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文档简介
专项03化学物质的应用与转化
该专题分为两个板块
[11知识清单
一、物质的性质与应用
1.金属及其化合物(Na元素、A1元素、Fe元素)
2.非金属及其化合物(N元素、C1元素、S元素)
3.常考无机物的性质与用途对应关系
二、物质转化“微流程”
1.提取AI2O3的工艺流程
2.海水提镁
3.侯氏制碱法
4.海藻提滨
[2]专项练习
【1】知识清单
一、物质的性质与应用.
(一)理清典型元素及其化合物的转化关系,并写出图中标号反应的化学方程式
1.金属及其化合物
(1)活泼金属的代表——钠及其化合物
02H2OCO2@CO2
Na一①一NazCh—②—NaOH—③一Na2c。3⑤NaOHNaHCCh
上图标号反应的化学方程式:
①2m+02=屋==^202:
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2T;
③2NaOH+C6===Na2coj+HK);
④)Na2cCh+H2O+CO2===2NaHCO3;
⑤NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2。.
(2)氧化物、氢氧化物显两性的代表——铝及其化合物
⑤NH「HQ
铝元素化合价|~~qcoI
+3-ALQ3fAic三NaAlO,=^Al(OH)3
0-Al——
单质氧化物铝盐偏铝酸盐氢氧化物物质类别
上图标号反应的化学方程式:
①2Al+6HCl===2AlCb+3H2T
②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2T;
③AlC13+4NaOH===NaAK)2+3NaCl+2H2。:
④NaAlO2+2H2O+CO,===Al(OH)壮+NaHCCh
⑤AlCb+3NHvH,,O===Al(OHbj+3NH4cl。
(3)变价金属的代表——铁及其化合物
H繇
赤
上图标号反应的化学方程式:
①2Fe+3cl2==&==2FeCb;
②_Fe?O+3co^^2Fe+3c0?
③Cu+2FeCL===CuCL+2FeCL;
④2FeCb+Cb===2FeC13;
⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
2.非金属及其化合物
(1)氮及其化合物
①()
上图标号反应的化学方程式
①4NH3+5O2^^^4NO+6H2。;
②---电2+3H2同篇扁压乱岫-------;
③2NO+O?===2NO,;
④Cu+4HNC>3(浓)===Cu(NOa)2+2NO,T+2H2O
(2)多变价态的非金属代表I——氯及其化合物
+,C12O7HC1O,
+5HC10
3KC103
+4C1O
+32HC1O.,
一NaClO
+1
-*Ca(C10)
0
-1HC1।SO2+H/S^-NaQ
4CuCl2
氢化物单质氧化物含氧酸正盐物质类别
上图标号反应的化学方程式:
①)CL+SC)2+2H2O===H2sO4+2HCI;
②Cu+Cb==2==CuCL;
③CL+2NaOH===NaCl+NaCIO+H2。;
④2cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaC12+2H:;O____
⑤MnO7+4HClC^)==©==MnC12+CbT+2H2O
市解
⑥2NaCl+2H,d^2NaOH+CLT+H2T。
(3)多变价态的非金属代表n——硫及其化合物
$
3如
辎
旧
福
氢化物单质氧化物酸盐物质类别
上图标号反应的化学方程式:
⑴.n催化剂大c
=---=△-
②Cu+2H2so4(浓)==^==CuSO4+SO2T+2Hg;
③C+2H?SC)4(浓)==&==CCM+2SO2T+2H2。
④2Na2SC>3+O2===2Na2s。
(二)常考无机物的性质与用途对应关系
序号性质用途
(1)硅是常用的半导体材料可作太阳能电池板
二氧化硅导光能力强,并且有硬度和柔
(2)可作光导纤维
韧度
(3)4HF+SiO2===2H2O+SiF4T用氢氨酸雕刻玻璃
(4)焦炭还原二氧化硅制备粗硅
2C+SiO2=====Si+2COT
(5)硅胶能吸收水分可作(袋装食品)干燥剂
(6)浓氨水具有挥发性,氨具有还原性用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气
草木灰和硫酸铁反应生成氨气,使肥效
(7)草木灰和硫酸镂不能混合施用
降低
(8)二氧化硫具有还原性、漂白性可用作葡萄酒添加剂;漂白纸浆等
(9)Na2co3水解使溶液显碱性用热的纯碱溶液洗去油污
(10)Na2C>2与H2O、CO2反应均生成。2作供氧剂
水玻璃(NazSiCh水溶液)粘结力强,耐热可用作耐火材.料,玻璃塞试剂瓶不能盛
