2020高中化學專題17化工流程二非金屬學生版

1、專題17化工流程(二)(非金屬)1 .硼單質(zhì)在高溫時是良好的導體，也是用途廣泛的化工原料.鎂單質(zhì)可用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵等.硼鎂礦的主要成分為 Mg2B2O5 H2O,可以制取單質(zhì)硼和鎂.制取工藝流程如圖所示，已知硼砂的化學式為Na2B4O7 10H2O,硼鎂泥是硼鎂礦制硼砂過程中產(chǎn)生的廢渣，其主要成分是 MgCO3,還含有CaO、AI2O3、F及O3、FeO、MnO、SiO2等雜質(zhì).按要求回答問題:(CilSO 2II.O)化合物 Mg2B2O5 H2O中B的化合價為 .(2)將硼砂溶于熱水后，常用稀硫酸調(diào)pH至23制取H3BO3,該反應的離子方程式為 .(3)濾渣B中含有不溶于稀鹽酸

2、的黑色固體，則濾渣B的主要成分為 .(4)寫出加NaClO的過程中發(fā)生反應的離子方程式： .(5)將硼鎂泥中加入的硫酸改為鹽酸是否可行？ .(填是”或否，理由是.(6)仿照如下示例設計用 MgS04 7H2O制取金屬鎂的反應流程.(注明反應所需的反應物、條件和操作 )示例：NaOH- NaCl溶液 蒸發(fā)NaCl固體 2 .某工廠擬綜合處理含 NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含 N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分)，設計了如下流程：已知：2NO2+2NaOH=NaNO 3+NaNO2+H2O; NO+NO 2+2NaOH=2NaNO 2+H2O.(1)固體1的主要成分除Ca(OH)2外

3、，還有、 (填化學式)；(2)步驟n中需要的。2量應是(填 少量”或 過量”)；步驟V最終捕獲劑捕獲白氣體產(chǎn)物是 (3)步驟IV處理含NH 4+廢水時，發(fā)生反應的離子方程式為 ;(4)為確保步驟 出無NaNO3生成，理論上應控制NO與O2的物質(zhì)的量之比為 ，若n(NO) :n(O 2)=5:2且NaOH溶液足量，則步驟出所得溶液中NaNO3與NaNO2的物質(zhì)的量之比為 .3 .由含碘廢水制取碘酸鉀的一種工藝如下：過過桃粉SOJ切 CiiSOaq)HX) KfO式叫)JLSOt Cl;. KOH含碘廢農(nóng)5. 1)* 制 KIOJ 叫)一濾液I漁漁】 濾渣2德液2晶體 寫出KIO3在日常生活中的一

4、個重要應用 .檢驗 舍碘廢水”中是否含有單質(zhì)I2的常用試劑是 (寫試劑名稱). 通入SO2的目的是將I2還原為，該反應的離子方程式為 .(4)工藝中五種物質(zhì)的制備反應中，不涉及氧化還原反應的步驟是制”. 制 KI(aq) 口,該溫度下水的離子積為Kw= 1.0 10 13,KspFe(OH) 2 = 9.0 10 15.為避免0.9 mol L-1 FeI2溶液中Fe2+水解生成膠狀物吸附I-,起始加入K2CO3必須保持溶液的pH不大于 制KIO 3溶液”反應的離子方程式為 .60對2010100 10 20 30 冊 50 60 7090溫度弋KCl、KIO 3的溶解度曲線如圖所示.流程中由

5、“KIO(aq)得到KIO3晶體的操作步驟為4 .硒(Se)和銅(Cu)在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用 .硒可以用作光敏材料、電解鎰行業(yè)的催化劑，也是動物體必需的營養(yǎng)元素和對植物有益的營養(yǎng)元素等.氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè).CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化.以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸俊氧化分解技術生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下所示:明假恢術，磕的曼研/假，氯化鉞請回答下列問題:(1)若步驟中得到的氧化產(chǎn)物只有一種，則它的化學式是(2)寫出步驟中主要反應的離子方程式:(寫酸的名稱).步驟包括用pH = 2的溶液酸

6、洗、水洗兩步操作 ，酸洗采用的酸是(4)上述工藝中，步驟和的作用是(5)Se為WA族元素用乙二胺四乙酸銅陰離子水溶液和硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)溶液反應可獲得納米硒化銅 ,硒代硫酸鈉還可用于 Se的精制 寫出硒代硫酸鈉(Na2SeSO3)與H2SO4溶液反應得到精硒的化學方程式： (6)氯化亞銅產(chǎn)率與溫度、溶液pH關系如下圖所示.據(jù)圖分析，流程化生產(chǎn)氯化亞銅的過程中，溫度過低影響CuCl產(chǎn)率的原因是 ;溫度過高、pH過大也會影響 CuCl產(chǎn)率的原 因是.反應出度總制化亞加產(chǎn)率的霰財曲段用婀班子含量與Hi, 5日產(chǎn)率與fflfr溶城5mi的關系圖(7)用NaHS作污水處理的沉淀劑，可以處理工

7、業(yè)廢水中的Cu.已知：25C時,H2s的電離平衡常數(shù) Kai= 1.0 107,Ka2=7.0 10 15,CuS 的溶度積為 Ksp(CuS) = 6.3 10 36.反應 Cu2+(aq)+ HS (aq) =CuS(s)+H+(aq)的平衡 常數(shù)K =(結(jié)果彳留1位小數(shù)).5 . NaH2PO2(次磷酸鈉)易溶于水，水溶液近中性，具有強還原性，可用于化學鍍銀、饃、銘等.一種利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al 2O3. CaCl2等)為原料制備 NaH2P02 H2O的工藝流程如下:產(chǎn)品已知p4與兩種堿的反應主要有：I . 2Ca(OH) 2+P4+4H2O=2Ca(H 2PO

8、2)2+2H2 T n . 4NaOH + P 4+8H2O = 4NaH 2PO2 H2O+2H 2 T出.4NaOH + P 4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3 f w . NaH 2PO2+NaOH = Na 2HPO3+H 2 T （1）已知H3PO2是一元中強酸，NaH2PO2是（填 芷鹽”或 酸式鹽.）（2）尾氣中的PH3被NaClO溶液吸收可生成 NaH2PO2,從吸收液中獲得 NaH2P02 H2O的操作為、過濾、洗滌和干燥 .用NiCl2、NaH2PO2溶液化學鍍Ni,同時生成H3PO4和氯化物的化學方程式為： （4）反應”在溫度和水量一定時，混合堿總物質(zhì)的量與

9、P4的物質(zhì)的量之比n（堿）/ n（磷）與NaH2PO2產(chǎn)率的關系如圖所示.當n（堿）/ n（磷）2.6時,NaH2PO2的產(chǎn)率隨n（堿）/ n（磷）的增大而降低的可能原因是 .（5）濾渣2主要成分為 （填化學式）.（6）過濾2”的濾液須用Ag2SO4、Ba（OH） 2及Na2s溶液除去其中 C及Fe2+等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜 過量太多，其主要原因是 .在工業(yè)上，可以用惰性電極電解 NaH2PO2溶液制取磷酸，請寫出其陽極反應式 .6 .亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑.以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖：稀M（汨溶渣HQ, I +NaCltl - *發(fā)生的一T

10、理區(qū)磬；工工相品悻| -NaCKJu , 3H；OI空飛已知：HC1O2可視為強酸，NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大.ClO2的沸點為283K,純ClO2易分解爆炸 回答下列問題：（1）ClO 2發(fā)生器中發(fā)生反應的離子方程式為 ；向其中鼓入空氣的作用可能是 .（2）吸收塔中發(fā)生反應的化學方程式為；為防止生成的 NaClO2被繼續(xù)還原成NaCl,所用還原劑的還原性 應適中.除H2O2外，還可以選擇的還原劑是 （填序號）.A. Na2O2B.Na2sC. FeCl2 D.KMnO 4（3）操作的實驗方法依次是 、過濾；操作實驗方法是 .(4)akg NaClO 3 理論上可制 kg NaClO

11、 2 3H2O.，獲得了良好的經(jīng)濟效益，下面是其生產(chǎn)流程7 .某化工廠以天然氣、水、空氣為基本原料聯(lián)合生產(chǎn)氨、硝酸圖.空水0)讓利:.犬然氣濃硝酸(1)試劑a可能是，設備B的名稱為，設備A中的化學方程式為(2)該化工廠合成氨時的壓強40MPa,溫度為500c左右 在此條件下，測定達到平衡時混合氣體中NH 3的體積分數(shù)約為35.2%.，溫度越低,NH3在保持溫度、壓強不變的情況下，寫出一種能提高合成塔中 山轉(zhuǎn)化率的方法 的產(chǎn)率越高，為何不在較低溫度下進行合成 從合成塔中出來的 NH 3的體積分數(shù)通常約為 15%,其原因是(3)從設備B中出來的硝酸濃度較小，通常先加入一定量的硝酸鎂后再進行蒸儲下列

