第一部分 题型8 微型化工流程 -2024年高考化学课件

化 学N 4．一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
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下列说法错误的是( D ) A．物质 X 常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为 MgO＋C＋Cl2=高==温==MgCl2＋CO D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水 MgCl2
第一部分 高考选择题攻略作业
题型8 微型化工流程
化 学N
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1．利用 NaClO 氧化尿素制备 N2H4·H2O(水合肼)，同时可制备 Na2SO3，制备流 程如图所示：
已知：N2H4·H2O 有强还原性，N2H4·H2O 能与 NaClO 反应生成 N2；0.1 mol/L 亚硫酸钠溶液的 pH 约为 9.5。
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化 学N 解析 流程梳理：
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陶瓷中的 SiO2 能与 HF 反应，A 项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提 高吸收效率，B 项正确；根据流程梳理知，C 项错误；滤液中含有 Na2CO3，可用作 吸收塔中的吸收剂，D 项正确。
化 学N
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3．(2023·河北张家口高三模拟)由制铝工业废渣(主要含 Fe、Ca、Si、Al 等的氧 化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下：
化 学N
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10．为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽和锌皮(主要成分为 Zn 和 Cu)回收 Cu 并制备皓矾(ZnSO4·7H2O)的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的 是( D )
化 学N
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A．“溶解”操作中溶液温度不宜过高 B．“溶解”时铜发生的反应为 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O C．加入 NaOH 溶液后，若 pH 过高会使海绵铜中混有氢氧化铜杂质 D．“过滤”操作后，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得到纯净的 ZnSO4·7H2O
化 学N 6．(2023·广东茂名二模)I2 的一种制备方法如图所示：
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下列说法正确的是( A ) A．“富集”时发生反应的离子方程式为 Ag＋＋I－===AgI↓ B．“转化”反应为 Fe＋2AgI===Fe2＋＋2Ag＋2I－，说明 Ag 的还原性大于 Fe C．通入过量 Cl2，氧化产物只有一种 D．制备的 I2 可直接用于加碘盐
化 学N
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解析 物质 X 的作用是使 Mg2＋转化为 Mg(OH)2，工业上常采用 CaO，发生反 应 CaO＋H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Ca2＋，A 正确；Mg 是较 活泼金属，工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁，B 正确；由题图可知“氯化” 过程反应物为 MgO、氯气、C，生成物之一为 MgCl2，C 在高温下能将二氧化碳还 原为 CO，则“气体”为 CO，化学方程式为 MgO＋C＋Cl2=高==温==MgCl2＋CO，C 正 确；“煅烧”后得到 MgO，MgO 和盐酸反应得到 MgCl2 溶液，由于 MgCl2 在溶液 中水解为氢氧化镁和 HCl，将所得溶液加热蒸发 HCl 会逸出，MgCl2 水解平衡正向 移动，得到氢氧化镁，得不到无水 MgCl2，D 错误。
化 学N— 3—源自下列说法错误的是( B ) A ． 步 骤 Ⅰ 反 应 时 ， 若 产 物 中 n(NaClO)∶n(NaClO3) ＝ 5∶1 ， 则 n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1 B．步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入 NaClO 碱性溶液中 C．步骤Ⅱ反应的离子方程式为 ClO－＋CO(NH2)2＋2OH－===Cl－＋N2H4·H2O＋ CO23－ D．步骤Ⅳ反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收 SO2
化 学N
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解析 由流程可知，步骤Ⅰ中发生反应 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，温度
过高时易发生反应
3Cl2
