(统考版)2023版高考化学一轮复习高考必考大题专练(一b组)

高考必考大题专练(一)化工流程分析题(B组——非金属类)1．工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3。工艺流程如下：已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有________(填化学式)。(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是________________________________________________________________________。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________。a．转入中和液b．转入结晶Ⅰ操作c．转入转化液d．转入结晶Ⅱ操作(4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2∶1，则生产1.38tNaNO2时，Na2CO3的理论用量为________t(假定Na2CO3恰好完全反应)。2．我国是以煤炭为主要能源的发展中国家，煤炭燃烧产生的烟气中含有大量的NOx和SO2，带来了严重的大气污染。某化工小组进行了ClO2协同氨水法脱除模拟烟气中NOx和SO2的实验研究，其流程如图：回答下列问题：(1)制备“模拟烟气”时应首先向装置管道内通入________，目的是________________________________________________________________________。(2)“喷淋液”中所含ClO2可通过向酸性氯酸钠溶液中加入葡萄糖的方法制备，同时产生CO2等物质，则该反应的离子方程式为________________________________________________________________________，还可将葡萄糖替换为______(填字母标号)。A．FeCl3溶液B．SO3C．甲醇D．酸性KMnO4溶液(3)利用ClO2协同氨水进行脱硫脱硝净化时，污染性气体脱除效率变化情况如图所示，则该脱除技术的最佳温度应为______℃，喷淋塔中可能产生的一种副产物的化学式为______________，该物质的常见用途是____________________。(4)传统湿式氨法烟气处理技术以尿素[CO(NH2)2]热水解产生的NH3溶于水为喷淋液。在催化剂作用下，喷淋除去NO过程中有一种无污染气体生成，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。3．保险粉(Na2S2O4)广泛用于纺织工业的还原性染色、还原清洗、印花和脱色及用作丝、毛、尼龙等织物的漂白剂。用电石炉废气(含75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2等)合成Na2S2O4的工艺流程如图：(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为________。(2)上述工艺中用碱液洗涤的目的是________________________________________________________________________，可能发生的反应有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列举两例，写出化学方程式)。(3)合成塔内得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%，从合成塔反应液中分离出HCOONa·2H2O的主要步骤有______、________、________，再洗涤、干燥即可。(4)流程中得到Na2S2O4产品的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)Na2S2O4暴露在空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，当该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时，产物为______(填化学式)。4．NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液呈中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铜等。一种以泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如图所示：已知：P4与Ca(OH)2、NaOH的反应主要有Ⅰ.3Ca(OH)2＋2P4＋6H2O=3Ca(H2PO2)2＋2PH3↑Ⅱ.3NaOH＋P4＋3H2O=3NaH2PO2＋PH3↑(1)已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是______________(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，离子方程式为____________，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O的操作为________、________、过滤、洗涤和干燥。(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为__________________________________。(4)“滤渣2”的主要成分为________________(填化学式)。(5)“过滤2”的滤液需要用Ag2SO4、Ba(OH)2溶液除去其中Cl－，加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是________________________________。(6)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。但其稳定性较差，可转化为NaClO2保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。其工艺流程示意图如图所示：已知：①纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。②长期放置或高于60℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。(1)步骤1中，生成ClO2的离子方程式是____________，通入空气的作用是________________________________________________________________________。(2)方法1中，反应的离子方程式是________________，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过20℃，可能的原因是________________________________________________________________________。(3)方法2中，NaClO2在________(填“阴极”或“阳极”)生成。(4)NaClO2的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是____________________________。(5)为测定制得的晶体中NaClO2的含量，做如下操作：①称取ag样品于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))＋4I－＋4H＋=2H2O＋2I2＋Cl－)。将所得混合液配成100mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，用bmol·L－1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为cmL(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(6)))。样品中NaClO2的质量分数为________(用含a、b、c的代数式表示)。高考必考大题专练（一）化工流程分析题（B组——非金属类）1．解析：（1）由题中信息可知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2，当NO2过量时，还发生反应：Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2，故中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有NaNO3。