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专题05 高考化工流程强化演练(一)(解析版)
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
【答案】B
【解析】A项,可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾,废易拉罐属于可回收垃圾,回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,A正确;B项,偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应生成碳酸钠、碳酸铵和氢氧化铝,故“沉淀”为Al (OH)3,B错误;C项,沉淀溶解于稀硫酸,再加入硫酸钾,“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶,最后得到明矾,C正确;D项,上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3,过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应得到氢氧化铝沉淀,D正确。故选B。
2.(2019年广东省广州市高三综合测试)明矾KAl(SO4)2.12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中采用废易拉罐(含有Al和少量Fe、Mg杂质)制备明矾的流程如图所示:
下列叙述错误的是( )
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.“沉淀”为Al2(CO3)3
C.“操作a”中包含蒸发浓缩、冷却结晶
6.(2020年安徽省”皖南八校“2020届高三上学期第一次联考)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料。工业上采用以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸和轻质氧化镁,其工艺流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.“溶浸”中产生的气体是氨气
B.“滤渣1”是SiO2
【答案】D
【解析】A项,“沉碘”时,Na2SO3将I2、ICl还原为I-,作还原剂;I-再与Cu2+作用,生成I2和CuI,A正确;B项,“氧化”时,尾气为氮的氧化物,可用NaOH溶液吸收处理,B正确;C项,“制Fe3I8”时,I由-1价升高到0价,每生成1 mol Fe3I8转移8mole-,C正确;D项,“转化”时,K2CO3溶液提供碱性环境,将Fe3+、Fe2+都转化为沉淀,这是K2SO4溶液所不能替代的,D错误。故选D。
【答案】C
【解析】A项,步骤③已将溴吹出来了,但步骤④又重新用SO2吸收溴,步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2,步骤④⑤的目的是为了提高溴的含量,即富集溴,故A正确;B项,空气可用吹出溴,则步骤③说明溴具有挥发性,故B正确;C项,步骤④发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子反应为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,C错误;D项,实现大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法,采用的仪器为分液漏斗,操作时下层液体必须从下口流出,上层液体从上口倒出,D正确;故选C。
(2)“沉钙”过程中发生的化学反应方程式为____________________。
(3)在NH4C1尾液中加入氧化镁并加热,发生反应的离子方程式为_____________。
(4)“系列操作”包含有:____________________。
(5)氧化镁可以在尾液处理中循环使用,______和_______可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。
(2)CaCl2+(NH4)2CO3=CaCO3↓+2NH4Cl(1分) (3)MgO+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3↑(1分)
(4)加热蒸发、煅烧(1分) (5)HCl(1分) NH3(1分)
(5)能耗低(1分)对石灰石纯度要求不高(1分)
【解析】⑴低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及A12O3)用盐酸酸溶,CaCO3、MnCO3、Fe2O3及A12O3分别与盐酸发生复分解反应离子方程式为:CaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ca2+,MnCO3+2H+=H2O+CO2↑+Mn2+,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,A12O3+6H+=2A13++3H2O,所以气体A为:CO2,向粗制的氯化钙溶液中通入氨气,除去Fe3+,A13+,Mn2+,过滤得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3、A1(OH)3、Mn(OH)2;⑵气体A为:CO2,用水吸收氨气和二氧化碳生成碳酸铵,“沉钙”过程中氯化钙与碳酸铵发生复分解反应:CaCl2+(NH4)2CO3=CaCO3↓+2NH4Cl得到碳酸钙沉淀和氯化铵;⑶氯化铵为强酸弱碱盐,水解溶液呈酸性,水解吸热,氯化铵中加入氧化镁并加热,反应MgO+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3↑;⑷镁的氯化物在溶液溶液中水解生成氢氧化镁和HCl,氯化镁加热蒸发,水解生成氢氧化镁