(11)
性好放碱液
(12)锂质量轻、比能量大可用作电池负极材料
(13)A1具有良好的延展性和抗腐蚀性常用铝箔包装物品
铝有还原性能发生铝热反应,放出大量
(14)可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属
热
(15)MgO、AI2O3的熔点很高作耐高温材料
小苏打与硫酸铝溶液发生相互促进的水
(16)可以作泡沫灭火器
解反应
(17)CuSCU使蛋白质变性误服CuSCU溶液,喝蛋清或豆浆解毒
(18)BaSCU不溶于水,不与胃酸反应在医疗上用作“铁餐”透视
二、物质转化“微流程”
(一)教材中的工艺流程
1.从铝土矿(主要成分是AI2O3,含Fe2O3、SiCh杂质)提取AI2O3的工艺流程
工艺I中:
(1)滤渣1的主要成分是SiCh,滤渣2的主要成分是Fe(OHb;
(2)反应①的离子方程式:A193+6H+==方程3-+3比0、Fe?O3+6H===2Fe>+3H2。
反应②的离子方程式:A1'+4OH===A10,+2H?0、Fb+30H「===Fe(0H)a。
反应③生成沉淀的离子方程式:Ai("+2H2()+CO2===Al(()H)J+HC6«
工艺II中:
(3)滤渣3的主要成分是FezCh,滤渣4的主要成分是HzSiCh。
(4)反应④的离子方程式:ALCh+20H===2A1Q-+比0、SiCb+20H===SiO3+H2。
反应⑤的离子方程式:SiOr+2H===H2SiOal,、A1O2+4H+===A13++2H2。。
反应⑥生成沉淀的离子方程式:A13++3NH1H2O===A1(OH)/+3NH.J。
2.从海水中提取镁
(1)沉淀池中加入石灰乳发生反应的化学方程式为
MgCb+Ca(OHb===Mg(OH)M+CaCb,
(2)氯化镁晶体(MgCb-6H2O)加热脱水需在H晶气流中进行的原因是:HC1能抑制MgCb的水解,防
止生成Mg(OH)CI。
3.侯氏制碱法
(1)向饱和食盐水中通入NH3和C02的化学方程式:NaCl+H2O+CO2+NH3===NaHCO31+NH4cl。
⑵向饱和食盐水中先通入NM后通入CO2的原因:用氨水吸收更多的CCh,增大溶液中HCO3二
浓度,便于■生成更多的NaHCCh。
4.海水中提溪
(1)用S02吸收澳的化学方程式:S€)2+Br2+2H2O===H2so4+2HBr
(2)工艺流程中进行两次C12氧化(步骤①、③)的目的是富集Bn。
5.从海藻中提取碘
用H2O2氧化[—的离子方程式为:2r+1。2+21===12+2比0
(二)工艺流程图示与分析
1.工艺流程图示
原料(有用||原料预|
成分及杂质)|=|处理
2.工艺流程分析方法
工艺流程中,一般每个“方框”代表一个操作或一个反应。分析某个过程反应的时候,注意:该反应的反应物
是“进框箭头物质'',生成物是“出框箭头物质”,反应的酸碱性环境综合考虑前一步反应及产物特点进行判断。
例如:
硫酸NaClONaOH锌粉
滤渣A滤渣B滤渣C
反应I反应物应该是左边溶浸输出过来的溶液+NaC1O+NaOH,生成物是滤渣B+输入反应H的溶液,而
且根据①、②分析很有可能是发生两个反应,第一个反应发生时,因为还没加NaOH,所以此时应该是酸性
环境(因为左边溶浸用的是硫酸,为了溶浸更彻底,一般硫酸应该过量),所以写离子方程式①时应该补H+。
[2]专项练习
1.(辽宁省沈阳市20212022学年高三上学期教学质量检测(一)化学试卷)下列有关不同价态含硫化合物
的说法中错误的是
A.工业接触法制备硫酸涉及到的转化为FeS2-XTY—Z
B.实验室制备乙焕中的硫化氢杂质可用M溶液除去
C.黄铁矿的主要成分为FeS2,该化合物中阴阳离子个数比为1:1
D.硫在过量氧气中燃烧能够生成Y
【答案】D
【详解】A.工业接触法制备硫酸涉及到的转化为FeS2一SO2-SO3-H2s04,故A正确;
B.实验室制备乙炊中的硫化氢杂质可用M(CuSC)4)溶液除去生成CuS和H2so4,故B正确;
C.黄铁矿的主要成分为FeS2,该化合物中含有Fe2+和S;-,则阴阳离子个数比为1:1,故C正确;
D.硫在过量氧气中燃烧能够生成X(S()2),不能生成Y(SCh),故D错误。
综上所述,答案为D。
2.(北京市朝阳区2021届高三上学期期中质量检测化学试题)实验小组同学制备KC1O3并探究其性质,过
程如下:
黄绿色气体
无色溶液a
下列说法不思俄的是
A.可用饱和NaCl溶液净化氯气
A
B.生成KCIO3的离子方程式为3cl2+6OH-=ClO;+5CI+3H2O
C.推测若取少量无色溶液a于试管中,滴加稀H2SO4后,溶液仍为无色
D.上述实验说明碱性条件下氧化性Cb>KC103,酸性条件下氧化性:C12<KC1O3
【答案】C
【详解】A.氯气中含有挥发出的HC1,可用饱和NaCl溶液吸收会发出的HC1,达到净化氯气的目的,故