（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作是为了分离出溶质NaNO2，由（1）分析可知，中和液中还含有少量Na2CO3和NaNO3，若水的蒸发量过大，NaNO3也会结晶析出，从而造成产品不纯。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量的NaNO2，冷凝后用于流程中的“溶碱”操作中最为合理，这样既可以减少H2O的加入量，又可以减少有毒物质NaNO2的排放。（3）母液Ⅱ中主要含有NaNO3，若回收利用，显然转入转化液或转入结晶Ⅱ操作最为合理，若转入中和液或转入结晶Ⅰ操作，会造成NaNO2产品不纯。（4）n（NaNO2）＝eq\f(1.38×106g,69g·mol－1)＝2.00×104mol，则n（NaNO3）＝eq\f(1,2)n（NaNO2）＝1.00×104mol，由Na原子守恒可知，n（Na2CO3）＝eq\f(1,2)[n（NaNO2）＋n（NaNO3）]＝1.50×104mol，所以m（Na2CO3）＝1.50×104mol×106g·mol－1＝1.59×106g＝1.59t。答案：（1）NaNO3（2）防止NaNO3的析出溶碱（3）将NaNO2转化为NaNO3c、d（4）1.592．解析：（1）模拟烟气中的主要成分为SO2、NO、N2，由于NO易被空气中的氧气氧化，因此制备“模拟烟气”时应首先向装置管道内通入N2，排尽装置中空气，防止NO被O2氧化；（2）“喷淋液”中所含ClO2可通过向酸性氯酸钠溶液中加入葡萄糖的方法制备，同时产生CO2等物质，则该反应的离子方程式为：24ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋C6H12O6＋24H＋=24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O；该反应中葡萄糖做还原剂，FeCl3溶液、SO3、酸性KMnO4溶液均为氧化剂，只有C甲醇具有还原性，答案选C；（3）根据图示分析，脱除效率最高点对应的温度为最佳温度，脱除效率最佳温度为40℃，ClO2具有氧化性，一定条件下可与NOx、SO2发生氧化还原反应生成硫酸、硝酸和盐酸，再与氨水反应生成硝酸铵、硫酸铵、氯化铵，铵盐在生产生活中常用作氮肥；（4）由题意可知，传统湿式氨法烟气处理技术的反应物为氨气、一氧化氮，两者在催化剂的作用下反应，生成一种无污染的气体，由元素守恒可推知，生成物为氮气和水，配平后化学方程式为：4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O。答案：（1）N2排尽装置中空气，防止NO被O2氧化（2）24ClOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))＋C6H12O6＋24H＋=24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2OC（3）40NH4Cl或（NH4）2SO4或NH4NO3作氮肥（4）4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化剂))5N2＋6H2O3．解析：（1）Na2S2O4中硫元素的化合价为＋3。（2）氢氧化钠溶液是用来除去电石炉废气中的二氧化碳、硫化氢等酸性气体，所以洗涤过程中可能发生的反应有CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O、H2S＋2NaOH=Na2S＋2H2O等。（3）从合成塔反应液中分离出HCOONa·2H2O的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（4）由流程图可知，合成Na2S2O4的反应中，反应物为二氧化硫、氢氧化钠溶液与甲酸钠晶体，生成物为保险粉、二氧化碳等，根据得失电子守恒、元素守恒可得，该反应的化学方程式为HCOONa·2H2O＋2SO2＋NaOH=Na2S2O4＋CO2＋3H2O。（5）Na2S2O4暴露在空气中吸收氧气和水蒸气而变质，其中Na2S2O4为还原剂，O2为氧化剂，当二者的物质的量之比为2∶1时，发生反应的化学方程式为2Na2S2O4＋O2＋2H2O=4NaHSO3。答案：（1）＋3（2）除去电石炉废气中的CO2、H2S等酸性气体CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O、H2S＋2NaOH=Na2S＋2H2O（3）蒸发浓缩冷却结晶过滤（4）HCOONa·2H2O＋2SO2＋NaOH=Na2S2O4＋CO2＋3H2O（5）NaHSO34．解析：（1）H3PO2是一元中强酸，在溶液中部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为H3PO2⇌H＋＋H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))，H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))不能再电离，则NaH2PO2为正盐。（2）根据题中所给信息，PH3与NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl，反应的离子方程式为PH3＋2ClO－＋OH－=H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))＋2Cl－＋H2O，从吸收液中获得NaH2PO2·H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。（3）根据题意，NiCl2中Ni元素转化成Ni单质，H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))转化为H3PO4，氯化物应有NaCl，依据得失电子守恒写出2NiCl2＋NaH2PO2→2Ni↓＋H3PO4＋NaCl，产物有H3PO4，说明该溶液呈酸性，左边少O元素，补H2O，右边少H元素和Cl元素，补HCl，配平得2NiCl2＋NaH2PO2＋2H2O=2Ni↓＋H3PO4＋NaCl＋3HCl。（4）“调pH”过程中可除去Ca2＋和AlOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))，CO2与碱反应生成COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))，COeq\o\al(\s\up11(2－),\s\do4(3))与Ca2＋反应生成CaCO3，AlOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))与CO2、H2O反应可生成Al（OH）3，因此“滤渣2”的成分是CaCO3和Al（OH）3。（5）根据题干信息，NaH2PO2具有强还原性，可用于化学镀银，Ag＋具有氧化性，因此加入Ag2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的Ag＋会氧化H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))。（6）NaH2PO2具有较强的还原性，用惰性电极进行电解时，阳极上H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))失电子，其阳极反应式为H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))－4e－＋2H2O=H3PO4＋3H＋。答案：（1）正盐（2）PH3＋2ClO－＋OH－=H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))＋2Cl－＋H2O蒸发浓缩冷却结晶（3）2NiCl2＋NaH2PO2＋2H2O=2Ni↓＋H3PO4＋NaCl＋3HCl（4）CaCO3、Al（OH）3（5）过量的Ag＋会氧化H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))（6）H2POeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(2))－4e－＋2H2O=H3PO4＋3H＋5．解析：（1）由制备流程可知，NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2，同时得到NaHSO4，ClO2发生器中发