和HCl,加热时HCl挥发促进水解,气体C为氯化氢,最终生成氢氧化镁,焙烧得MgO,系列操作”包含有加热蒸发、煅烧;⑸氯化镁加热蒸发,水解生成氢氧化镁和HCl,气体C为氯化氢,溶于水为盐酸,可用于溶解低品位石灰石,氯化铵中加入氧化镁并加热,反应生成氯化镁、氨气和水;向粗制的氯化钙溶液中通入氨气,除去Fe3+,A13+,Mn2+,所以HCl、NH3可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中;⑹轻质碳酸钙的工业生产以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及A12O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙,石灰石要求石灰石纯度不高,生产过程无耗能,而石灰碳化法,高温分解需消耗高能量,高品位石灰石要求石灰石纯度高,故本题工艺流程与“石灰碳化法,相比,优点是:能耗低、对石灰石纯度要求不高。
下列有关叙述错误的是( )
A.焙烧时发生反应之一:Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑
B.用硫酸浸取②操作后所得滤渣并加入KSCN,溶液变为血红色
C.步骤③中可以用CO2代替硫酸
D.步骤④中可知Na2MoO4溶解度随温度变化较小
【答案】C
【解析】A项,既然Al2O3与SiO2的性质类似,那么焙烧时就能发生如下反应:Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑,A正确;B项,用硫酸浸取②操作后所得滤渣(含有Fe2O3),生成硫酸铁,加入KSCN,溶液变为血红色,B正确;C项,从去除NaAlO2考虑,可以用CO2代替H2SO4,但从分离碳酸钠与Na2MoO4考虑,二者难以分离,所以步骤③中不能用CO2代替硫酸,C错误;D项,步骤④中,降低温度Na2MoO4没有结晶析出,说明Na2MoO4溶解度随温度变化较小,D正确。故选C。
4.(2019年河北省衡水中学高三上期中)空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如图所示,其中不正确的是( )
A.步骤④⑤是为了富集溴
B.步骤③说明溴具有挥发性
C.步骤④的离子方程式为Br2+SO2+H2O=2H++2Br-+SO32-
D.步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物可用分液漏斗分离
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(2分) (4)13.9(3分)
【解析】(1)Cr2O72-有较强氧化性,FeSO4•7H2O中Fe2+有一定的还原性,在酸性介质中发生氧化还原反应,由实验流程可知,第①步反应中Cr2O72-在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据守恒元素守恒及所处环境可知,还应有水生成,反应离子方程式为Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O;(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上;(3)由题给框图可得:Fe2+过量,加NaOH时,产生Cr(OH)3、Fe(OH)3和Fe(OH)2三种沉淀物;(4)1 L废水中含n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol。根据Cr原子、Fe原子守恒,可得:Cr2O72-~~~4Cr0.5Fe1.5FeO4~~~10FeSO4•7H2O,所以理论上n(FeSO4•7H2O)=10n(Cr2O72-)=5.00×10-3mol×10=0.05 mol,所以m(FeSO4•7H2O)=0.05 mol×278 g/mol=13.9 g。
(6)轻质碳酸钙的工业生产还可以使用“石灰碳化法”:用高品位石灰石焙烧制得生石灰,生石灰消化制得氢氧化钙,再通入二氧化碳制得碳酸钙;本题工艺流程与“石灰碳化法,相比,优点是:___________________________,___________________________。
【答案】(1)CO2(1分) Fe(OH)3、A1(OH)3、Mn(OH)2(2分)
8.(10分)(2020届广东省珠海市高三上学期期末考试)轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品,广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及A12O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)气体A为_____________,滤渣的主要成分是____________________。
5.(2020年吉林省重点高中高三上学期月考)从有机含碘(含I2、ICl等)废水中回收碘并制备KI溶液的一种工艺”时,Na2SO3作还原剂
B.“氧化”时,尾气可用NaOH溶液吸收处理
C.“制Fe3I8”时,每生成1 mol Fe3I8转移8mole-
D.“转化”时,K2CO3溶液可用K2SO4溶液代替
3.(2020年福建省仙游第一中学、福州八中高三第三次质检)钼酸钠(Na2MoO4)是一种新型阻燃剂和水处理剂。从一种含钼的废弃催化剂(主要成分为MoO3、Al2O3、Fe2O3等)中可回收Na2MoO4,其工艺流程如下:
已知:MoO3,Al2O3与SiO2相似,均能在高温下与Na2CO3发生类似反应。
二、非选择题(本题包括7小题,共76分)
7.(9分)(2020年山西省太原市第五中学阶段性检测)某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72-,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程: