高考化学二轮复习(新高考版) 第3部分 高考题型练 不定项选择题专练(八) 化工流程（含解析）

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不定项选择题专练(八)　化工流程
1．化合物M由两种位于第四周期的过渡金属元素和一种位于第三周期的非金属元素组成，一定条件下M存在如图所示转化。已知：固体Y中两种金属元素的化合价分别为＋2、＋3。下列有关推断错误的是(　　)

A．气体X能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、含酚酞的碳酸钠溶液褪色
B．溴水吸收气体X的离子方程式为Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋2H＋＋SO
C．根据上述数据推知，M的化学式为CuFeS2
D．向KNO3和稀盐酸的混合溶液中加入少量固体Z，固体Z全部溶解
答案　B
解析　M在空气中灼烧，产生刺激性气味的气体X，气体X和溴水反应后的溶液与氯化钡反应生成的沉淀是硫酸钡，硫酸钡的物质的量是＝0.2 mol，所以M中含有S元素，且物质的量是0.2 mol，气体X是二氧化硫；固体Y是金属氧化物，被CO还原为金属Z，红色固体R难溶于硫酸，所以R是Cu，铜的质量是6.4 g，固体Y中两种金属元素的化合价分别为＋2、＋3，则另一种金属为＋3价，设另一种金属为T ，氧化物的化学式是T2O3根据元素守恒，T元素的质量是18.4 g－0.2 mol×32 g·mol－1－6.4 g＝5.6 g；T2O3的质量是16.0 g－6.4 g×＝8 g，设T的相对原子质量是a，则8 g×＝5.6 g，a＝56，所以T是铁元素。气体X是二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、含酚酞的碳酸钠溶液褪色，故A正确；溴水和二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为Br2＋2H2O＋SO2===2Br－＋4H＋＋SO，故B错误；根据上述数据推知，18.4 g M含有Fe元素的物质的量是＝0.1 mol、Cu元素的物质的量是＝0.1 mol、S元素的物质的量是0.2 mol，M的化学式为CuFeS2，故C正确；固体Z是铁、铜的混合物，铁、铜都能溶于稀硝酸，向KNO3和稀盐酸的混合溶液中加入少量固体Z，固体Z全部溶解，故D正确。
2．实验室从含碘废液(含有I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：

已知：溴化十六烷基三甲基铵是一种阳离子表面活性剂，可以中和沉淀表面所带的负电荷，使沉淀颗粒快速聚集，快速下沉。下列说法错误的是(　　)
A．含碘废液中是否含有IO，可用KI­淀粉试纸检验
B．步骤①中Na2S2O3可用Na2SO3代替
C．步骤②可以用倾析法除去上层清液
D．步骤③发生反应的离子方程式为：4Fe3＋＋2CuI4Fe2＋＋2Cu2＋＋I2
答案　A
解析　在酸性条件下I－、IO、H＋会发生氧化还原反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，若溶液不是显酸性，则无法检验，A错误；步骤①中是利用Na2S2O3的还原性，由于Na2SO3也具有强的还原性，因此也可用Na2SO3代替Na2S2O3，B正确；由于CuI是难溶性固体，其余物质都溶解在水中，因此步骤②可以用倾析法除去上层清液，C正确；Fe3＋具有氧化性，会将CuI氧化产生Cu2＋、I2，Fe3＋被还原产生Fe2＋，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得步骤③发生反应的离子方程式为：4Fe3＋＋2CuI4Fe2＋＋2Cu2＋＋I2，D正确。
3．工业上联合生产碳酸氢钠和氯代烃的工艺流程如图所示，在生产NaHCO3的过程中完成乙烯氯化，下列叙述错误的是(　　)

A．过程Ⅰ中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气
B．在过程Ⅱ中实现了TBA、CuCl2的再生
C．过程Ⅲ中的反应的化学方程式为C2H4＋2CuCl2C2H4Cl2＋2CuCl
D．理论上每生成1 mol NaHCO3，可得到1 mol C2H4Cl2
答案　D
解析　侯德榜制碱法是先把氨气通入食盐水，然后向氨化的食盐水中通二氧化碳气体，生产溶解度较小的碳酸氢钠，再将碳酸氢钠过滤出来，经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠，由图可知，过程Ⅰ中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气，A正确；过程Ⅱ为TBA的再生过程为O2＋2CuCl＋2TBA·HCl===2CuCl2＋2TBA＋H2O，实现了TBA、CuCl2的再生，B正确；过程Ⅲ是乙烯的氯化过程，化学方程式为C2H4＋2CuCl2C2H4Cl2＋2CuCl，C正确，制碱过程为NaCl＋CO2＋H2O＋TBA===NaHCO3＋TBA·HCl，理论上每生成1 mol NaHCO3，需要1 mol TBA，根据关系式TBA～CuCl～0.5 mol C2H4Cl2，因此理论上每生成1 mol NaHCO3，可得到0.5 mol C2H4Cl2，D错误。
4．Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石(主要成分为Co3S4，含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取Co3O4的工艺流程如图：

