2020年高考化学一轮复习一遍过专题17化工流程二非金属.doc

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1、专题17 化工流程（二）（非金属）1硼单质在高温时是良好的导体，也是用途广泛的化工原料。镁单质可用于制造轻金属合金、球墨铸铁等。硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O，可以制取单质硼和镁。制取工艺流程如图所示，已知硼砂的化学式为Na2B4O710H2O，硼镁泥是硼镁矿制硼砂过程中产生的废渣，其主要成分是MgCO3，还含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。按要求回答问题：(1)化合物Mg2B2O5H2O中B的化合价为_。(2)将硼砂溶于热水后，常用稀硫酸调pH至23制取H3BO3，该反应的离子方程式为_。(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，则滤渣B的主要成分为

2、_。(4)写出加NaClO的过程中发生反应的离子方程式：_。(5)将硼镁泥中加入的硫酸改为盐酸是否可行？_。(填“是”或“否”)，理由是_。(6)仿照如下示例设计用MgSO47H2O制取金属镁的反应流程。(注明反应所需的反应物、条件和操作)示例：NaOHNaCl溶液NaCl固体_。【答案】3 B4O72-2H5H2O=4H3BO3 Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2 Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H、2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O 否 改为盐酸后，硼镁泥中的CaO转化为CaCl2，CaCl2易溶于水，无法除去杂质钙离子 MgSO47H2OMg(OH)2MgCl2溶液MgCl2

3、固体金属镁 【解析】 (1)根据化合物中各元素化合价代数和为零可得到Mg2B2O5H2O中硼元素的化合价为3；(2)硼砂在酸溶液中生成弱酸H3BO3的离子方程式为B4O2H5 H2O=4H3BO3；(3)由题图及硼镁泥的成分可知，往硼镁泥中加硫酸得到的滤渣A的主要成分为SiO2和CaSO4；滤渣B中含有不溶于稀盐酸的黑色固体，向滤液中加次氯酸钠可以将滤液中的Fe2和Mn2氧化，则氧化后的产物为Fe3和MnO2，加氧化镁是为了调节pH，让Fe3和Al3分别转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀而除去，所以滤渣B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2；(4)由上述分析可知，加NaClO的过程中

4、发生反应的离子方程式为Mn2ClOH2O=MnO2Cl2H、2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O；(5)CaSO4微溶于水，CaCl2易溶于水，若改用盐酸则不能除去杂质钙离子；(6)工业上通过电解熔融的氯化镁制备金属镁，故需要将MgSO47H2O先经过一系列操作转化成熔融氯化镁，具体反应流程为：MgSO47H2OMg(OH)2MgCl2溶液MgCl2固体金属镁。2某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。（1）固

5、体1的主要成分除Ca(OH)2外，还有_ 、_ （填化学式）;（2）步骤中需要的O2量应是_（填“少量”或“过量”）；步骤最终捕获剂捕获的气体产物是_;（3）步骤处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为_;（4）为确保步骤无NaNO3生成，理论上应控制NO与O2的物质的量之比为_，若n(NO) :n(O2)=5:2且NaOH溶液足量，则步骤所得溶液中NaNO3与NaNO2的物质的量之比为_。【答案】CaSO3 CaCO3 少量 CO NH4+ NO2- = N2+2H2O 4:1 3:7 【解析】（1）根据题中的流程，工业废气通入过量的石灰乳中，固体1的主要成分除Ca(OH)2外，还有Ca

6、SO3和CaCO3沉淀；（2）氧气需少量，原因是O2过量将NO完全氧化成NO2，这样通过碱液会得到硝酸钠，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO；（3）NH4+和NO2-能够发生归中反应生成N2，离子方程式为NH4+ NO2- = N2+2H2O；（4）NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O说明n(NO)和n(NO2)为1：1时，完全转为亚硝酸钠，而2NO+O2=2NO2，假设生成2xmolNO2，则消耗xmolO2和2xmolNO，由于n(NO)和n(NO2)为1：1，说明反应剩余2xmolNO，则总计4xmolNO，那么理论上应控制NO与O2的物质的量之