12、可以代替硝酸鎂加入到蒸儲塔中的是:A.濃硫酸B.硫酸鎂C.生石灰蒸儲時通常采用減壓蒸儲，這樣做的主要目的是(4)用尿素CO(NH 2)2處理尾氣時可得到純凈的兩種常見無毒氣體，反應過程為：NO、NO2在水中反應轉(zhuǎn) 化亞硝酸 然后亞硝酸再與尿素反應，寫出后者反應的化學方程式:8 .從海水中提取澳的工業(yè)流程如圖: laCl十(1)以上步驟I中已獲得游離態(tài)的澳，步驟n又將之轉(zhuǎn)變成化合態(tài)的澳，其目的是性質(zhì)有關(填寫序號)(2)實驗室保存液澳時，通常在盛液澳的試劑瓶中加少量的水，這與液澳的A氧化性 B還原性 C揮發(fā)性D腐蝕性E密度比水大(3)流程n中將吹出的澳蒸氣用純堿溶液吸收時還有CO2生成，寫出吸收

13、時發(fā)生反應的離子方程式:.(填序號)(4)實驗室分離濱水中的澳還可以用溶劑萃取法，下列可以用作澳的萃取劑的是A四氯化碳B乙醇 C燒堿溶液9 .亞硫酸鈉在印染、造紙等眾多行業(yè)中有著廣泛的應用.研究小組用Na2CO3溶液吸收SO2制備Na2SO3.其實驗流程如下：S01NaOH 溶液3 IN電C6溶液 |反應| | |反應|蒸發(fā)結(jié)晶 過流|一 N勤通產(chǎn)品查閱資料可知，向碳酸鈉溶液通入二氧化硫的過程中，溶液中有關組分的質(zhì)量分數(shù)變化如下圖是所示討外的貴Z一行時適入?？冢毫罾?1)如圖中的線2表示的組分為 (填化學式)(2)寫出如圖曲線 4的反應方程式： (3)實驗時,反應n”中加入NaOH溶液的目的是

14、 (用化學方程式表示)(4)國家標準規(guī)定產(chǎn)品中 Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)97.0%;優(yōu)等品 才93.0%一等品.為了確定實驗所得產(chǎn)品的等 級,研究小組采用了下列方法進行測定.稱取2.570g產(chǎn)品，用蒸儲水溶解，加入足量的雙氧水使 Na2SO3完全氧化生成Na2SO4,再加入過量的BaCl2溶液, 所得沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥后稱重，質(zhì)量為4.660g,通過計算確定產(chǎn)品中 Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程).10.硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸.請回答下列問題：(1)單質(zhì)硼溶于熱的濃硝酸可以生成硼酸，該反應的化學方程式為 .(2)利用鐵硼礦(主要成分為 Mg2B205 H2O和Fe3O

15、4還有少量F&O3、FeO、CaO、Al 2O3和SiO2等)制硼酸，已知天然的Fe3O4不溶于酸.生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下：- I破岷物.| 7 卜I凈化卜學 卜僮發(fā)款卻I卜|冷和叱品卜| 7 卜闈*由浸渣”主要成分的化學式為.凈化除雜”：濾液保持一定溫度，需先加H2O2溶液，然后再調(diào)節(jié)溶液的 pH=5.6.溫度不宜過高的原因是.調(diào)節(jié)溶液的pH=5.6的主要目的是 .已知：KspFe(OH) 3=2.6 10-39, KspAl(OH) 3=1.3 10-33,已知：KspFe(OH) 2=4.7 10-6, KspMg(OH) 2=5.6 10-12,里找卓產(chǎn)品審敗同窗陰橫?(3)硼酸也可以

16、通過電解方法制備.工作原理如圖所示 寫出陽極的電極反應式 a膜或b膜為陽離子交換膜的是 ;陰極室溶液的濃度 (填 變大、不變”、變小”.)(4)寫出一定條件下硼酸與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式11.某種制取純堿的生產(chǎn)流程如下圖所示:石灰扎完成下列填空:(1) N原子核外有 種不同運動狀態(tài)的電子，它的最外層電子排布式是 ;組成純堿的元素原 子半徑從大到小依次為(2)氨水是常用氮肥，用氨水施肥時要避開高溫、大風天氣，原因是.(3)用離子方程式表示碳酸鈉被稱為堿”的原因.(4)結(jié)合下圖用溶解平衡理論解釋反應II的反應原理 (TC IQX0溫度( 40X 50 C里愛一錄現(xiàn)金O，通常需要先將母液加熱.