A
C13
A正确;B.Cb和KOH在加热条件下反应生成KCIO3,其离子方程式为3cl2+6OPT0+5C「+3H2O,
故B正确;C.推测若取少量无色溶液a于试管中,滴加稀H2s04后,发生的离子反应为°。;+61+6H
+
=3I2+C1+3H2O,溶液紫色,故C错误;D.根据B选项分析得到上述实验说明碱性条件下氧化性C12>
KClOj,酸性KCIO3和HC1反应生成氯气,因此酸性条件下氧化性:C12<KCIO3,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.(八省高校(T8)2021届高三联考化学试卷)以硅藻土为载体的五氧化二钢V2O5)是接触法生产硫酸的
催化剂。从废机催化剂中回收V^Os既避免污染环境又有利于资源综合利用,废锐催化剂的主要成分为V?05、
VQ八K2SO4,ALO:、SiO2,Fe2O3(下图为废机催化剂回收工艺路线,其中“离子交换”和“洗脱”过程可
简单表示为4ROI1+V1O1'2.衣锻2RMOJ4OI「(ROH为强碱性阴离子交换树脂):
淋洗液NH.Cl
Ii
废
离
浸液
子
洗
酸
沉
燃
氧
中
副
脱
钮
烧
交
浸
化
换
和
L
-F
废渣I废渔2流出液
下列说法错误的是
A.“酸浸”时VQs转化为VO;,反应的离子方程式为丫2。5+2日=2丫0;+凡0
B.“废渣1”的主要成分是SiO2
C.“氧化”中欲使3moi的VO:+变为VO;,则需要氧化剂KOO?至少为0.5mol
D.为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈酸性
【答案】D
【分析】V2O5、V2O4,K2so彳、A12O,,SiO2,Fe2()3等加入稀硫酸反应生成(VOA2SO4、VOSO4,A12(SO4)3,
Fe2(SO4)3,SiCh不与硫酸反应,过滤后,向滤液中加KC1C>3,将VOSCM氧化为(VO2)2SO4,加KOH沉淀铝
离子和铁离子,再进行离子交换,再用碱液淋洗得到丫4(培,再加入氯化锭沉钮,再将固体煨烧得到丫2。”
【详解】A.“酸浸”时VO和硫酸反应生成(VO2)2SO4和水,反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO;+HQ,
故A正确;B.SiCh不与硫酸反应,因此“废渣1”的主要成分是SiCh,故B正确;C.VO?*中+4价V变为
VO;中+5价V,升高1个价态,KC103中+5价C1变为-1价C1,降低6个价态,“氧化”中欲使3mol的VO?+
变为VO;,即转移3moi电子,因此需要氧化剂KClOj至少为锂3=0$mol,故C正确;D.根据“离子交
换”和“洗脱”过程可简单表示为4R0H+V&:;=理2叁•1?)4+40田,因此为了提高洗脱效率,淋洗液应
该呈碱性,增大氢氧根浓度,促使向洗脱方向进行,故D错误。
综上所述,答案为D。
4.(重庆市垫江第五中学2021届高三下学期4月月考化学试题)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多
功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
帙肩(11N*C»、a»n
饱,
K0HY体
41NaCI
下列叙述不正确的是
A.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,还产生Fe(0H)3胶体吸附杂质净化水
B.用FeCL溶液吸收反应I中尾气后可再利用
C.反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3
D.该生产条件下,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4
【答案】C
【分析】铁与氯气反应生成氯化铁,加入NaClO、NaOH,次氯酸钠将铁圈子在碱性条件下氧化成Na2FeO4,
加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(LFeOQ,分离得到粗KzFeCU,采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提
纯,以此解答该题。
【详解】A.KzFeOa具有强氧化性,可用于杀菌消毒,生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶
体,可用于净水,故A正确;
B.尾气含有氯气,可与氯化亚铁反应生成氯化铁,可再利用,故B正确;
C.反应中C1元素化合价由+1价降低为价,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,则氧化剂与还原剂的物
质的量之比为3:2,故C错误;
