2021届高三化学人教版高考复习考点突破卷:工艺流程(化学教学大咖提供).docx
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1、 工艺流程1高铁酸钾的生产流程如图所示,下列有关说法错误的是( )A高铁酸钾作净水剂的原因之一是其还原产物Fe3与水作用生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性B步骤中反应每消耗1 mol Cl2,转移1 mol电子C步骤中反应的离子方程式为3Fe3O426HNO9Fe3NO213H2OD由图知,氧化性:KClOK2FeO4【答案】C【解析】根据流程图,电解氯化钠溶液生成的氯气与氢氧化钾溶液反应生成碱性次氯酸钾浓溶液,用稀硝酸溶解磁铁矿得到的溶液中还原铁离子,碱性次氯酸钾浓溶液将Fe3氧化生成K2FeO4。AK2FeO4中+6价的铁检验强氧化性,其还原产物Fe3与水作用生成的Fe(OH)3胶体,具有
2、吸附性,因此是一种高效的净水剂,故A正确;B步骤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1 mol Cl2,转移1 mol电子,故B正确;C步骤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:KClOK2FeO4,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
3、,并生产一定量的铁红和氧化铜。下列说法不正确的是A标号处发生的反应均为氧化还原反应B标号处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸C标号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,因此处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+Fe2+H2,2Fe3+Fe3Fe2+,Cu2+FeCu+Fe2+,2Au3+3Fe2Au+3Fe2+;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;处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开;处将得
4、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;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,处发生的反应均为氧化还原反应,故A正确;B. 由分析可知,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,处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+Fe2+H2,2Fe3+Fe3Fe2+,Cu2+FeCu+Fe2+,2Au3+3Fe2Au+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、
5、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【答案】C【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
6、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;故选C。4碱式次氯酸镁MgmClO(OH)nH2O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
7、含有Mg2、Fe2B可以加入MgCO3调节pHC过滤1所得的滤渣含有Fe(OH)3D“混合”时反应的离子方程式为:2Mg2ClO2OHH2OMg2ClO(OH)2H2O【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
8、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)2H2O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、BX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【答案】D【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
9、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
10、海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuC1的工艺如下: 下列说法错误的是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+4H2OB“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【答案】C【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-+H2
11、O=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;故选C。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中可使用浓盐酸代替稀盐酸和NaCl的混合溶液B中生成的沉淀Y是Fe(OH)2C中试剂X可能作氧化剂D中发生反应:Pb2+SO42= PbSO4【答案】C【解析】方铅矿
12、 (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
13、氯气,A错误;B.由分析可知中生成的沉淀Y是Fe(OH)3,B错误;C.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:,故中发生反应:PbCl42-+SO42= PbSO4+4Cl-,D错误;故选C。8富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgOB2O3)、镁硅酸盐(2MgOSiO2)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)。下列说法错误的是A该工
14、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2MgOB2O3+2H2SO4+H2O2MgSO4+2H3BO3D加入“MgO”后过滤,所得滤渣主要是Al(OH)3 和Fe(OH)3【答案】B【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2MgOB2O3+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)
15、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
16、为2MgOB2O3+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NH4NO3产品,以变“废”为宝。下列说法错误的是AS2O中既存在非极性键又存在极性键B装置I的作用是吸收SO2,装置II的作用是吸收NOC保险粉可通过装置中阳极产物制备,Ce4从阴极口流出回到装置II循环使用D氧化装置IV中1L 2molL1NO,至少需要
17、标准状况下22.4LO2【答案】C【解析】根据流程分析可知,装置中加入NaOH溶液,可发生反应SO2+OH-=吸收SO2,装置中加入Ce4+,酸性条件下,NO与Ce4+发生氧化还原反应生成和,Ce4+被还原为Ce3+,装置(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce4从阳极口流出回到装置II循环使用,阴极发生反应2+2H+2e-=+2H2O,进而得到保险粉Na2S2O4,装置中被O2氧化为,与NH3得到NH4NO3。A中S原子与O原子形成极性键,S原子与S原子形成非极性键,A选项正确;B根据上述分析可知,装置中加入NaOH溶液,可发生反应SO2+OH-=吸收SO2,装置中加入Ce4+
18、,酸性条件下,NO与Ce4+发生氧化还原反应生成和,可吸收NO,B选项正确;C装置(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-=Ce4+,Ce4从阳极口流出回到装置II循环使用,C选项错误;D装置中被O2氧化为,N元素化合价由+3价升高至+5价,O的化合价由0价降低至-2价,氧化装置IV中1L 2molL-1(2mol)NO,则转移4mol电子,消耗1molO2,即需要标准状况下22.4LO2,D选项正确;答案选C。10银铜合金广泛应用于航空工业。从银铜合金的切割废料中回收银和制备CuAlO2的流程如下。已知:Al(OH) 3和Cu(OH) 2开始分解的温度分别为450和 80。 下列说法错误的是A
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