＋
6OH
－
===ClO
－
3
＋
5Cl
－
＋
3H2O
，
若
产
物
中
n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1，假设产物中 n(NaClO)＝5 mol，n(NaClO3)＝1 mol，
B．该流程中可循环使用的物质有 CO2 和 NH3 C．饱和食盐水中应该先通入 CO2 再通入 NH3，操作 a 是过滤 D．母液中的溶质只有 NH4Cl，可直接作氮肥
化 学N
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解析 氯化钡除去粗盐中的硫酸根离子，氯化钡需要放在碳酸钠的前面，碳酸 钠才能除去过量的钡离子和粗盐中的钙离子，故 A 错误；由题图工艺流程可知，可 用于循环使用的物质有氨气和二氧化碳，故 B 正确；饱和食盐水中应该先通入氨气， 再通二氧化碳，这样有利于二氧化碳的吸收，过滤可以将不溶性固体从溶液中分离 出来，操作 a 是过滤，故 C 错误；母液中的溶质有 NH4Cl 和没有析出的碳酸氢钠， 不可直接作氮肥，故 D 错误。
化 学N
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解析 控制反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，充分反应，有利于提高 铁、铝浸取率，故 A 正确；Al2O3 与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为 Al2O3 ＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，故 B 正确；双氧水会将亚铁离子氧化，所以滤液中主要存 在的阳离子没有 Fe2＋，而是 Fe3＋，故 C 错误；聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝 和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，故 D 正确。
化 学N
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解析 由题干流程图可知，反应Ⅰ为 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑或 2NaCl＋ 2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，反应Ⅱ为 Ca2＋＋SO24－===CaSO4↓，反应Ⅲ为 MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2，反应Ⅳ为 MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑，则 Ⅰ、Ⅳ均属于氧化还原反应，Ⅱ、Ⅲ不属于氧化还原反应，A 错误；反应Ⅲ中使用石 灰 乳 ， 离 子 方 程 式 书 写 时 不 能 拆 ， 则 反 应 Ⅲ 的 离 子 方 程 式 为 Mg2 ＋ ＋ Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，B 错误；反应Ⅱ加入适量 CaCl2 固体可以获得 CaSO4， 离子方程式为 Ca2＋＋SO24－===CaSO4↓，C 正确；粗盐提纯中，Na2CO3 需除去原溶 液中的 Ca2＋，同时还要除去除 SO24－过程中过量的 Ba2＋，故加入试剂必须保证 Na2CO3 在 BaCl2 之后加入，可以依次为 BaCl2、Na2CO3、NaOH、盐酸或 BaCl2、NaOH、 Na2CO3、盐酸，D 错误。
化 学N
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解析 反应 1 是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，氯元素化合 价变化；合成水合肼是次氯酸钠把尿素氧化为水合肼，氯元素、氮元素化合价变化； 反应 2 是{[Cu(NH3)4]2＋}被水合肼还原为 Cu，铜元素、氮元素化合价变化，上述三步 反应过程均为氧化还原反应，故 A 正确。反应 1 的目的是制备 NaClO，用 NaClO 把 尿素氧化为水合肼，故 B 正确。次氯酸钠把尿素氧化为水合肼，氮元素化合价由－3 价升高为－2 价，每消耗 1 mol CO(NH2)2 转移电子数为 2NA，故 C 错误。反应 2 完 成后要把铜粉分离出来，用到过滤操作，故 D 正确。
化 学N
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8．水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH3)4]2＋}废液 回收铜粉的实验流程如下：
下列说法错误的是( C ) A．上述三步反应过程均为氧化还原反应 B．反应 1 的目的是制备 NaClO C．合成水合肼的反应中每消耗 1 mol CO(NH2)2，转移电子数为 NA D．反应 2 完成后要用到过滤操作
化 学N
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9．(2022·湖南邵阳高三模拟)我国制碱工业先驱侯德榜发明了将制碱与制氨结合 起来的联合制碱法，即“侯氏制碱法”。其主要生产工艺流程如下图，下列说法中 正确的是( B )
化 学N
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A．粗盐水中主要含有 Ca2＋、Mg2＋、SO42－杂质离子，可以依次加入 Na2CO3 溶 液、NaOH 溶液、BaCl2 溶液及适量的盐酸除杂进行精制
根据得失电子守恒可知 n(NaCl)＝10 mol，故 n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1，A 项正确；