D.结晶过程中加入浓KOH溶液,该温度下析出K2FeO4晶体,说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解
度小,故D正确;
故选C。
5.(重庆市中学2021届高三高考适应性月考卷(六)化学试题)利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含
CaO)上清液中的S21制取石膏(CaSOr2H2。)的过程如图。下列说法正确的是
B.过程I[中,反应的离子方程式为2sZFMnOj+lOH♦dMmOHb+SG+Hq
C.Mn(OH)2和MnO;-都是空气催化氧化S?-的催化剂
D.将10L上清液中的S2-(S2-浓度为480mgLT)转化为SOj,理论上共需要0.15molO2
【答案】A
【分析】氧化钙溶于水后生成氢氧化钙,与硫酸镭反应生成氢氧化镭,过程I中,通入氧气将氢氧化镭氧
化为MnO。过程II中,MnO:将上清液中的S2一氧化为邑。;一,同时MnO;被还原为氢氧化锌,再通入氧
气将S2。:氧化为SOj,经过浓缩结晶,得到石膏。
【详解】A.由分析可知过程I中发生反应:2Mn(OH)2+O2+4OH—=2MnO;-+4H2。,溶液的pH减小,故A
正确:
B.根据转化关系图,过程H中S2-与MnO:反应生成S?。;-和Mn(OH)2,根据氧化还原反应得失电子守恒
和物料守恒,反应的离子方程式为4MnO:+2s2-+9H2O=S2O:+4Mn(OH)21+IOOH-,故B错误;
C.根据前面分析得到MnO:是催化氧化过程的中间产物,故C错误;
D.10L上清液中的S2-的物质的量=(l°:,Ox1O;)g=0/5mol,根据物质转化过程可知,Mn(OH)2-MnO:
iMn(OH)2,S”转化为邑0:过程中需要消耗氧气,SQ:转化为SO:也需要消耗氧气,在S2TS2O^~SO^
的过程中,硫元素的化合价由-2价变成+6价,S2-共失去0.15molx8=1.2mol电子,ImolO2在反应中得到4mol
电子,所以将10L上清液中的S2-转化为SOj,理论上共需要O2的物质的量=?mol=0.3mol,故D错误。
综上所述,答案为A。
6.(山东省青岛市2022届高三期初学习质量调研检测化学试卷)磷酸亚铁锂(LiFePOQ常用作动力锂离子电
池的正极材料,利用LiFePCb废料(含铝、石墨)回收锂、铁及磷元素的工艺流程如下。下列说法错误的是
稀H2s04、Na2CO3
NaOH溶液H、O、N9CO3(
「丁」LrojLg
L需°,同斗H溶浸H沉铁HNa。,溶液
r->Fe(OH)3
―L;——FePQrZHQ一|沉♦转化卜
碱浸液溶浸渣----------
-Na3PO4溶液
A.LiFePCb是一种复盐,属于纯净物
B.废料中的铝以A产形式进入“碱浸液”
2++3+
C.“溶浸”过程发生了反应:2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O
D.两次所加“Na2co3”的主要作用依次是调节溶液pH和沉淀Li
【答案】B
【分析】由流程图可知,碱浸主要是除去废料中的AL反应为:2A1+2OH-+2H2O=2A1O?+3H2T,加入稀硫
2++,+
酸和H2O2的目的是将Fe2+转化为Fe%发生的反应为:2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O,以便在沉铁过
程中生成FePOr2H2O,在加入NaOH进行沉淀的转化,以分别以Li2co3、Fe(0H)3、Na3PCU形式回收锂、
铁及磷元素,据此分析解题。
【详解】A.复盐是指含有两种或两种以上的阳离子和一种酸根离子形成的盐,故LiFePCU是一种复盐,属
于纯净物,A正确;
B.在碱性条件下,铝元素以A1O;的形式进入溶液中,不能铝以AP+形式进入,,碱浸液,,,B错误;
C.由流程图可知,LiFePCU中Fe为+2价,而转化后的FePOr2H2。中Fe为+3价,故"溶浸”过程发生了
2++3+
反应:2Fe+H,0,+2H=2Fe+2H2O,C正确;
D.两次所加“Na2co3”的主要作用,前者是调节溶液pH,促进生成FePCh沉淀,后者是与Li卡生成Li2c沉
淀,D正确;
故答案为:Bo
7.(2022年河北省新高考测评卷(六))黄铜矿主要成分是FeCuS?,还含有SiO?,以该黄铜矿为原料制备
胆机的流程如下:
空气碇酸
MMrOi化
------:------FXSO,b溶液
.I_._____
方案II-----►[I---------------1过也H一逑液II」
泣渣U
下列说法正确的是
A.方案I中,“浸取”时使用98%浓硫酸
B.滤渣H中含SiO2和s
C.可用氯水和KSCN溶液检验滤液I和滤液II中是否含Fe"
D.方案I更符合环保要求
【答案】B
