鲁科版高中化学必修第一册专题5化工流程课件

专题5化工流程期中期末·全优手册A卷·必备知识全优B卷·关键能力全优说明:单选题共5小题,每小题3分,共15分;非选择题第6题12分,第7题8分,共20分。可能用到的相对原子质量:H1Cl35.5Cu64考向一回收利用流程1.(2024福州月考)海水中蕴含着丰富的化学物质,可从海水中提取Na、Mg等物

质,下列说法正确的是

(

)D

A.已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S

等杂质离子,试剂①可依次加入足量的Na2CO3溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液B.试剂②④均为盐酸,工业上试剂③为NaOH溶液C.操作①②③相同D.工业制Na、Mg的副产品Cl2可循环使用解题思路过量的BaCl2溶液需用Na2CO3溶液除去,BaCl2溶液应在Na2CO3溶液

之前加入,故A错误;试剂②④均为盐酸,工业上试剂③为石灰乳,石灰乳成本低,

故B错误;操作①③为过滤,操作②为蒸发结晶,故C错误;工业制Na、Mg的副产

品Cl2可用于制备盐酸,然后循环使用,故D正确。2.(2024河南期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,

一种利用废铁屑制备高铁酸钾的流程如图所示:下列叙述正确的是

(

)A.K2FeO4与明矾净水的原理相同B.反应Ⅰ中尾气可用饱和石灰水吸收,防止污染的同时还可制得漂白粉C.反应Ⅱ的离子方程式为2Fe3++3ClO-+5H2O

2Fe

+3Cl-+10H+D.K2FeO4在强碱性溶液中能稳定存在,且溶解度比Na2FeO4小D解题思路K2FeO4有强氧化性,可以杀菌消毒,当铁的价态降低为+3价后又可与

水反应生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,明矾净水是Al3+与水反应生成

Al(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,二者净水的原理不完全相同,A项错误;反

应Ⅰ中尾气为Cl2,Ca(OH)2溶解度小,饱和石灰水不能充分吸收Cl2,不能有效防止

污染,也不能很好地获得漂白粉,B项错误;反应Ⅱ在碱性环境下发生,离子方程式

应为2Fe3++3ClO-+10OH-

2Fe

+3Cl-+5H2O,C项错误;由题给流程图知,K2FeO4在强碱性溶液中稳定存在,溶解度比Na2FeO4小,D项正确。A.步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为水、过滤B.步骤②中发生的反应为C+O2

CO2、4MnO(OH)+O2

4MnO2+2H2OC.步骤③若先加双氧水、后加稀硫酸,可提高H2O2的利用率D.步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质3.(2024福建厦门双十中学月考)以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑(主要成分为C单质)等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如图:下列说法不正确的是

(

)C审题指导黑锰粉中含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等,步骤①将黑锰粉分离为溶液和MnO2粗品,可知步骤①为水洗、过滤,MnO2粗品中含有MnO2、MnO(OH)、Fe2O3及炭黑等;步骤②是将MnO2粗品在空气中加热,则炭黑(主要成分为C单质)被氧化为CO2,MnO(OH)被氧化为MnO2,此时固体成分中含有MnO2、Fe2O3;步骤③是加入稀硫酸、双氧水并加热,过滤得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀;步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2,二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4,再经过滤得到MnCl2溶液。解题思路步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为水、过滤,A项正确;步

骤②中MnO(OH)、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化,发生的反应为4MnO(OH)

+O2

4MnO2+2H2O、C+O2

CO2,B项正确;步骤③中先加入双氧水,MnO2会催化分解双氧水,使H2O2利用率降低,C项错误;步骤④中生成MnCl2和微溶于

水的CaSO4,所以MnCl2溶液中含有少量的CaSO4,D项正确。考向二矿产资源利用流程4.(2024济南月考)含硫矿物是多种化工生产的原料,主要有硫黄、黄铁矿(FeS2)、辉铜矿(Cu2S)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、绿矾(FeSO4·7H2O)、胆矾(CuSO4·5H2O)、重晶石(BaSO4)等。硫黄、黄铁矿可作为工业制硫酸的原料,辉铜矿煅烧

时可发生反应:Cu2S+O2

2Cu+SO2。SO2直接排放会造成环境污染,可用石灰乳、H2S等物质进行回收再利用。硫及其化合物的转化具有重要作用,下列说

法不正确的是

(

)A.石灰乳吸收SO2可生成CaSO3B.硫黄在过量氧气中燃烧的产物是SO3C.用SO2水溶液吸收从海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4D.辉铜矿煅烧时,每消耗1molO2,反应共转移6mol电子B解题思路石灰乳吸收SO2可生成CaSO3,故A正确;硫黄在过量氧气中燃烧的产