17、若不加熱，加入石灰乳容易產(chǎn)生沉淀堵塞(5)在向母液中通入石灰乳進行蒸氨之前 管道，生成的沉淀是.(6)上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 ，副產(chǎn)物是 .(7)利用化工生產(chǎn)遵循的一般原則分析上述純堿生產(chǎn)流程，指出不足之處 (寫一條)12 .純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途.以下是實驗室模擬制堿原理制取Na2CO3的流程圖.已知：向飽和食鹽水中通入 NH3、CO2后發(fā)生的反應為 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO 3 b NH4CI.回答以下問題：(1)粗鹽中含有的雜質(zhì)離子有Ca2+、Mg2+、SO42一等.精制除雜的步驟順序是af f f 母編號).a.粗鹽溶解，濾去沉渣b.

18、加入鹽酸調(diào)pH c.加入Ba(OH)2溶液d.加入Na2CO3溶液 e.過濾(2)向飽和食鹽水中先通入 ，后通入制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl,現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，某探究性學習小組分別設計了如下實驗方案.請回答下列有關問題：方案一：把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、稱量、計算.(3)洗滌沉淀的具體操作是 .方案二：利用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)(鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去).實驗步驟如下：按圖連接裝置，并檢查氣密性；準確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為33.4g；準確稱得6g純堿樣品放入容器 b中；打開分液

19、漏斗 a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管 D的總質(zhì)量為35.6g.稀疏酸濃硫酸堿百灰(4)裝置A中試劑X應選用.(5)根據(jù)實驗中測得的有關數(shù)據(jù) ，計算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為 (結(jié)果保留小數(shù)點后一 位).13 .氮化硅可用作高溫陶瓷復合材料，在航空航天、汽車發(fā)動機、機械等領域有著廣泛的應用.由石英砂合成氮化硅粉末的路線如下圖所示：其中一NH2中各元素的化合價與 NH3相同.請回答下列問題：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放 ，以NaOH為例用化學反應方程式表示其原因:(2)圖示的變化中，屬于氧化還原反應的是 .(3)S

20、iCl 4在潮濕的空氣中劇烈水解，產(chǎn)生白霧，軍事工業(yè)中用于制造煙霧劑.SiCl4水解的化學反應方程式為(4)在反應中,3 mol Si(NH 2)4在高溫下加熱可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A氣體，則氮化硅的化學式為(5)在高溫下將SiCl4在B和C兩種氣體的氣氛中，也能反應生成氮化硅，B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A.寫出SiCn與B和C兩種氣體反應的化學方程式 .14 .晶體硅是信息科學和能源科學中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等.以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法請回答下列問題(各元素用相應的元素符號表示):氣體C純硅(1)在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應的有(填反應代號

21、).(2)寫出反應的化學方程式 .(3)化合物W的用途很廣，通常可用作建筑工業(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 3731 623 K反應，生成化合物 W,其化學方程式是 .(4)A、B、C三種氣體在 節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是(填化學式)；分別通入W溶液中 能得到白色沉淀的氣體是 (填化學式).(5)工業(yè)上合成氨的原料 H 2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的 H2提純水煤氣得到純凈的 H2的化學方程式為.15 .欲用含有少量氯化車的氯化鈉固體，配制100 mL a mol L-1的氯化鈉溶液，設計

22、了下面的操作方案.根據(jù)方案操作步驟回答下列問題：樣品m g j加水溶解 |溶液|加入過量的碳I棧鈉溶液過濾II 濾液沉淀：町g加過量稀鹽酸蒸發(fā)、結(jié)晶|固體W .I口 nwl 1 NaCI 溶液(1)稱量粗鹽樣品m g,在托盤天平左盤上放，右盤上放.(2)蒸發(fā)操作時應將液體放在 中加熱，等加熱至 時即停止加熱.(3)在樣品的溶液中加入過量的Na2CO3溶液，作用是,反應的化學方程式是.(4)在濾液中加入鹽酸的作用是 ,反應的化學方程式是.配制100 mL a mol L- 1的NaCl溶液時，應從W g固體中稱取NaCl的質(zhì)量為 .16 .工業(yè)上利用氨氧化獲得的高濃度 NOx氣體(含NO、NO2