【分析】由题给流程可知,方案I为黄铜矿在空气中煨烧得到含有氧化铜、氧化铁和二氧化硅固体的烧渣
和二氧化硫气体,烧渣中加入稀硫酸浸取,氧化铜、氧化铁溶于稀硫酸得到可溶性硫酸盐,二氧化硅不反
应,过滤得到滤渣I和滤液1;方案1[为向黄铜矿中加入硫酸铁溶液取,FeCuS2与硫酸铁溶液反应转化为
硫酸亚铁、硫酸铜和硫,二氧化硅不与硫酸铁溶液反应,过滤得到滤渣H和滤液H;滤液I和滤液II混合
后,经氧化、除铁等操作得到胆帆。
【详解】A.98%浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在,溶液中氢离子浓度小,“浸取”效果差,则方案I中,
“浸取”时不能用98%浓硫酸,故A错误;
B.方案II中“浸取”时发生的反应为FeCuS2+2Fe2(SO4)3=5FeSO4+CuS€)4+2S1,二氧化硅与硫酸铁溶液不反
应,所以过滤得到的滤渣n中含sich和s,故B正确;
C.滤液1、H中均含有铁离子,不可用氯水和硫氧化钾溶液检验是否含亚铁离子,可用铁氟化钾溶液检验,
故C错误;
D.方案I在空气中“煨烧”时产生有毒的二氧化硫,会污染环境,不符合环保要求,故D错误;
故选B。
8.(山西省太原市20212022学年高三上学期期末考试化学试题)设N,、为阿伏加德罗常数的值,根据氯元
素的“价-类”二维图,下列分析正确的是
氯无素化合价
+7-HC1O4
+5■NaClO,
C1O2
+3-HC1O2NaC102
+1-HC1ONaClOC1ONO2
0-
-1■HC1
氯化物单质酸盐陌生物质物质类别
A.标准状况下,1.12LCCL所含共价键数为2NA
B.由“价-类”二维图推测CIONO2可能具有强氧化性,1molClONCh水解生成两种酸时,转移电子数为INA
C.工业上用NaCQ和SO2制备1molCICh时,消耗SCh分子数为0.5。
D.1LImol/LNaClO溶液中含有CKX数为1NA
【答案】C
【详解】A.标准状况下CCL是无色液态,故无法计算1.12LCCL所含共价键数目,A错误;
B.由“价-类”二维图推测CIONO?可能具有强氧化性,已知ClONCh中C1为+1价,则N为+5价,故其水解
反应方程式为:C1ONO2+H2O=HC1O+HNO3,该反应是个非氧化还原反应,没有电子的转移,B错误;
C.工业上用NaCQ和SO2制备1molCKh时,反应方程式为:2NaClCh+SO2=2ClO2+Na2SO4,故消耗SO2
分子数为0.5NA,C正确;
D.由于OCT能发生水解反应,故1L1mol/LNaClO溶液中含有CKT数小于INA,D错误;
故答案为:C«
9.(南京市第一中学202L2022学年高二下学期3月阶段检测化学试题)CuCl为白色固体,难溶于水和乙
醇,潮湿时易被氧化,常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu,含少量Ni、AI2O3等)为原料制备CuQ的
工艺流程如图。
废铜渣CuCl
下列说法正确的是
A.基态Ni原子的价层电子排布式为3d64s2
B.“碱溶”时发生反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2A1O;+3H2T
c.“还原”后所得溶液中大量存在的离子有CM+、H+、cr、so;-
D.“洗涤”时使用乙醇能防止CuCl被氧化
【答案】D
(分析】由题给流程可知,废铜渣在CO作用下除去Ni得至|JCu和AI2O3,Cu和Al20.3经过碱溶除去A12O3,
过滤后加入稀硫酸和过氧化氢的混合溶液将Cu氧化为Cu2+,再加入亚硫酸钠和氯化钠混合溶液将Ct?+还
原成CuCL过滤、洗涤得到CuCl。
【详解】A.银元素的原子序数为28,价层电子排布式为3d84s2,故错误;
B.由分析可知,碱溶时发生的反应为氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为
AhO3+2OH-=2AlO;+H2O,故B错误;
C.由分析可知,还原发生的反应为硫酸铜溶液与亚硫酸钠和氯化钠混合溶液反应生成氯化亚铜沉淀硫酸钠,
则溶液中不可能存在铜离子和亚硫酸根离子,故C错误;
D.由题给信息可知,CuCI容易被氧化,所以洗涤时使用乙醇能隔绝空气,防止CuCl被氧化,故D正确;
故选D。
10.(广东省广州市四校2022届高三8月联考化学试题)部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系
如图所示。下列说法不正确的是
A.a与d,a与f在酸性情况下反应,均可以得到b
B.加入适量NaHCO,溶液可以增强b溶液的漂白性
C.c可作为一种新型自来水消毒剂
D.工业上利用阴离子交换膜电解饱和e溶液制备烧碱
【答案】D
【分析】根据价类二维图可知:b、c、d分别CL、CIO?、HC1O,a、e、d可以为HC1、NaCKNaClO3.
