2019年高考化学一轮复习常考易错题加强练21 无机化工流程题

1、练习21 无机化工流程题【真题赏析2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式_。（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH=4.1时，中为_溶液（写化学式）。工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是_。（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5

2、。（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_，该样品中Na2S2O5的残留量为_gL1（以SO2计）。【答案】 2NaHSO3Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O4e4H+O2 a S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I+6H 0.128【解析】（1）亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O；（2）碳酸钠饱和溶液吸收SO2

3、后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为NaHSO3；要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液；（3）阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为2H2O4e4H+O2。阳极区氢离子增大，通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。阴极是氢离子放电，氢氧根浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。（4）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52+2I2+3H2O2SO42+4I+6H；消耗碘的物质的量是0.00

4、01mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2计）是。1为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空气，且需过量C捕获剂所捕获的气体主要是COD处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NHNO=N22H2O2纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是()AX可能是金属铜BY不可能是氢气CZ可能是氯化钠DZ可能是三氧化硫3KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐

5、(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。aHCl溶液 bH2SO4溶液c氨水 dNaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。4水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。（2）沉淀A的主要成分是

6、_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。（3）加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_(写化学式)。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnOHH2C2O4Mn2CO2H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 molL1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为_。5工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：请回答下列问题：（1）CeCO3F中，Ce元素的化合价为_。（2）酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换HC

7、l不会造成环境污染。写出稀硫酸、H2O2与GeO2反应的离子方程式：_。（3）向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是_。（4）加热CeCl36H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl2，其中NH4Cl的作用是_。（5）准确称取0.7500 g CeCl3样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce3氧化为Ce4，然后用0.1000 molL1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗25.00 mL标准溶液。(已知：Fe2Ce4=Ce3Fe3)该样品中GeCl3的质量分数为_。若使用久置的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液进行滴定，测得该CeCl3样品的质量分数_(填“

8、偏大”“偏小”或“无影响”)。【参考答案】1 B SO2、CO2与过量石灰乳反应生成CaSO3、CaCO3，故固体1中主要含有CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2，A项正确；X可以是空气，但不能过量，若空气过量，通过NaOH溶液后得不到NaNO2溶液，而是得到NaNO3溶液，B项不正确；N2无污染，CO无法被NaOH溶液吸收，捕获剂主要捕获CO，C项正确；NH与NO在溶液中发生氧化还原反应生成N2和H2O，D项正确。2 A 若X为Cu，则Y为Cl2，Z为CuCl2，电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2，故A项正确；若Y为H2，则X为Cl2，Z为HCl，电解盐酸会产生H2和Cl2，则Y可能是H2

9、，故B项错误；NaCl由Na在Cl2中点燃生成，但是电解NaCl溶液生成的是H2、Cl2和NaOH，则Z不能为NaCl，故C项错误；SO3无法通过点燃生成，故D项错误，所以选A项。3 （1）d（2）2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2（3）Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大【解析】（1）易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，它们都是比较活泼的金属，均可以与酸发生反应，Al可以与强碱溶液反应变为NaAlO2进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解，选项d正确。（3）滤液A的主要成分是NaAlO2，向其

10、水溶液中加入NH4HCO3溶液，发生AlONHH2O=Al(OH)3NH3及HCOAlOH2O=Al(OH)3CO，所以沉淀B的化学式为Al(OH)3。将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3为弱碱阳离子，发生水解反应，消耗水电离产生的OH，当最终达到平衡时溶液中c(H)c(OH)，所以溶液显酸性。4 （1）将样品中可能存在的Fe2氧化为Fe3H2O2（2）SiO2(或H2SiO3)SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO34HF=SiF43H2O)（3）防止胶体生成，易沉淀分离Al(OH)3Fe(OH)3（4）45.0%【解析】（1）由题意知，水泥样品中含有铁、铝和镁等金属的氧化

11、物，后面操作有加入氨水调节pH45，目的是除去Al元素和Fe元素，而在此pH范围内，Fe元素只有转化为Fe3才能完全生成沉淀，因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2氧化为Fe3；还可以使用双氧水等其他氧化剂代替硝酸。（2）水泥样品中的SiO2、CaO及铁、铝、镁等金属的氧化物，只有SiO2(或反应生成的H2SiO3)不溶于盐酸，所以沉淀A的主要成分是SiO2(或H2SiO3)。SiO2(或H2SiO3)不与强酸反应，但可溶于氢氟酸中，反应的化学方程式为SiO24HF=SiF42H2O(或H2SiO3 4HF=SiF43H2O)。（3）盐类水解是吸热反应，升高温度，可防止生成胶体，同时使溶

12、液中的Al3、Fe3水解程度增大而生成沉淀易于除去，加热的同时还可以加快反应速率；生成的沉淀主要为Al(OH)3、Fe(OH)3。（4）KMnO4与H2C2O4反应时，Mn由7价变为2价，每个Mn得到5个电子，即每个KMnO4得到5个电子，C由3价变为4价，每个C失去1个电子，即每个H2C2O4失去2个电子，由电子守恒可知，KMnO4与H2C2O4反应的物质的量关系式为2KMnO45H2C2O4。由题意知，消耗KMnO4的物质的量为0.0500 molL10.036 L0.0018 mol，因此H2C2O4的物质的量为0.0018 mol0.0045 mol。H2C2O4CaC2O4，故CaC

13、2O4的物质的量为0.0045 mol，Ca的质量为0.0045 mol40 gmol10.18 g，即水泥样品中钙的质量分数100%45.0%。5 （1）3（2）H2O22CeO26H=2Ce34H2OO2（3）避免3价Ce以Ce(BF4)3沉淀的形式损失(或提高CeCl3的产率)（4）NH4Cl固体受热分解产生HCl，抑制CeCl3水解（5）82.2%偏大【解析】（1）在CeCO3F中，C是4价，O为2价，F为1价，利用化合物中各元素正负化合价代数和等于零可知Ce为3价。（2）利用图示转化可知，酸浸过程中4价Ce被还原为Ce3，因此加入的H2O2被氧化，必有O2生成，从而写出反应的离子方程式。（3）结合流程知向Ce(BF4)3中加入KCl溶液生成KBF4沉淀，同时得到CeCl3溶液，可见加入KCl的目的为避免3价Ce以Ce(BF4)3沉淀的形式损失，从而提高CeCl3的产率。（4）直接加热CeCl36H2O制取无水CeCl3会因Ce3水解而使制取失败，与NH4Cl一起加热