23、)制備NaNO2、NaNO3,工藝流程如下：已知：Na2CO3+NO+NO l2NaNQ+CO2(1)中和液所含溶質(zhì)除 NaNO2及少量Na2CO3外，還有 (填化學式)（2）中和液進行蒸發(fā)I操作時，應控制水的蒸發(fā)量，避免濃度過大，目的是;蒸發(fā)I產(chǎn)生的蒸汽 中含有少量的NaNO2等有毒物質(zhì)，不能直接排放，將其冷凝后用于流程中的 （填操作 名稱）最合理.（3）母液I進行轉(zhuǎn)化時加入稀 HNO3的目的是 ；母液n需回收利用，下列 處理方法合理的是.a.轉(zhuǎn)入中和液 b.轉(zhuǎn)入結(jié)晶I操作c.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)化液 d.轉(zhuǎn)入結(jié)晶n操作（4）若將NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)白量之比設為2： 1,則生產(chǎn)1.38噸N

24、aNO2時,Na2CO3的理論用量為 噸（假定 Na2CO3恰好完全反應）.17 .碘在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途含磷離子商夜灼燒LSn因浸泡是濁液f唐建水溶液（1）上圖為海帶制碘的流程圖.步驟灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是 （從下列儀器中選出所需的儀器，用標號字母填寫）.A.燒杯B.日蝸C.表面皿D.泥三角E.酒精燈F.冷凝管步驟發(fā)生反應的離子方程式為 .（2）若步驟采用裂化汽油提取碘后果是.（3）澳化碘（舊r）的化學性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，如能與大多數(shù)金屬反應生成金屬鹵化物，跟水反應的方程式為：舊r+H 2O=HBr+HIO 等，下列有關舊r的敘述中錯誤的是（）.A.

25、固體澳化碘熔沸點較高B.在許多反應中，澳化碘是強氧化劑C.跟鹵素單質(zhì)相似，跟水反應時，澳化碘既是氧化劑，又是還原劑D.澳化碘跟 NaOH溶液反應生成 NaBr、NaIO和H2O（4）為實現(xiàn)中國消除碘缺乏病的目標.衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘鹽，其中的碘以碘酸鉀（KIO3）存在.可以用硫酸酸化的碘化鉀淀粉溶液檢驗加碘鹽，下列說法正確的是（ ）.A.碘易溶于有機溶劑，可用酒精萃取碘水中的I2B.檢驗加碘鹽原理：IO3 +5I +3H 2O =3I 2+6OHC.在KIO3溶液中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色D.向某無色溶液中加入氯水和四氯化碳，振蕩，靜置，下層呈紫色，說明原溶?中有I18 .(題文)氯堿廠

26、電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下與吟NaOH港術(1)粗鹽中含CaCM MgCl 2等雜質(zhì)，寫出精制過程中發(fā)生反應的離子方程式是(2)如果粗鹽中SO42含量較高，必須添加銀式劑除去 SO42，該銀試劑可以是A. Ba (OH) 2 B. Ba (NO3) 2 C. BaCl2(3)電解過程中所發(fā)生反應的化學方程式為，與電源正極相連的電極附近產(chǎn)生的氣體是檢驗該氣體可使用的試紙及現(xiàn)象是.(4)氯堿工廠生產(chǎn)的氯氣和氫氣可以進一步用于生產(chǎn)鹽酸，主要過程如下:其中關鍵的一步為氯氣和氫氣在燃燒管口燃燒生成HCl,氯氣有毒，應采取的措施是 .合成鹽酸廠要求合成氣中的HCl的含量要大于97%,試用最簡便的方法進行分析是否含量大于97%.(5)氯堿工廠生產(chǎn)的氯氣和氫氧化鈉溶液可以用于制取“8不肖毒液”，反應的化學方程式為 .(6)某同學欲證明鹽酸與氯化氫氣體性質(zhì)不同，他分別向A、B、C三支潔凈試管中各放入一片干燥的藍色石蕊試紙 然后往A試管內(nèi)加入鹽酸，試紙顯 色，往B試管中通入干燥白氯化氫氣體，試紙顯色.最后向C試管中加入物質(zhì) (填化學式)，他之所以加入這