【详解】A.根据氧化还原反应归中规律,a与d,HC1与HC1O,a与f,HC1与NaCICh在酸性情况下发
生归中反应,均可以得到Ck,故A正确;
B.CL的水溶里存在平衡:Ch+H2O^HCl+HClO,加入适量NaHCCh溶液,与HC1反应,使平衡向右移动,
HC1O的含量增多,可以增强b溶液的漂白性,故B正确;
C.CIO2可作为一种新型自来水消毒剂,代替C12的原因是它的杀菌、消毒的能力更强,故c正确:
D.氯碱工业中阳离子交换膜可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离,避免二者发生反应,故D
错误;
故选D。
11.(2022年河北省新高考测评卷(五))CuCl可用作有机合成的催化剂,用黄铜矿粉(主要成分是CuFeS2,
还含有少量SiOz)制备CuCl的工艺流程如图(已知CuCl难溶于水,不溶于乙醇,潮湿时易被氧化;
2+
Cu+2Cr+Cu=2CuCU;CUCI+HC1=H[CUC12])0下歹I」说法错误的是
过量铜粉、NaCI固体、
©2、H2SO4过量CUO浓盐鼓
III加热
A.浸取工序发生反应的离子方程式为4CuFeS2+17C>2+4H,=4Cu"+4Fe"+8SO;+2H2。
B.调pH工序的目的是将Fe“转化为Fe(OH)3沉淀
C.还原工序使用NaCl固体和浓盐酸提供反应所需的C「,促进CuCl溶解,与不溶物分离
D.“一系列操作”包括加水、过滤、洗涤、空气中低温烘干
【答案】D
【详解】A.浸取工序中CuFeSz与硫酸、氧气发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:
+2+3+2
4CuFeS2+17O2+4H=4Cu+4Fe+8SO4-+2H2O,A正确:
B.调pH工序中,CuO中和溶液中的H+,使溶液pH升高,Fe3+转化为Fe(OH)a沉淀,B正确;
C.加入NaCI固体和浓盐酸提供反应所需的C1,使CuCl溶解生成[CuCh『,有利于与不溶物分离;C正确;
D.CuCl在潮湿时易被氧化,故应选用真空干燥,所以“一系列操作”包括加水、过滤、洗涤、真空干燥,D
错误;
答案选D。
12.(重庆一中202L2022学年高三下学期5月月考化学试题)工业上利用废铁用(含少量Fe°O,、ALO,)生
产碱式硫酸铁的工艺流程如图:
过量腐铁屑NH3H,0H2SO4NaNO2
硫---M反应II-----1搅"拌I----T过.滤I-----►滤液----X反应n.|-----M蒸发冷却---M过滤I-----*■Fe(OH)SO4
酸
下列说法正确的是
A.该工艺流程符合绿色化学的理念
滤液中所含的阳离子主要为Fe"、H+、NH:
反应II通入3.36L(标准状况)氧气,可减少使用13.8g的NaNO,
蒸发过程中可以升高温度,在加快反应速率的同时还能让Fe»充分水解
【答案】B
【分析】硫酸和过量废铁屑经过反应I后溶液中的金属离子有Fe2+、AP+;加入氨水后形成氢氧化铝沉淀,
过滤后滤渣中为氢氧化铝沉淀,滤液中含的金属离子为Fe2+,其他阳离子为H+、NH:;在滤液中加入硫酸
3+
和NaNCh后,NaNO2与NH:反应生成NO,Fe?+被氧化为Fe,经过反应II蒸发冷却得到Fe(OH)SO4o
【详解】A.该过程中有NO生成,不符合绿色化学的理念,A错误;
B.根据分析,滤液中所含的阳离子主要为Fe?+、H+、NH:,B正确;
C.反应H通入3.36L(标准状况)氧气,转移电子数为=6mol,用13.8g的NaNO2,氮原子化
合价由+3变为+2,转移电子数为鬃xlmol=0.2m01,转移电子数不一样,C错误;
D.蒸发过程中温度过高,铁离子水解转变为Fe(OH)3,同时Fe(OH)2+水解程度也会增大,不能生成Fe(OH)SO4,
D错误;
故选Bo
13.(山东省烟台市、德州市202L2022学年下学期高三一模化学试题)杷(Pd)的性质与伯相似,一种从废
钿催化剂(主要成分为Pd、a-ALCh和活性炭,还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钿的工艺流程如图:
空气盐酸H2O2盐酸
2+
a-Al2O3流出液(含Fe/、Cu)
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为R-C1+M-R-M+Cl-、R-Na+N+-R-N+Na\下列
说法错误的是
A.“灼烧”的主要目的是除去活性炭
B.“酸浸”过程中温度不宜过高
C.“离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂
D.“洗脱”过程中增大所用盐酸浓度有利于洗脱
【答案】C
【详解】A.C与反应变为CO2气体逸出,因此“灼烧”的主要目的是除去活性炭,A正确;
B.“酸浸”时要加入H2O2将溶液中的Fe?+氧化为Fe3+,H2O2不稳定,受热易分解,因此“酸浸”过程中温度