步骤Ⅱ中发生反应
ClO
－
＋
CO(NH2)2
＋
2OH－
===Cl
－
＋
N2H4·H2O
＋
CO
2－ 3
，
且
应
将
NaClO 溶液逐滴滴加到尿素中，可防止过量的 NaClO 溶液将 N2H4·H2O 氧化，B 项
化 学N
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7．(2023·湖南怀化高三模拟)用反渗透法将海水淡化，剩余的浓缩液(主要含 Cl－、 Na＋、Ca2＋、Mg2＋、SO24－等离子)可加工获得其他产品。某学习小组模拟工业生产流 程进行实验。下列说法正确的是( C )
化 学N
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A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均属于氧化还原反应 B．反应Ⅲ的离子方程式为 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ C．反应Ⅱ加入适量 CaCl2 固体可以获得 CaSO4 D．粗盐提纯中，加入试剂的顺序依次为 Na2CO3、BaCl2、NaOH、盐酸
化 学N
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解析 废旧电池的铜帽和锌皮主要成分为 Zn 和 Cu，加入稀硫酸、30%过氧化 氢溶液溶解，得到硫酸铜、硫酸锌溶液，加入氢氧化钠溶液调节溶液 pH＝2，加入 适量锌粉置换出铜，过滤得到海绵铜，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干 燥得 ZnSO4·7H2O。H2O2 在加热条件下易分解，所以“溶解”操作中溶液温度不宜 过高，故 A 正确；“溶解”时铜在酸性条件下被双氧水氧化为 Cu2＋，发生的反应为 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，故 B 正确；加入 NaOH 溶液后，若 pH 过高会生 成氢氧化铜沉淀，使海绵铜中混有氢氧化铜杂质，故 C 正确；“过滤”操作后，将 滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到纯净的 ZnSO4·7H2O，故 D 错误。
化 学N
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5．从废旧铅蓄电池铅膏(主要含 PbSO4 和 PbO2 等，还有少量 Fe、Al 的盐或氧 化物等)中回收铅的工艺流程如下：
下列说法正确的是( D ) A．PbSO4 和(NH4)2CO3 溶液反应的离子方程式：Pb2＋＋CO23－===PbCO3↓ B．H2O2 的主要作用是作氧化剂，氧化 Fe2＋ C．对于 BF－ 4 离子，其中心原子的杂化方式为 sp2 D．电解时，阳极、阴极材料可分别用石墨、铅
化 学N
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解析 PbSO4 与(NH4)2CO3 溶液反应生成更难溶的 PbCO3，转化后生成的碳酸 铅可由酸浸进入溶液中，转化反应的离子方程式：PbSO4(s)＋CO23－ PbCO3(s)＋ SO42－，A 错误；PbO2 中 Pb 元素的化合价降低，PbO2 作氧化剂，H2O2 作还原剂，B 错误；对于 BF－ 4 ，其中心原子的价层电子对数为 4，杂化方式为 sp3，C 错误；电解 Pb(BF4)2 溶液时，石墨是电解池的阳极，铅是阴极，铅离子在阴极得到电子发生还原 反应生成铅，D 正确。
错误，C 项正确；步骤Ⅳ向碳酸钠溶液中通入 SO2，反应过程中控制溶液为碱性有利
于吸收 SO2，将碳酸钠转化为亚硫酸钠，D 项正确。
化 学N 2．(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( C ) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有 Na3AlF6 和 CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
化 学N
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下列有关说法不正确的是( C ) A．控制反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率 B．Al2O3 与稀硫酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O C．滤液中主要存在的阳离子有 H＋、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋ D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
化 学N
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解析 “富集”时 AgNO3 与碘离子发生反应生成 AgI 黄色沉淀，离子方程式为 Ag＋＋I－===AgI↓，A 项正确；“转化”反应的离子方程式为 Fe＋2AgI===Fe2＋＋2Ag ＋2I－，Fe 化合价由 0 价升高到＋2 价，发生氧化反应，Fe 为还原剂，根据氧化还原 反应中，还原剂的还原性大于还原产物可知，Fe 的还原性大于 Ag，B 项错误；经过 “转化”后溶液中有 Fe2＋和 I－，还原性：I－＞Fe2＋，通入过量 Cl2 后氧化产物有两种， 分别为 I2 和 Fe3＋，C 项错误；加碘食盐中碘以 KIO3 形式存在，I2 不可直接用于加碘 盐中，D 项错误。