已知：Co与Fe为活泼金属，氧化性由强到弱的顺序为：Co3＋＞Fe3＋＞Co2＋。
几种氢氧化物的溶度积如下表：
氢氧化物
Co(OH)2
Fe(OH)2
Co(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)3
溶度积(Ksp)
2.0×10－15
8.0×10－16
2.0×10－44
1.3×10－33
4.0×10－39

下列有关说法错误的是(　　)
A．溶解池中生成H2的离子方程式为Co＋2H＋===Co2＋＋H2↑
B．加入试剂1的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，试剂1可选用双氧水或碘水
C．残渣1的主要成分为Fe(OH)3
D．操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥和灼烧四个步骤
答案　BC
解析　钴矿石主要成分为Co3S4，含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质，煅烧后用盐酸溶解，溶液中阳离子主要有Co3＋、Fe3＋、Al3＋及未反应的H＋，加入Co粉会有氢气生成，由于氧化性Co3＋＞Fe3＋＞Co2＋，Co将Co3＋、Fe3＋还原为Co2＋、Fe2＋；根据几种氢氧化物的溶度积数据，需要将Fe2＋转化为Fe3＋除去，因此加入试剂1的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入碳酸钠调节pH，使Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤除去，滤液中加入浓氨水调节pH使Co2＋转化为Co(OH)2沉淀，过滤分离，Co(OH)2灼烧得到Co3O4，滤液中含有氯化钠、氯化铵等。据此分析解答。Co与HCl发生置换反应生成CoCl2与H2，反应的离子方程式为Co＋2H＋===Co2＋＋H2↑，故A正确；试剂1是将Fe2＋氧化为Fe3＋，碘水不能将Fe2＋氧化为Fe3＋，双氧水可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，且还原产物为水，故B错误；加入碳酸钠调节pH，使Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，残渣1的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，故C错误；操作Ⅱ是将Co(OH)2固体与液体分离，然后将Co(OH)2灼烧生成Co3O4，操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥，灼烧四个步骤，故D正确。
5．硫酸亚铁的用途广泛，可以制备下图所示物质，下列说法错误的是(　　)

A．Fe4(OH)2(SO4)5属于碱式盐，可用作净水剂
B．与足量NH4HCO3反应的离子方程式为：HCO＋Fe2＋===FeCO3↓＋H＋
C．可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验铁红中是否含有FeCO3
D．“冷却结晶”后的操作是过滤，“煅烧”操作的主要仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
答案　BD
解析　Fe4(OH)2(SO4)5电离后的阴离子为OH－和SO，阳离子为Fe3＋，属于碱式盐，其中Fe3＋可水解产生Fe(OH)3胶体，吸附水中的杂质，可作净水剂，A选项正确；FeSO4与足量NH4HCO3反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，B选项错误；Fe2＋能使K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，可用稀硫酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验铁红中是否含有FeCO3，C选项正确；“冷却结晶”后的操作是过滤，“煅烧”操作的主要仪器有酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角、玻璃棒，D选项错误。
6．氯化亚铜为白色粉末状固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料，制备氯化亚铜的流程如图：

下列说法正确的是(　　)
A．步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收
B．步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快
C．步骤③离子方程式：2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋2OH－===2CuCl↓＋SO＋H2O
D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化
答案　AD
解析　步骤①焙烧硫化铜，产生的有毒气体SO2可用碱液吸收，A正确；步骤②所用硫酸浓度过大，会对后续加入Na2SO3还原Cu2＋产生干扰，B错误；在硫酸铜中加入Na2SO3和NaCl，倾出清液，抽滤即得CuCl沉淀，反应的离子方程式为2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋，C错误；由题中信息可知，氯化亚铜难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，因此，步骤④用乙醇洗涤的目的是加快去除CuCl表面水分，防止其被空气中的氧气氧化，D正确。
7．以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下，下列说法错误的是(　　)

A．NaClO3在发生器中作氧化剂
B．吸收塔中1 mol H2O2得到2 mol电子
C．吸收塔中温度不宜过高，会导致H2O2的分解
D．从“母液”中可回收的主要物质是NaCl
答案　BD
解析　根据流程图，NaClO3与SO2发生氧化还原反应，化学方程式为2NaClO3＋SO2===Na2SO4＋2ClO2，其中NaClO3作氧化剂，故A说法正确；吸收塔中发生的反应为2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2↑，1 mol H2O2失去2 mol电子，故B说法错误；H2O2在高温下易分解，故吸收塔的温度不能太高，故C说法正确；根据选项A的分析，母液中溶质主要为Na2SO4，故D说法错误。