不宜过高,以免H2O2分解,B正确;
C.离子交换发生的反应为R-C1+M--R-M+C1,因此所用树脂为阴离子交换树脂,从而除去Fe"、Cu2+,
C错误;
D.“洗脱”过程中增大盐酸浓度,c(Cl-)增大,平衡R-Cl+M-niR-M+Cl-逆向移动,有利于洗脱,D正确;
故合理选项是C«
14.(江西省五市九校2022-2023学年高三上学期第一次联考化学试题)以高硫铝土矿(主要成分为FezCh、
AI2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y卜和明矶的部分工艺流程如下,下
列说法错误的是
空气KOH溶液H2sO4溶液双氧水Fe2O3
高硫铝土矿[Fe2(OH)x(SO4)y]„
赤泥液
已知:赤泥液的主要成分为Na2co3。
A.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe?+具有氧化性有关
B.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的S02
C.在“聚合”阶段,若增加FezCh用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)yh中x变大
D.从“滤液”到"明矶”的过程中还应有“除硅”步骤
【答案】A
【分析】高硫铝土矿经焙烧后,FeS2中的S元素转化为SCh被除去,生成的S02用赤泥液吸收,防止其污
染环境。高硫铝土矿经碱浸后,AhCh转化为A102,Si02转化为SiO>过滤后将滤渣经酸浸氧化后,Fe2+
全部被转化为Fe3+,用于制备聚合硫酸铁。A10;进入滤液中,可用于制备明研。据此解答.
【详解】A.聚合硫酸铁可用于净水,原理是聚合硫酸铁中的Fe3+水解生成的Fe(0H)3胶体可吸附水中的悬浮
物和杂质,与Fe3+的氧化性无关,故A项错误;
B.赤泥液主要成分是Na2cCh,可吸收焙烧产生的SCh,故B项正确:
C.聚合硫酸铁中的0H-来源于Fe2O3,因此增加FezCh用量会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大,故C项正确;
D.制备明机的滤液中含有SiOj,应预先除去,故D项正确。
故答案选:A.
【点睛】酸浸后的溶液中含有Fe?+,需要先加入氧化剂将其氧化成Fe3+,•般选用过氧化氢,其产物无污
染,被称为“绿色氧化剂"。碱浸后滤液中含A1O;和SiO;,欲制备明矶,应先除去SiO;。
15.(江苏省苏州市2021.2022学年高三上学期期中考试调研化学试题)含SO。的工业尾气转化为硫酸钾的
流程如下:
下列说法正确的是
A.反应I得到固体A的主要成分是Caso,
B.为提高A的转化速率,控制反应II在高温下进行
C.反应HI的学方程式为2KCl+(NHjSO4=2NHQ+K2sO4J
D.滤液B中存在的主要离子有NH;、cr、soj
【答案】c
【详解】从流程分析,二氧化硫和碳酸钙和空气反应生成二氧化碳和硫酸钙,硫酸钙和碳酸氢镂和氨气反
应生成碳酸钙和硫酸筱,再加入氯化钾,生成硫酸钾和氯化镀。据此分析。
A.因为通入空气,即有氧气参与反应,反应I得到固体A的主要成分是硫酸钙,A错误;
B.高温下碳酸氢镂容易分解,故不能在高温下进行,B错误;
c.反应ni生成硫酸钾晶体和氯化镀,化学方程式为ZKCI+INHJSOLZNHQ+KSON,c正确;
D.滤液B中主要为氯化镂,D错误;
故选C。
16.(辽宁省中学、东北育才学校、鞍山一中、大连八中、大连二十四中五校联考20212022学年高三
上学期期末联考化学试题)从废旧铅蓄电池铅膏(含PbSO4和PbO2等)中回收铅的工艺流程如下:
(NHJCOj溶液f含PbCO?、PbO滤渣”^4溶终PHBFJ溶液曳暨►Pb
废铅膏-HA
f滤液
下列说法错误的是
A.流程中Hz。?作氧化剂
B.向废铅膏中加入(NHjCO,和Hq?后,溶液温度不宜过高
C.“滤液”中溶质主要是(NHJSO」
D.电解时,阳极、阴极材料可分别用石墨、铅
【答案】A
【分析】由题给流程可知,向废旧铅蓄电池铅膏中加入碳酸镀溶液和过氧化氢溶液,铅膏中硫酸铅与碳酸
镀溶液反应生成硫酸镀和碳酸铅,二氧化铅与过氧化氢发生氧化还原反应生成氧化铅、氧气和水,过滤得
到含有碳酸铅、氧化铅的滤渣和含有硫酸核的滤液;向滤渣中加入四氨合硼酸将碳酸铅、氧化铅转化为四
氟合硼酸铅溶液,电解四氟合硼酸铅溶液在阴极得到铅。
【详解】A.由分析可知,二氧化铅与过氧化氢发生氧化还原反应生成氧化铅、氧气和水,反应中过氧化氢
中氧元素的化合价升高被氧化,过氧化氢是反应的还原剂,故A错误;
B.碳酸镂和过氧化氢受热易发生分解反应,则向废铅膏中加入碳酸钱和过氧化氢后,溶液温度不宜过高,
防止碳酸镂和过氧化氢发生分解,故B正确;
C.由分析可知,“滤液”中溶质主要是,故C正确;
D.电解四氟合硼酸铅溶液时,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,故D正确;
故选Ao
17.(2022年新高考河北省高考真题化学试题(部分试题))LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂•合
成LiBr工艺流程如下:
BaSH2sO4Li2cO3
HBr(少量Bm)一|还原H除杂卜I中和浓缩……,LiBr
滤渣气体
下列说法错误的是
A.还原工序逸出的Br?用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2co3+2HBr=C02T+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2soJ为1:1:I
【答案】A
【分析】由流程可知,氢澳酸中含有少量的浪,加入硫化颗将澳还原生成溪化钢和硫,再加入硫酸除杂,
得到的滤渣为硫酸钢和硫;加入碳酸锂进行中和,得到的溟化锂溶液经浓缩等操作后得到产品澳化锂。
【详解】A.还原工序逸出的Bn用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溟化钠和次浪酸钠等物质,若直接返回
还原工序,则产品中会有一定量的淡化钠,导致产品的纯度降低,A说法错误:
B.除杂工序中产生的滤渣为硫酸钢和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钢属于离子晶体,根
据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钢不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B说法正确;
C.中和工序中,碳酸锂和氢澳酸发生反应生成漠化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为
Li2CO3+2HBi-=CO2t+2LiBr+H2O,C说法正确;
D.根据电子转化守恒可知,澳和硫化钢反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钢的化学组成及领元素守恒
可知,n(BaS):n(H2so4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2so4)为1:1:1,D说法正确;
综上所述,本题选A。
18.(安徽省江淮十校20212022学年高三上学期11月第二次联考化学试题.)焦亚硫酸钠(Na2s2O5)为白色
或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO?气味,与强酸接触则放出SO?。研究表明,焦亚硫酸钠处理含铝
(VI)废水较其他方法效果好,处理费用低。其工艺流程如下图所示,下列说法不正确的是
+3+
A.反应池中发生反应的离子方程式为:3S2O5-+2Cr2O+1OH=6SO4"+4Cr+5H2O
B.在实际工业中pH过低,则需要的焦亚硫酸钠的量比理论值小
C.硫酸加入的量不宜过大,否则会消耗过多的石灰乳造成浪费
D.Cr(0H)3淤泥中还含有CaSCh、Ca(0H)2等物质
【答案】B
【详解】A.根据流程可知,反应池中,在酸性环境下,CnO;被焦亚硫酸钠还原为CN+,根据S元素的价
态变化规律可知S2O;被氧化为SO;,则反应池中发生反应的离子方程式为:3s2O;+2CnO;+10H+=6SO
3+
r+4Cr+5H2O,A正确;
B.在实际工业中pH过低,酸性过强,S2O;转化为SCh逸出,则需要的焦亚硫酸钠的量比理论值大,B
错误;
C.硫酸钙微弱,所以硫酸加入的量不宜过大,否则会消耗过多的石灰乳造成浪费,C正确;
D.溶液中存在SO:,硫酸钙微溶,Ca(OH)2的溶解度也较小,所以Cr(OH)3淤泥中还含有CaSCM、Ca(OH)2
等物质,D正确;
综上所述答案为B.
19.(山东省大教育联盟学校20212022高三下学期收心考试(开学考试)化学试题)工业上以黄铁矿(主要
成分为FeS”为原料,采用接触法制备浓硫酸的原理如下:
下列说法不正确的是
A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红
B.净化SO2的目的是防催化剂中毒降低活性
C.用水替代98.3%浓硫酸能提高吸收效率
D.制备硫酸的3个反应中2个是氧化还原反应
【答案】C
【详解】A.用盐酸溶解烧渣,可除去二氧化硅;再用氢氧化钠可分离铝元素和铁元素,灼烧氢氧化铁制铁
红,故A正确;
B.二氧化硫中有碑等杂质会使催化剂中毒(降低活性),净化SO2的目的是防催化剂中毒降低活性,故B正
确;
C.三氧化硫与水反应放出大量热量,用水直接吸收三氧化硫会形成“酸雾”,污染环境且吸收率低,故C错
误;
D.黄铁矿(FeS?)与。2反应,SO
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