a、b中铝元素分别以Al3+、AlO2-
19、存在,化合价都为+3价,故B正确;C.反应为NaAlO2和二氧化碳的反应,反应的化学方程式为NaAlO2+2H2O+CO2=Al(OH)3+NaHCO3,故C错误;D.由以上分析可知d为氧化铝,故D正确;故选:C。2.【答案】B【解析】【分析】流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳利于反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳,A.由于CO2微溶于水,NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2;B.操
20、作2是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等,可得(NH4)2SO4;C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,硫酸钙微溶;D.通入足量NH3,通适量二氧化碳,二氧化碳参与化学反应过程,最后又生成。本题属于新信息题,通过一个陌生的反应考查了有关硫酸铵和二氧化碳的知识,因此同学们要充分利用所给的信息,不要被无用的信息迷惑,结合自己已学过的知识,进行有依据性的判断,题目难度中等。【解答】A.由于CO2微溶于水,NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2,反应的化学方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4
21、+CaCO3,通入NH3和CO2的顺序不可以互换,故A错误;B.流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳利于反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,操作2是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等,可得(NH4)2SO4,故B正确;C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀物质发生的主要化学反应为:CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3+(NH4)2SO4.反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2
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