物是SO2,故B错误;用SO2水溶液吸收从海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4,故C正确;辉铜矿煅烧时,铜元素由+1价降为0价,氧元素由0价降为-2价,硫元素

由-2价升高为+4价,每消耗1molO2,反应共转移6mol电子,故D正确。5.(2024西安航天中学月考)工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度地发

挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:下列说法不正确的是

(

)A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品C.加适量的H2O2溶液是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+

2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2A解题思路用Na2CO3溶液浸泡废铁屑是为了除去废铁屑表面的油污,故A错误;

若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+,不能得到

高纯度产品,故B正确;四氧化三铁中含有+2价铁和+3价铁,H2O2具有氧化性,加

适量的H2O2溶液是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应为H2O2+2Fe2++2H+

2Fe3++2H2O,故C正确;四氧化三铁中+2价铁和+3价铁的物质的量之比为1∶2,则

溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2,故D正确。6.(12分)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业,也用作催化剂和杀菌剂。以硫化

铜精矿为原料生产CuCl的工艺流程如图:

已知:CuCl难溶于醇和水,溶于c(Cl-)较大的体系[CuCl(s)+2Cl-

CuC

],在潮湿空气中易水解氧化。(1)步骤1是“氧化酸浸”的过程,该过程会观察到溶液变蓝色和生成浅黄色沉

淀(硫单质),化学方程式是

。(2)步骤4进行的实验操作是

。(3)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”,理由是

。

用乙醇洗涤的目的是

。(4)产品纯度测定:称取CuCl产品ag于锥形瓶中,加入足量的酸性Fe2(SO4)3溶液

使其充分溶解,然后滴加0.1mol/LKMnO4溶液,用KMnO4溶液氧化生成的Fe2+,消

耗bmLKMnO4溶液(本实验中Mn

被还原为Mn2+,不与产品中杂质和Cl-反应)。①CuCl溶于Fe2(SO4)3溶液的离子方程式是

。②产品中CuCl的质量分数为

(列计算式即可)。答案

(除标注外,每空2分)(1)CuS+H2SO4+H2O2

CuSO4+S+2H2O(2)过滤(1分)(3)HNO3具有强氧化性,会将CuCl氧化去除CuCl固体表面的水,防止其水解氧

化(4)①CuCl+Fe3+

Cu2++Fe2++Cl-②

×100%(3分)审题指导步骤1中硫化铜精矿与H2SO4、H2O2反应后生成S、CuSO4,CuSO4溶

液经一系列步骤得到Cu;步骤2中Cu与H2SO4、NH4NO3反应生成Cu2+;步骤3中Cu2+与(NH4)2SO3、NH4Cl反应生成CuCl;步骤4为过滤,然后依次用稀硫酸、乙醇洗涤滤渣,干燥得到CuCl。解题思路

(1)步骤1是“氧化酸浸”的过程,该过程生成CuSO4和S,结合得失电

子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为CuS+H2SO4+H2O2

CuSO4+S+2H2O。(3)由CuCl在潮湿空气中易水解氧化可知CuCl具有较强还原性,HNO3具有

强氧化性,会把CuCl氧化,故洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”;用

乙醇洗涤的目的是去除CuCl固体表面的水,防止其水解氧化。(4)①CuCl被Fe3+

氧化成Cu2+,Fe3+被还原成Fe2+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,CuCl与

Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式是CuCl+Fe3+

Cu2++Cl-+Fe2+。②KMnO4与Fe2+反应的离子方程式为5Fe2++Mn

+8H+

5Fe3++Mn2++4H2O,根据测定过程可得关系式:5CuCl~5Fe2+~Mn

,则n(CuCl)=5n(Mn

)=5×0.1mol/L×b×10-3L,产品中CuCl的质量分数为

×100%。考向三其他流程7.(8分)(2024河南南阳一中月考)Na2O2用途广泛,可用于医药、印染、漂白及用

作分析试剂等。实验室模拟工业制备Na2O2并检验其纯度的实验流程如图所

示。

回答下列问题:(1)生成Na2O2的化学方程式为

。钠在空气中燃烧的

现象为

。(2)样液中加入MnO2后产生一种无色无味的气体单质,该气体的名称为

。(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式:

。已知白色沉淀为

BaCO3,说明Na2O2样品中含有杂质,为防止杂质的生成需对空气进行预处理,预

处理的措施是

。答案

(1)2Na+O2

Na2O2(1分)钠受热后先熔化为闪亮的小球,剧烈反应,放热,发出黄色火焰,生成淡黄色固体(2分)(2)氧气(1分)(3)2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2(2分)使空气通过碱石灰(2分)解题思路

(1)熔融Na在空气中反应生成Na2O2,反应的化学方程式为2