7、比为4：1。假设有2molO2和5molNO，那么NO和O2反应后得到1molNO和4molNO2，1molNO和1molNO2恰好完全反应生成2mol亚硝酸钠，剩下3molNO2和碱液反应，其方程式为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，根据计量数关系可知生成1.5mol硝酸钠和1.5mol亚硝酸钠，合计共1.5mol硝酸钠和3.5mol亚硝酸钠，则步骤所得溶液中NaNO3与NaNO2的物质的量之比为3：7。3由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下： 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用_。 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是_(写试剂名称)。 通入SO2的目的是将

8、I2还原为I，该反应的离子方程式为_。 工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制_”。 “制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw1.01013，KspFe(OH)29.01015。为避免0.9 molL1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于_。 “制KIO3溶液”反应的离子方程式为_。 KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_。【答案】食盐添加剂，补充碘成分，预防碘缺乏病 淀粉溶液 SO2I22H2O=SO42-2I4H( 或2SO2I22Cu24H2O=2Cu

9、I2 SO42-8H) KI(aq) 6.0 5Cl2I212OH=2IO3-10Cl6H2O 蒸发浓缩，降温结晶 【解析】 KIO3是日常生活中食用加碘盐的主要添加剂，可以预防碘缺乏病，故答案为：食盐添加剂，补充碘成分，预防碘缺乏病；(2)因淀粉遇碘变蓝，因此检验“含碘废水”中是否含有单质I2，常用的试剂是淀粉溶液，故答案为：淀粉溶液；(3)通入SO2的目的是将I2还原为I-，二氧化硫被氧化生成硫酸，反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+)，故答案为：SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H

10、+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+)； 根据工艺流程图，五种物质的制备反应中，只有制备KI溶液的过程中没有元素化合价的变化，不涉及氧化还原反应，故答案为：KI(aq)；(5)KspFe(OH)2=9.010-15，现测得溶液中c(FeI2)为0.9 molL-1，则c(OH-)= =10-7mol/L，此温度下，Kw=1.010-13，c(H+)= =10-6mol/L，pH=-lg10-6=6.0，故答案为：6.0；(6)“制KIO3溶液”时，氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成KIO3和氯化钾，反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10C

11、l-+6H2O，故答案为：5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O；(7)由溶解度曲线图可知，KIO3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度随温度升高而增大，由KIO3溶液得到KIO3晶体，可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法得到，故答案为：蒸发浓缩、降温结晶。4硒(Se)和铜(Cu)在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂，也是动物体必需的营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧

12、化分解技术生产CuCl的工艺过程如下所示：请回答下列问题：(1)若步骤中得到的氧化产物只有一种，则它的化学式是_。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式：_。(3)步骤包括用pH2的溶液酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写酸的名称)。(4)上述工艺中，步骤和的作用是_。(5)Se为A族元素，用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠(Na2SeSO3)溶液反应可获得纳米硒化铜，硒代硫酸钠还可用于Se的精制，写出硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒的化学方程式：_。(6)氯化亚铜产率与温度、溶液pH关系如下图所示。据图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低影响CuCl产

13、率的原因是_；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是_。(7)用NaHS作污水处理的沉淀剂，可以处理工业废水中的Cu2。已知：25时，H2S的电离平衡常数Ka11.0107，Ka27.01015，CuS的溶度积为Ksp(CuS)6.31036。反应Cu2(aq)HS(aq) CuS(s)H(aq)的平衡常数K_(结果保留1位小数)。【答案】CuSO4 2Cu2+ +SO32- +2Cl- + H2O=2CuCl+SO42- +2H+ 硫酸 使CuCl干燥，防止其水解氧化 Na2SeSO3H2SO4=Na2SO4SeSO2H2O 温度过低反应速率慢 温度过高、pH过大，容易向CuO和Cu

14、2O转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解(任答一点即可) 1.11021 【解析】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2+ +SO32- +2Cl- + H2O=2CuCl+SO42- +2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜。 (1) 由于酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成CuSO4，故答案为: CuSO4； (2)铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，步骤中主要反应的离子方程式为2Cu2+ +SO32- +2

15、Cl- + H2O=2CuCl+SO42- +2H+；(3) CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化，防止CuCl溶解氧化引入新杂质，所以应加入硫酸，不能加入硝酸等氧化性酸，也不能加入盐酸，故答案为:硫酸； (4) 步骤为醇洗，步骤为烘干，因乙醇沸点低，易挥发，用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止CuCl水解、氧化，故答案为:醇洗有利于加快去除CuCl表面水分防止其水解氧化；（5）硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒，同时生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Na2SeSO3H2SO4=Na2SO4SeSO2H2O；（6）据

