适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物微专题八化工流程新人教版

微专题(八)化工流程1.(2024·浙江杭州高三段考)工业上以SO2为原料制备化合物A和B,且SO2尾气可以运用氨水吸取。(1)写出在空气中发生反应②的化学方程式:

。

(2)已知物质A比硫酸的熔点更高,缘由是

。

(3)下列说法正确的是。

A.(NH4)2SO4俗称肥田粉,是良好的氮肥B.物质A的水溶液呈中性C.物质A中N显示负价(4)设计试验验证化合物B中含有Cl元素(已知Ag2SO4微溶于水,不考虑Ag2SO4在浓酸中的溶解);写出试验过程中涉及的第一个反应的化学方程式:

。

2.(2024·浙江杭州高三一模)硫酸是一种重要的大宗工业化学品,应用广泛,可实现下列转化:浓硫酸NaHSO4(s)Na2S2O7(s)熔矿

产物ⅠⅡⅢ(1)过程Ⅰ的化学方程式为

。

(2)已知硫酸分子结构为,过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na2S2O7,写出其阴离子的结构式:;推想焦硫酸钠水溶液呈(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表明缘由:

。

(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔融反应,产生了混合气体。①写出检验混合气体成分的方案:

。

②写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式:。

(4)过量的焦硫酸H2S2O7和苯在加热条件下反应得到苯磺酸,写出反应的化学方程式:

。

3.工业上以SO2为原料可以制备各种含硫化合物,部分转化关系如下图所示:(1)工业上常用煅烧黄铁矿制SO2,写出该反应的化学方程式:。

(2)下图是硫的四种含氧酸根的结构式:依据组成和结构推断,能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4-的是(填字母),写出该反应的离子方程式:(3)工业上用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,写出电解的总离子方程式:。

(4)发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H),氨基磺酸是硫酸分子的一个羟基被氨基取代而形成的无机固体酸,是一种常见的化工原料。下列说法不正确的是。

A.氨基磺酸能与醇反应B.氨基磺酸能与活泼金属反应产生氢气C.氨基磺酸的实际存在形式可能为+H3NSOD.氨基磺酸与硝酸只能发生非氧化还原反应(5)设计试验检验氨基磺酸(H2NSO3H)中的N元素:

。

(6)硫代硫酸钠有较强的配位实力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,写出该反应的离子方程式:

,

和Ag+成键的原子是。

A.氧原子B.端基硫原子C.中心硫原子4.(2024·浙江衢州、丽水、湖州高三一模)硝基乙烷可用作硝化纤维、染料等的溶剂和火箭的燃料,也可用于合成农药、医药等。硫酸二乙酯硝化法是合成硝基乙烷的重要方法,工艺流程示意图如下:已知:硫酸结构简式为请回答:(1)步骤①的化学方程式:。

(2)下列有关说法不正确的是。

A.硫酸氢乙酯具有酸性B.相同温度下,硫酸二乙酯在水中的溶解度大于硫酸C.NaNO2具有确定毒性,不能作为食品添加剂运用D.若③中硫酸二乙酯和NaNO2等物质的量反应,则A的化学式为CH3CH2OSO2ONa(3)硫酸氢乙酯的沸点为280℃,硫酸二乙酯的沸点为208℃,试从结构角度分析硫酸氢乙酯沸点高于硫酸二乙酯的缘由:。

(4)设计试验验证固体NaNO2有还原性(可供选择的试剂有:酸性KMnO4溶液、KI溶液、H2O2溶液、FeSO4溶液):

;

写出试验过程中涉及反应的离子方程式:

。

5.(2024·浙江嘉兴高三一模)工业上按如下流程制备硝酸和肼(N2H4)。(1)途径Ⅰ是工业制硝酸的第一步,写出化学方程式:。

(2)N2H4的制法可通过途径Ⅱ:用过量NH3和CH3CHO的混合物与氯气进行气相反应合成异肼,然后使其水解得到肼。①下列说法不正确的是。

A.NH3属于电解质B.途径Ⅱ中氯气作还原剂C.N2、H2、N2H4均为非极性分子D.异肼中氮的化合价呈负价②相同条件下,氨的沸点低于肼的主要缘由是

。

(3)Zn元素的化学性质与Al相像。Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价,写出该反应的离子方程式:;

检验反应后溶液中除H+外的阳离子的方法是

。

6.(2024·浙江名校联考)氯化亚砜()常用作脱水剂和氯化剂,如图流程表示其制备及用途。回答下列问题:(1)用硫黄、氯气和三氧化硫为原料,在确定条件下可合成SOCl2,原子利用率达100%。写出该反应的化学方程式:。

(2)下列有关说法不正确的是。

A.SO3是极性分子,简洁与H2O发生反应B.途径①能制得无水FeCl3是因为SOCl2吸水性强且产物HCl能抑制Fe3+水解C.FeCl3在溶液中分步水解,第一步反应为Fe3++H2OFe(OH)2++H+D.CH3COCl能与NH3反应生成乙酰胺(3)途径②除了生成CH3COCl外还产生两种酸性气体,写出该反应的化学方程式:。

(4)SOCl2极易水解,试从共价键的极性角度分析其缘由:

。

(5)途径①可能发生氧化还原反应而生成副产物,设计试验分别检验氧化产物和还原产物的存在:

。

微专题(八)化工流程1.答案(1)2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4(2)硫酸氢铵为离子晶体,而硫酸为分子晶体(3)AC(4)取样,先加入足量的硝酸钡溶液,静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明存在氯元素H2SO4+Ba(NO3)2BaSO4↓+2HNO3解析二氧化硫被氨水吸取生成亚硫酸铵,亚硫酸铵可以被氧化剂氧化为硫酸铵;二氧化硫被氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质的量的氨气反应生成A(硫酸氢铵);二氧化硫与等物质的量的氯气反应转化为B(SO2Cl2)。(1)亚硫酸铵可以被空气中氧气氧化为硫酸铵,反应的化学方程式为2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4。(3)A.(NH4)2SO4俗称肥田粉,含有氮元素,是良好的氮肥,正确;B.硫酸氢铵在水溶液中完全电离出氢离子、铵根离子、硫酸根离子,溶液显酸性,错误;C.物质A(硫酸氢铵)中含有NH4+,N(4)氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀,但是须要解除硫元素转化的SO42.答案(1)H2SO4(浓)+NaClHCl↑+NaHSO4(2)酸性S2O72-+H2O2H++2SO42-或S2O7(3)①先将混合气体通入足量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明有SO3;再将逸出的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,加热后复原红色,证明有SO2②10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4(4)+H2S2O7+H2SO4解析浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体,化学方程式为H2SO4(浓)+NaClHCl↑+NaHSO4,硫酸氢钠固体在加热条件下生成焦硫酸钠和水,焦硫酸钠和磁铁矿(四氧化三铁)在高温条件下发生反应10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4,据此回答。(2)由硫酸的结构知,Na2S2O7中阴离子S2O72-的结构式为;由于S2O72-与水发生反应S2O72-+H2O2H++2SO42(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体,由分析知Na2S2O7固体与磁铁矿熔融发生反应10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4,故混合气体中含有二氧化硫和三氧化硫。检验二氧化硫和三氧化硫混合气体的方法:先将混合气体通入足量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明有SO3;再将逸出的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,加热后复原红色,证明有SO2。3.答案(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(2)D2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+(3)2SO42-+2H+S2O解析将SO2通入碳酸钠和硫化钠的混合体系中可制备硫代硫酸钠;将SO2先转化为SO3,再溶于水生成硫酸,利用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,用发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H)。(2)能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO4-的物质具有强氧化性,S2O82-结构中含过氧键,具有强氧化性,故选D;反应的离子方程式为2Mn2++5S2O82-+8H2O(3)用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液来制备K2S2O8,阴极生成氢气,阳极生成K2S2O8,电解的总离子方程式为2SO42-+2H+S2O82(4)氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与醇发生酯化反应,A正确;氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与活泼金属反应生成氢气,B正确;氨基磺酸中—OH具有酸性,—NH2具有碱性,氨基磺酸的实际存在形式可能为+H3NSO3(5)氨基磺酸能与水反应生成硫酸氢铵,检验N元素可以先将其转化为NH4+,再检验N(6)硫代硫酸钠有较强的配位实力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,该反应的离子方程式为AgBr+2S2O32-[Ag(S4.答案(1)H2SO4+CH3CH2OH→CH3CH2OSO3H+H2O(2)BC(3)硫酸氢乙酯可形成分子间氢键(4)取NaNO2固体置于试管中,加适量水溶解,逐滴加入少量酸性KMnO4溶液,溶液不出现紫红色,则NaNO2有还原性5NO2-+6H++2MnO4-2Mn2++5N解析硫酸与乙醇发生取代反应生成硫酸氢乙酯和水,真空条件下硫酸氢乙酯生成硫酸二乙酯和硫酸,硫酸二乙酯与NaNO2反应生成硝基乙烷和CH3CH2OSO2ONa。(1)步骤①的化学方程式为H2SO4+CH3CH2OH→CH3CH2OSO3H+H2O。(2)生成硫酸氢乙酯只取代了硫酸分子中一个羟基,还剩下一个羟基可以电离出H+,故硫酸氢乙酯具有酸性,A正确;相同温度下,硫酸中羟基可以与水形成氢键,故硫酸在水中的溶解度大于硫酸二乙酯,B错误;NaNO2具有确定毒性,但能作为食品添加剂运用,C错误;若③中硫酸二乙酯和NaNO2等物质的量反应,硝基只能与乙基结合,则A的化学式为CH3CH2OSO2ONa,D正确。(3)硫酸氢乙酯中含有羟基,可以形成分子间氢键,故硫酸氢乙酯沸点高于硫酸二乙酯。(4)固体NaNO2有还原性,选择有颜色的氧化剂试验现象明显,故可以选取酸性KMnO4溶液试验。5.答案(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)①ABC②肼分子间形成的氢键数目多于氨(3)4Zn+10H++NO3-4Zn2++NH4++3H2解析N2、H2在催化剂作用下合成NH3,NH3催化氧化可生成NO,NO再被O2氧化为NO2,NO2用水吸取可制得HNO3;NH3、CH3CHO、Cl2发生氧化还原反应,可生成异肼,异肼与H2O反应可生成N2H4。(1)NH3催化氧化可生成NO,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(2)①NH3属于非电解质,A不正确;途径Ⅱ中,NH3中N元素显-3价,异肼中N元素显-2价,N元素的化合价上升,作还原剂,则氯气作氧化剂,B不正确;N2、H2为非极性分子,N2H4为极性分子,C不正确;N的非金属性大于C,则异肼中氮的化合价呈-2价,D正确。②相同条件下,氨和肼都能形成分子间氢键,但肼形成氢键的数目比氨更多,所以氨的沸点低于肼的。(3)Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价(-3价),即生成NH4+,该反应的离子方程式为4Zn+10H++NO3-4Zn2++NH4++3H2O。溶液中除H+外的阳离子是NH4+和Zn6.答案(1)2S+3Cl2+SO33SOCl2(2)A(3)CH3COOH+SOCl2CH3COCl+SO2↑+HCl↑(4)O、Cl的电负性比S大(SO和S—Cl的电子均偏离S),使S的正电性(δ+)较大;水中O的负电性(δ-)较大,简洁进攻S,从而发生反应(5)取样,加盐酸溶解,分成2份。一份滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀说明有S