高考人教版化学二轮复习：小题提速训练6　化学工艺微流程

小题提速训练6　化学工艺微流程

1.(2022福建龙岩三模)磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过以下流程制取:

下列说法错误的是(　　)

A.NaH2PO2既能与酸反应又能与碱反应

B.流程中有两处涉及氧化还原反应

C.该过程需要在无氧条件下进行

D.分解反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1

2.(2022山东菏泽二模)SnCl2易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下,下列说法正确的是(　　)

A.气体为NH3

B.反应1只发生复分解反应

C.溶解时,再加入适量Sn粉可以提高产品纯度

D.操作a为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥

3.(2022福建南平三模)用反渗透法将海水淡化,剩余的浓缩液(主要含Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+、S等离子),可加工获得其他产品。某学习小组模拟工业生产流程进行实验。下列说法正确的是(　　)

A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均属于氧化还原反应

B.反应Ⅲ的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓

C.反应Ⅱ加入适量CaCl2固体可以获得CaSO4

D.粗盐提纯中,加入试剂的顺序依次为Na2CO3、BaCl2、NaOH、盐酸

4.(2022江苏南京、盐城二模)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物):

下列叙述不正确的是(　　)

A.“还原”过程中焦炭被氧化为CO2

B.“高温氮化”反应的化学方程式为3Si+2N2Si3N4

C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉

D.“稀酸Y”可选用稀硝酸

5.(2022江苏七市第二次调研)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图所示。

下列有关说法不正确的是(　　)

A.“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污

B.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O

C.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+

D.用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,可产生丁达尔效应

6.(2022福建莆田三模)工业上用接触法制备浓硫酸的原理如下:

已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ· mol-1。下列说法错误的是 (　　)

A.增大反应容器的容积可以提高煅烧速率

B.步骤④中产生的尾气经净化后循环利用可以提高原料利用率

C.温度过高不利于SO2的催化氧化反应

D.步骤③中充入适当过量的空气能提高SO2的转化率

7.(2022河北邢台二模)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体,并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的路线如图:

已知:Cu(NO3)2·3H2OCu(NO3)2·Cu(OH)2CuO;SOCl2的熔点为-105 ℃、沸点为76 ℃,遇水剧烈水解生成两种酸性气体。

下列说法不正确的是(　　)

A.第②步调pH适合的物质是CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3

B.第③步操作包括蒸发结晶、过滤等步骤

C.为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体,可采用减慢冷却结晶速度或冷却后静置较长时间的方法

D.第④步中发生的总反应的化学方程式为Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑

8.(2022河北衡水二模)工业氢氧化锂在重结晶提纯时,采取了下述办法,巧妙地分离出杂质(P、Si、N、S等)。工艺流程如下:

已知:LiOH的溶解度随温度的变化

下列说法错误的是(　　)

A.LiOH的溶解度随温度升高变化不大

B.操作Ⅰ为过滤,除去P、Si等形成的难溶物

C.操作Ⅱ得到LiOH晶体应采用降温结晶

D.操作Ⅲ为趁热过滤,分离含N、S的可溶性杂质

9.(2022河北唐山二模)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨{含[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图:

下列说法错误的是(　　)

A.上述三步反应过程均为氧化还原反应

B.反应1的目的是制备NaClO

C.合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH2)2转移电子数为NA

D.反应2完成后要用到过滤操作

参考答案

小题提速训练6　化学工艺微流程

1.A　解析 白磷与过量氢氧化钠溶液发生氧化还原反应生成PH3和NaH2PO2溶液,说明NaH2PO2为正盐,不能与碱反应,A错误;白磷与NaOH溶液反应、H3PO2分解生成PH3和H3PO4,这两个反应中元素化合价发生变化,是氧化还原反应,B正确;由于PH3在空气中能自燃,题给反应过程中有PH3生成,故需要在无氧条件下进行,C正确;H3PO2中P元素为+1价,H3PO4和PH3中P元素分别为+5和-3价,根据得失电子守恒规律,反应生成H3PO4和PH3的物质的量之比为1∶1,D正确。

2.C　解析 SnCl2易水解,SnCl2固体溶解后溶液显酸性,在溶液中加入碳酸氢铵,生成二氧化碳气体,SnCl2水解最终得到SnO,SnO溶于硫酸得到SnSO4溶液,再通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到SnSO4·2H2O。反应1生成的气体应为二氧化碳,A错误;反应1中首先发生相互促进的水解反应(属于复分解反应)得到Sn(OH)2,Sn(OH)2分解得到SnO(分解反应),B错误;SnCl2常作为抗氧化剂,说明其易被氧化,加入适量Sn粉可防止SnCl2被氧气氧化,从而提高产品纯度,C正确;SnSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作会发生氧化,得不到SnSO4·2H2O,D错误。

3.C　解析 由题干流程图可知,反应Ⅰ为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑或2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,反应Ⅱ为Ca2++SCaSO4↓,反应Ⅲ为MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2,反应Ⅳ为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,则反应Ⅰ、Ⅳ均属于氧化还原反应,反应Ⅱ、Ⅲ不属于氧化还原反应,A错误;反应Ⅲ中使用石灰乳,书写离子方程式时不能拆,则反应Ⅲ的离子方程式为Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,B错误;反应Ⅱ加入适量CaCl2固体可以获得CaSO4,离子方程式为Ca2++SCaSO4↓,C正确;粗盐提纯中,Na2CO3用于除去原溶液中的Ca2+,同时还要除去除S过程中过量的Ba2+,故加入试剂的顺序必须保证Na2CO3在BaCl2之后加入,可以依次为BaCl2、Na2CO3、NaOH、盐酸或者BaCl2、NaOH、Na2CO3、盐酸等,D错误。

4.A　解析 焦炭与石英砂在高温下发生反应SiO2+2CSi+2CO,焦炭被氧化成CO,A错误;“高温氮化”是Si与氮气反应,该反应的化学方程式为3Si+2N2Si3N4,B正确;原料气中含有N2和少量的O2,氧气能与Cu反应生成CuO,N2不与Cu反应,故操作X可以是将原料气通过灼热的铜粉,从而得到纯净的氮气,C正确;粗硅中含有少量Fe和Cu,即得到的Si3N4中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu均能与稀硝酸反应,得到可溶于水的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,则稀硝酸可以除去Si3N4中Fe和Cu,D正确。

5.A　解析 根据题工艺流程可知,“碱洗”是为了除去锌,使Zn生成Na2ZnO2,过滤得到铁单质,A错误;“氧化”时,亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O,B正确;“氧化”时,只有部分亚铁离子被氧化,故“氧化”后溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,C正确;“加热沉铁”后所得分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应,D正确。

6.A　解析 煅烧黄铁矿时,反应产生的烧渣中含有Fe2O3、Al2O3、SiO2,同时反应产生SO2,含SO2的混合气体经净化后与O2在V2O5催化下加热,发生氧化反应产生SO3,SO3被水吸收得到硫酸。增大反应容器的容积不会使反应速率提高,A错误;在步骤④中产生的尾气经净化后再重新发生氧化反应产生SO3,这样循环利用可以使更多的反应物变为生成物,从而可提高原料利用率,B正确;SO2催化氧化产生SO3的反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,不利于SO2的催化氧化,C正确;步骤③中充入适当过量的空气,即增大反应物O2的浓度,会使化学平衡正向移动,能提高SO2的转化率,D正确。

7.B　解析 第②步调pH时,不能引入新的杂质,可加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,A正确;第③步操作是从溶液中提取Cu(NO3)2·3H2O晶体,由信息可知,晶体受热易失去结晶水,易发生水解,所以采取的措施是蒸发浓缩(至液体表面有晶膜出现)、冷却结晶等,不能直接蒸发结晶,B错误;减慢冷却结晶速度或冷却后静置较长时间,可得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体,C正确;第④步中,SOCl2与结晶水作用生成SO2和HCl气体,发生的总反应的化学方程式为Cu(NO3)2·3H2O+3SOCl2Cu(NO3)2+3SO2↑+6HCl↑,D正确。

8.C　解析 由题干表中数据可知,LiOH的溶解度随温度升高变化不大,A正确;由于冷溶过程中LiOH能够溶解,由流程图可知,操作Ⅰ为过滤,可除去P、Si等形成的难溶物,B正确;由于LiOH的溶解度随温度升高变化不大,故操作Ⅱ得到LiOH晶体应采用蒸发结晶,C错误;蒸发结晶析出LiOH晶体后,由于LiNO3、Li2SO4的溶解度随温度变化比较明显,则操作Ⅲ为趁热过滤,分离含N、S的可溶性杂质,D正确。

9.C　解析 反应1是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯元素化合价变化;反应2是次氯酸钠把尿素氧化生成水合肼,氯元素、氮元素化合价变化;反应3是[Cu(NH3)4]2+被水合肼还原为Cu,Cu、N元素化合价变化,三步反应过程均为氧化还原反应,A正确。反应1是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应1的目的是制备NaClO,用NaClO将尿素氧化为水合肼,B正确。NaClO将尿素氧化为水合肼,氮元素化合价由-3价升高为-2价,每消耗1 mol CO(NH2)2转移电子数为2NA,C错误。反应2完成后要把铜粉分离出来,会用到过滤操作,D正确。