16、图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低影响CuCl产率的原因是温度过低反应速率慢；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是温度过高、pH过大，容易向CuO和Cu2O转化，且温度过高，铵盐(氯化铵，亚硫酸铵)易受热分解；（7）反应Cu2(aq)HS(aq) CuS(s)H(aq)的平衡常数K=。5NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2H2O的工艺流程如下：已知P4与两种碱的反应主要有：. 2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO

17、2)2+2H2 . 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2H2O+2H2. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3 . NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2(1) 已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，从吸收液中获得NaH2PO2H2O的操作为_、_过滤、洗涤和干燥。(3) 用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为：_。(4) “反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与P4的物质的量之比n(碱)/

18、 n(磷)与NaH2PO2产率的关系如图所示。当n(碱)/ n(磷)2.6时，NaH2PO2的产率随n(碱)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是_。(5) 滤渣2主要成分为_ (填化学式)。(6) “过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl及Fe2+等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是_。(7)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式_。【答案】正盐 蒸发浓缩 冷却结晶 2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni + H3PO4 + NaCl + 3HCl 过量的碱将NaH2PO2转化为Na2

19、HPO3 CaCO3和Al(OH)3 过量的Ag+会氧化H2PO2 H2PO2-4e-+2H2OH3PO4+3H+ 【解析】 (1)H3PO2是一元中强酸，在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为H3PO2H+H2PO2-，H2PO2-不能再电离，则NaH2PO2为正盐，故答案为：正盐；(2) 根据题中所给信息，PH3与NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl，反应的离子方程式为PH3+2ClO-+OH-=H2PO2-+2Cl-+H2O，从吸收液中获得NaH2PO2H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤和干燥，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶； (3)根据题意，NiCl2中Ni转

20、化成Ni单质，NaH2PO2为还原剂，P元素的化合价升高，NiCl2NaH2PO2NiH3PO4NaCl，依据化合价升降法进行配平，即2NiCl3NaH2PO22NiH3PO4NaCl，产物为H3PO4，说明该溶液为酸性，利用原子守恒配平其他物质，反应的化学方程式为2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni + H3PO4 + NaCl + 3HCl，故答案为：2NiCl2 + NaH2PO2 + 2H2O= 2Ni + H3PO4 + NaCl + 3HCl；(4)n(碱)/n(磷)2.6，说明碱过量，根据P4与两种碱反应中IV，H2PO2与过量的NaOH反应转化成HPO32，

21、次磷酸钠的产率降低，因此NaH2PO2的产率随n(碱)/n(磷)的增大而降低的可能的原因是过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3，故答案为：过量的碱将NaH2PO2转化为Na2HPO3；(5)“调pH”除去Ca2和Al3，CO2与碱反应生成CO32，CO32与Ca2反应生成CaCO3，CO32与Al3发生双水解反应生成Al(OH)3，因此滤渣2的成分是CaCO3和Al(OH)3，故答案为：CaCO3和Al(OH)3；(6)NaH2PO2具有强还原性，Ag具有氧化性，因此加入Ag2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的Ag+会氧化H2PO2-，故答案为：过量的Ag+会氧化H2PO2；(7) N

22、aH2PO2具有较强的还原性，电解时，阳极上H2PO2-失电子，所以用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为：H2PO2-4e-+2H2OH3PO4+3H+，故答案为：H2PO2-4e-+2H2OH3PO4+3H+。6亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：HC1O2可视为强酸，NaClO2的溶解度随温度升高而增大。ClO2的沸点为283K，纯ClO2易分解爆炸。回答下列问题：(1)ClO2发生器中发生反应的离子方程式为_；向其中鼓入空气的作用可能是_。(2)吸收塔中发生反应的化学方程式为_；为防止生成的NaClO2被继续还原成N

23、aCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是_（填序号）。ANa2O2 B.Na2S CFeCl2 D.KMnO4(3)操作的实验方法依次是_、_、过滤；操作实验方法是_。(4)akg NaClO3理论上可制_ kg NaClO23H2O。【答案】2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42- 稀释ClO2，防止爆炸 2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 A 蒸发浓缩； 冷却结晶 重结晶 1.36a 【解析】（1）ClO2发生器中NaClO3与SO2发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，其反应的离子方程式为：2ClO3-+SO2=2ClO

24、2+SO42-；由信息可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释，则发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸，故答案为：2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；稀释ClO2，防止爆炸；（2）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2NaClO2，氯元素化合价降低，ClO2被还原，则H2O2必定被氧化做还原剂，反应中有氧气产生，反应方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；还原性要适中，还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；为方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产，Na2O2溶于水相当于

25、H2O2，Na2S、FeCl2还原性较强，而且生成物与NaClO2分离比较困难，KMnO4具有强氧化性，故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2；A；（3）从溶液中得到含结晶水的晶体，则操作的实验方法依次是蒸发浓缩、冷却结晶，通过过滤得到粗晶体，为获得更纯净的晶体应该选择重结晶的方法，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；重结晶；（4）由氯原子个数守恒可得NaClO3NaClO23H2O，则有M（NaClO3）：M(NaClO23H2O)=m(NaClO3):m(NaClO23H2O)，106.5:144.5=akg：m(NaClO23H2O)， 解得m(NaClO2

26、3H2O)1.36akg，故答案为：1.36akg。7某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸，获得了良好的经济效益，下面是其生产流程图。（1）试剂a可能是_，设备B的名称为_，设备A中的化学方程式为_。（2）该化工厂合成氨时的压强40MPa，温度为500左右，在此条件下，测定达到平衡时混合气体中NH3的体积分数约为35.2%。在保持温度、压强不变的情况下，写出一种能提高合成塔中H2转化率的方法_，温度越低，NH3的产率越高，为何不在较低温度下进行合成_。从合成塔中出来的NH3的体积分数通常约为15%，其原因是_。（3）从设备B中出来的硝酸浓度较小，通常先加入一定量的硝酸镁后再进行

27、蒸馏下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：_A浓硫酸B硫酸镁C生石灰蒸馏时通常采用减压蒸馏，这样做的主要目的是_。（4）用尿素CO(NH2)2处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体，反应过程为：NO、NO2在水中反应转化亚硝酸，然后亚硝酸再与尿素反应，写出后者反应的化学方程式：_。【答案】（1）NaOH溶液(Na2CO3溶液、氨水也可)；吸收塔；4NH3+5O24NO+6H2O（2）及时分离出NH3或者增大N2的浓度；若温度过低，反应速率太慢，会导致单位时间内生成的NH3量很少；合成塔中反应并没有达到平衡（3）ab；可使HNO3在较低温度下气化，避免硝酸分解；（4）2HNO2+CO(NH2)2

28、=CO2+2N2+3H2O【解析】试题分析：（1）设备A是氧化炉，NH3与氧气反应生成NO与水；设备B是吸收塔。（2）温度过低，反应速率会很慢，单位时间内生成的NH3会很少；为使单位时间内获得尽可能多的产品，实际生产中不可能等到反应达到平衡后再将含有NH3的混合物从合成塔中放出来，故从合成塔中出来的气体中NH3的百分含量比平衡时的含量低。（3）可向稀硝酸中加入浓硫酸或硫酸镁等具有吸水性物质，然后再进行蒸馏，CaO与硝酸反应而不能用。（4）HNO2与CO(NH2)2反应生成两种元素气体，则有HNO2+CO(NH2)2N2+CO2，由电子守恒有2HNO2+CO(NH2)22N2+CO2，由质量守恒

29、有：2HNO2+CO(NH2)2=2N2+CO2+3H2O。8从海水中提取溴的工业流程如图：（1）以上步骤I中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。（2）实验室保存液溴时，通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，这与液溴的_性质有关（填写序号）。A 氧化性 B 还原性 C 挥发性 D 腐蚀性 E 密度比水大（3）流程中将吹出的溴蒸气用纯碱溶液吸收时还有CO2生成，写出吸收时发生反应的离子方程式：_。（4）实验室分离溴水中的溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是_。（填序号）A 四氯化碳 B 乙醇 C 烧碱溶液 D 苯【答案】富集溴元素 CE 3Br2+3CO32=BrO

