高考化学二轮复习专题训练：化学工艺流程

高考化学二轮复习专题训练：元素及其化合物综合应用(化工流程)1．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。

下列说法不正确的是( )A．在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C．在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1D．黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物答案 B解析用铝土矿制备较高纯度Al，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤，向滤液中通入CO2气体，把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝，让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，A正确；石英的主要成分是二氧化硅，不与盐酸反应，玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品，它也不能与盐酸反应，实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸，B不正确；在制粗硅时，发生反应SiO2＋2C=====高温Si＋2CO，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1，C正确；黄铜矿(CuFeS2)与O2反应，铜由＋2价降为＋1价被还原得到Cu2S，氧由0价降至－2价，得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物，D正确。

2．利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的流程如下：下列说法错误的是( )A．向大气中排放SO2可能导致酸雨发生B．中和器中发生主要反应的离子方程式为HSO－3＋OH－===SO2－3＋H2OC．进入离心机的分散系是悬浊液D．检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，可选用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液答案 D解析二氧化硫与水反应生成H2SO3，H2SO3又被空气中的氧气氧化为H2SO4形成酸雨，故SO2形成硫酸型酸雨，A正确；在中和器中主要是将亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠，同时碳酸氢钠反应得到碳酸钠，主要反应的离子方程式为HSO－3＋OH－===SO2－3＋H2O，B正确；经过中和器后的物质既有形成的结晶状的固态物质，也有溶液，在离心机中进行混合物的分离，C正确；检验Na2SO3成品中是否含Na2SO4，若用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液，H＋、SO2－3、NO－3会发生氧化还原反应，使 SO2－3转化为SO2－4，因此不能检验其中是否含有Na2SO4，要用稀HCl和BaCl2溶液检验，D错误。

3．海水资源开发利用的部分过程如图所示，下列说法正确的是( )A．从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3C．在步骤③中可通入Cl2使溴离子被还原为Br2D．在步骤④中，SO2水溶液吸收Br2后，溶液的pH增大答案 A解析通过蒸发溶剂水从海水中得到粗盐，A项正确；二者与澄清石灰水反应均得到碳酸钙白色沉淀，现象相同，故不能用澄清石灰水鉴别，B项错误；步骤③中发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，溴离子被氧化，C项错误；步骤④中发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，生成两种强酸，溶液pH减小，D项错误。

4．以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下：下列有关说法正确的是( )A．“灼烧”时，可在瓷坩埚中进行B．“浸取”时，可用无水乙醇代替水C．“转化”反应中，生成的KMnO4与MnO2的物质的量之比为1∶2D．“浓缩结晶”后的母液中可能含有KMnO4和K2CO3两种溶质答案 D解析瓷坩埚主要成分中有Al2O3和SiO2，KOH与氧化铝和二氧化硅反应，“灼烧”时，可在铁坩埚中进行，故A错误；“浸取”时，不能用无水乙醇代替水，因K2MnO4不易溶于乙醇，故B错误；由3K2MnO4＋2CO2===2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3，氧化产物为KMnO4，还原产物为MnO2，其物质的量之比为2∶1，故C错误；“浓缩结晶”后的母液中有K2MnO4、KMnO4和K2CO3等溶质，若二氧化碳过量还可能存在碳酸氢钾，故D正确。

5．工业上，常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含少量的Ag、Au)回收碲，其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水，易与浓强碱、浓强酸反应)：下列叙述错误的是( )A．合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用B ．操作1、2、3均为过滤C ．可由滤渣2提取金属Ag 、AuD ．上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率 答案 D解析 浓硝酸可氧化Ag ，混有杂质，则不能用浓硝酸，故D 错误。

6． 硼酸(H 3BO 3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。

一种以硼镁矿(含Mg 2B 2O 5·H 2O 、SiO 2及少量Fe 2O 3、Al 2O 3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_______________________________________________________。

(2)“滤渣1”的主要成分有__________。

为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe 3＋，可选用的化学试剂是________。

(3)根据H 3BO 3的解离反应：H 3BO 3＋H 2OH ＋＋B(OH)－4，K a ＝5.81×10－10，可判断H 3BO 3是________酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至 3.5，目的是_____________________________________________________________。

(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO 3沉淀的离子方程式为___________， 母液经加热后可返回________工序循环使用。

由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。

答案 (1)NH 4HCO 3＋NH 3===(NH 4)2CO 3 (2)SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN (3)一元弱 转化为H 3BO 3，促进析出(4)2Mg 2＋＋3CO 2－3＋2H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓＋2HCO －3[或2Mg 2＋＋2CO 2－3＋H 2O===Mg(OH)2·MgCO 3↓＋CO 2↑] 溶浸 高温焙烧解析 (1)硼镁矿粉中加入(NH 4)2SO 4溶液反应生成NH 3，氨气与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3。

(2)硼镁矿中的SiO2、Fe2O3、Al2O3与(NH4)2SO4溶液不反应，也不溶解，过滤后形成滤渣1。

因为KSCN溶液遇Fe3＋变为红色，所以KSCN溶液常用于Fe3＋的检验。

(3)根据题目信息中H3BO3的电离方程式和K a的数值可知H3BO3为一元弱酸。

在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将溶液中的硼酸根转化为H3BO3沉淀析出。

(4)根据工艺流程中的原料进入情况及生成物情况可知，“沉镁”时加入的原料为(NH4)2CO3溶液、MgSO4溶液，产物为Mg(OH)2·MgCO3，因此反应的离子方程式为2Mg2＋＋3CO2－3＋2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋2HCO－3或2Mg2＋＋2CO2－3＋H 2O===Mg(OH)2·MgCO3↓＋CO2↑。

母液的主要成分为硫酸铵，可以返回到“溶浸”工序循环使用。

碱式碳酸镁热稳定性差，可以在高温焙烧的条件下制取氧化镁，化学方程式为Mg(OH)2·MgCO3=====高温2MgO＋CO2↑＋H2O。

7．立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。

回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。

灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________(填标号)。

A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________________________________。

回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________________________________________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的________(填化学式)。

③沉淀器中反应的离子方程式为___________________________________。

(3)成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。

称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L－1的I2­KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。

以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2＋2S2O2－3===2I－＋S4O2－6。

测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。

终点颜色变化为____________________，样品中S2－的含量为______________(写出表达式)。

答案(1)D (2)①BaSO4＋4C=====900～1200 ℃BaS＋4CO↑CO＋H2O===CO2＋H2②BaCO3③S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO2－4===ZnS·BaSO4↓(3)浅蓝色至无色25.00－12V×0.1000×32m×1000×100%解析(1)根据常见元素的焰色反应，可知钡元素的焰色为绿色。

(2)①由流程图中的原料为重晶石和焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS溶液，可判断重晶石(BaSO4)与焦炭粉反应生成BaS和有毒气体CO，根据得失电子守恒法可配平氧化还原反应方程式BaSO4＋4C=====900～1200 ℃BaS＋4CO↑；CO与水蒸气反应得到的清洁能源气体为H2，另一种产物为CO2，则CO与水蒸气反应的化学方程式为CO＋H2O===CO2＋H2。

②潮湿空气中的CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为H2S，水溶性变差是因为发生了反应BaS＋CO2＋H2O===H2S＋BaCO3↓，由此可知难溶于水的物质为BaCO3。

③硫化钡溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnS·BaSO4)，因此离子反应方程式为S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO2－4===ZnS·BaSO4↓。