30、3+5Br+3CO2 AD 【解析】（1）步骤I中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤I中已获得游离态的溴，步骤II又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，故答案为：富集溴元素。（2）由于液溴易挥发，密度比水大，所以通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，形成液封，故答案为：CE。（3）溴蒸气与纯碱溶液反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3= NaBrO3+5NaBr+3CO2，离子方程式为：3Br2+3CO32=BrO3+5Br+3CO2，故答案为：3Br2+3CO32=BrO3+5Br+3CO2。（4）苯、四氯化碳与水互不相溶，溴在四氯化碳

31、和在苯中溶解度比在水中的大，故可以用作溴的萃取剂的是苯和四氯化碳，故答案为：AD。9亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3。其实验流程如下：查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如下图是所示。（1）如图中的线2表示的组分为_（填化学式）（2）写出如图曲线4的反应方程式：_（3）实验时，“反应”中加入NaOH溶液的目的是_（用化学方程式表示）（4）国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数97.0%为优等品，93.0%为一等品。为了确定实验所得产品的等级，研究小组采用了下列方法进行测定。称取2.57

32、0g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，再加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重，质量为4.660g，通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数（写出计算过程）。_【答案】NaHCO3 Na2SO3+SO2+H2O =2NaHSO3 NaHSO3NaOH=Na2SO3H2O 98.05% 【解析】向碳酸钠溶液中通入二氧化硫，发生的反应依次：2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3，2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O， SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3，所以图像上对应的线1表示Na2CO

33、3，线2表示NaHCO3，线3表示Na2SO3，线4表示NaHSO3，得到亚硫酸钠溶液蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤得到Na2SO3。（1）依据反应过程和图象曲线变化可知，曲线2表示的是碳酸氢钠；（2）曲线4的反应方程式：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3；（3）“反应II”中加入NaOH溶液的目的是和亚硫酸氢钠反应得到亚硫酸钠；（4）称取2.570g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，再加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过过滤、洗涤、干燥后称量，质量为4.660g，为硫酸钡沉淀质量，反应为：Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O，Na2S

34、O4+BaCl2=2NaCl+BaSO4，结合硫酸钡物质的量，硫元素守恒计算。（1）依据反应过程和图象曲线变化可知，曲线2表示的组分为NaHCO3，故答案为：NaHCO3。（2）依据反应过程和图象曲线变化可知，曲线4表示的组分为NaHSO3，曲线4的反应方程式：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3，故答案为：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。（3）“反应II”中加入NaOH溶液的目的是和亚硫酸氢钠反应得到亚硫酸钠，反应的化学方程式为：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O，故答案为：NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O。（4）Na2SO3+H2O2=Na2SO

35、4+H2O，Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4，m（BaSO4）=4.660g，n（BaSO4）=4.660g233g/mol=0.020mol，则根据硫元素守恒n（Na2SO3）=n（BaSO4）=0.020mol，m（Na2SO3）=0.020mol126 g/mol=2.520g，w（Na2SO3）=2.520g2.570g100%98.05%，故答案为：98.05%。10硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。请回答下列问题：(1)单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸，该反应的化学方程式为_。(2)利用铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、

36、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸，已知天然的Fe3O4不溶于酸。生产硼酸的工艺流程如下：“浸渣”主要成分的化学式为_。“净化除杂”：滤液保持一定温度，需先加H2O2溶液，然后再调节溶液的pH=5.6。温度不宜过高的原因是_。调节溶液的pH=5.6的主要目的是_。已知：KspFe(OH)3=2.610-39， KspAl(OH)3=1.310-33，已知：KspFe(OH)2=4.710-6， KspMg(OH)2=5.610-12，(3)硼酸也可以通过电解方法制备。工作原理如图所示。写出阳极的电极反应式_。a膜或b膜为阳离子交换膜的是_；阴极室溶液的浓度_(填“变大”、“不变”、

37、“变小”)。(4)写出一定条件下硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_。【答案】B+3HNO3H3BO3+3NO2 SiO2、Fe3O4 温度过高使H2O2分解 使Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀 2H2O-4e-=O2+4H+ a膜 变大 NaOH+H3BO3=NaB(OH)4 【解析】（1）单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸，方程式为：B+3HNO3H3BO3+3NO2；（2）反应的原料中除了SiO2、Fe3O4之外，其余物质均可以与硫酸反应生成对应的离子，故“浸渣”主要成分为：SiO2、Fe3O4；H2O2受热易分解为水和氧气，故温度不宜过高，调节pH为5.6的目的是使Fe3+、Al3

38、+完全形成氢氧化物沉淀，故答案为：温度过高使H2O2分解；使Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀；（3）阳极室溶液为稀硫酸，石墨电极为惰性电极，阳极应该是溶液中的水失电子生成氧气，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+；溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，故a膜为阳离子交换膜，阴极室发生得电子的还原反应：2H2O+2e-=H2+2OH-，有OH-生成，溶液的pH增大，故答案为：2H2O-4e-=O2+4H+；a膜；变大；（4）硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：NaOH+H3BO3=NaB(OH)411某种制取纯碱的生产流程如下图所示：完成下列填空：（1）N原子核外有_种不同运动

39、状态的电子，它的最外层电子排布式是_；组成纯碱的元素原子半径从大到小依次为_。（2）氨水是常用氮肥，用氨水施肥时要避开高温、大风天气，原因是_。（3）用离子方程式表示碳酸钠被称为“碱”的原因_ 。（4）结合下图用溶解平衡理论解释反应II的反应原理_。（5）在向母液中通入石灰乳进行蒸氨之前，通常需要先将母液加热。若不加热，加入石灰乳容易产生沉淀堵塞管道，生成的沉淀是_。（6）上述流程中可以循环利用的物质有_，副产物是_。（7）利用化工生产遵循的一般原则分析上述纯碱生产流程，指出不足之处_（写一条）。【答案】7 2s22p3 Na C O 氨水易挥发，大风高温天气加速氨气挥发从而失去肥效 CO32

40、- + H2O HCO3- + OH- 碳酸氢钠溶解度最小；反应I生成高浓度HCO3-，反应II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的离子浓度超出碳酸氢钠饱和溶液浓度，所以析出碳酸氢钠 CaCO3 CO2，NH3 CaCl2 有副产物生成，原料没有充分利用（或母液中有大量氯化钠与氯化钙一起排出，原料没有充分利用。） 【解析】（1）N原子核电荷数为7，核外有7个电子，每一个电子的运动状态都不相同，所以氮原子核外有7种不同运动状态的电子，它的最外层电子排布式是2s22p3；纯碱所含元素分别为：钠、碳、氧，电子层数越多，原子半径越大，同一周期，从左到右，原子半径减小，因此钠、碳、氧三种元素原

41、子半径从大到小依次为Na C O；正确答案：7；2s22p3；Na C O。（2）氨水是常用氮肥，用氨水施肥时要避开高温、大风天气，原因是氨水易挥发，大风高温天气加速氨气挥发从而失去肥效；正确答案：氨水易挥发，大风高温天气加速氨气挥发从而失去肥效。（3）碳酸钠在水中发生水解，生成碳酸氢钠和氢氧化钠，离子方程式为CO32- + H2O HCO3- + OH- ；正确答案： CO32- + H2O HCO3- + OH- 。（4）根据图示，碳酸氢钠溶解度最小；反应I生成高浓度HCO3-，反应II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的离子浓度超出碳酸氢钠饱和溶液浓度，所以析出碳酸氢钠；正确答

42、案：碳酸氢钠溶解度最小；反应I生成高浓度HCO3-，反应II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的离子浓度超出碳酸氢钠饱和溶液浓度，所以析出碳酸氢钠。（5）母液中含有氯化铵和极少量的碳酸氢钠， 碳酸氢钠溶液与石灰乳反应生成碳酸钙沉淀，易堵塞管道，正确答案：CaCO3。（6）上述流程中，氨气、二氧化碳既是反应物，也是生成物，因此在整个流程中可以循环利用；整个反应中氢氧化钙与氯化铵反应生成了氨气和氯化钙副产物；正确答案：CO2，NH3 ；CaCl2。（7）利用化工生产遵循的一般原则分析上述纯碱生产流程，其不足之处是有副产物生成，原料没有充分利用（或母液中有大量氯化钠与氯化钙一起排出，原料没有充分利用）；正确答案：有副产物生成，原料没有充分利用（或母液中有大量氯化钠与氯化钙一起排出，原料没有充分利用）。12纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图。已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。回答以下问题：（1）粗盐中含有的杂质离子有Ca2、Mg2、SO42等。精制除杂的步骤顺序是a_b(填字母编号)。a.粗盐溶解，滤去沉渣 b加入盐酸调pH c加入Ba(OH)2溶液d加入Na2CO3溶液 e过滤（2）向饱和食盐