2024年高考化学二轮专题复习热点问题:工艺流程(九)
1.硫酸铵是一种常见的化肥,某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备硫酸铵的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.操作1为过滤,操作2为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
B.滤液中的主要阳离子可通过向少量滤液中加NaOH溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸来检验
C.甲到乙反应的离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O = CaCO3↓+2NH4+
D.工艺流程中产生的CO2可循环利用
2.铁黄(FeOOH)主要用于涂料、水泥制件等。硫铁矿烧渣主要成分是、,另含少量和CaO等,硫铁矿烧渣为原料制备铁黄的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.加入铁粉的目的是将还原为
B.二次氧化中将转化为铁黄的离子方程式为
C.滤渣Ⅰ的成分是
D.操作A是洗涤和干燥
3.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O、S
B.步骤①的反应为4Fe2++ O2+4H+ = 4Fe3++2H2O
C.Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂
D.若32 g SO2参与反应,需消耗标准状况下22.4LO2
4.大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。与都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为,还有少量MgO、等杂质)来制备,工艺流程如下:
已知:“酸浸”后,钛主要以形式存在,。下列说法不正确的是。
A.在制备时需要加入水,同时加热,促使水解反应趋于完全
B.在制备的过程中会生成(Ti为价),则中过氧键的数目为8
C.滤液②中的阳离子有、、
D.高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
5.从粗铜精炼后的阳极泥(主要成分为Cu、Ag、C、Au等)中回收贵金属Au与Ag的工艺流程如图所示。已知络合反应:。下列说法错误的是
A.“滤渣Ⅰ”通过灼烧可获得较纯净的Au
B.“酸浸氧化”时通入可提高的利用率并可减少污染
C.“溶浸”时,该体系酸性越强,越利于反应进行
D.“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4
6.煤电污染产生的对环境造成巨大危害,烟气脱硫是目前控制排放最行之有效的方法。碱式硫酸铝—石膏法是湿法烟气脱硫技术中的一种,工业循环脱硫工艺流程如下图所示。
已知:①吸收塔内发生的主要反应为;
②整个过程中作为吸收体系的Al以离子形态存在于溶液体系中;
③碱式硫酸铝的组成:。
结合上述信息,判断下列说法错误的是
A.吸收液中通入空气时,发生的主要反应:
B.调节pH时可以尽量调高,这样有利于循环液吸收更多的二氧化硫
C.石灰石的加入,主要作用是调节pH,同时还可以产生副产品
D.过程中铝元素有可能会损失,所以要定期补充
7.LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.还原工序逸出的可用NaOH溶液进行吸收
B.除杂工序中产生的滤渣可用某些有机溶剂进行组分分离
C.中和工序中的主要化学反应为
D.理论上参与反应的
8.用硫酸渣(主要成分为、)制备铁基颜料铁黄()的一种工艺流程如图。已知:“还原”时,发生反应;、均与不反应。下列有关说法不正确的是
A.“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率
B.“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有和
C.“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D.“氧化”时离子方程式:
9.废旧锌锰电池处理后的废料[含MnO2、MnOOH、Zn(OH)2、 Fe等]制备Zn和MnO2的一种工艺流程如下:
已知:Mn的金属活动性强于Fe,Mn2+在pH大于5.5时易被氧化。
下列说法不正确的是
A.“还原焙烧”时Mn元素被还原
B.“酸浸” 过程中适当加热,主要目的是加快浸取速率
C.“净化”时MnCO3的作用是调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去
D.“电解”时阳极反应式为Mn2+-2e-+4OH-=MnO2+2H2O
10.以卤水(富含I—)为原料用高分子树脂提取碘的工艺流程如图所示,下列说法不正确的是
A.“氧化1”过程既可以用Cl2,也可以用H2O2
B.“解脱”用Na2SO3将I2还原为I—,离子方程式为I2+SO+2OH—=2I—+2SO+H2O
C.用高分子树脂“吸附”,再“解脱”是为了便于分离富集碘元素
D.“提纯”过程先萃取分液、蒸馏得到粗产品,再升华纯化
11.电石渣[主要成分为Ca(OH)2]是氯碱工业中的废料,某同学在实验室以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示:
已知:Ca(ClO3)2易溶于水。
下述叙述中正确的是
A.上述流程中所用Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,体现了盐酸的酸性和氧化性
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.“转化”发生反应的离子方程式为Ca2++ClO+K++CO=CaCO3↓+KClO3
D.操作I为过滤
12.常温下,用废电池的锌皮制备的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,工艺流程如下:
有关数据如下表所示:
化合物
近似值
下列说法不正确的是
A.若不加溶液,将会使和不好分离
B.时,铁离子刚好沉淀完全
C.调节pH步骤中,时,锌离子开始沉淀
D.由晶体制得固体的操作方法是边加热边通入HCl气体
13.一种以海绵铜为原料制备的工艺流程如下。
已知:为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。
下列说法错误的是
A.“溶解”时为加快反应速率可将溶液加热煮沸
B.“过滤”用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒
C.“醇洗”可加快除去表面水分,提高其纯度
D.“水浸”时发生的离子反应为
14.“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术,该技术的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.氧化1所用的氯气可通过电解饱和NaCl溶液制得
B.吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有Na+、Mg2+、Cl-、Br-
C.吸收过程发生反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO
D.从氧化2所得溶液中分离出单质溴可用四氯化碳萃取的方法
15.工业上以铝土矿(主要成分是Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:
下列叙述错误的是
A.试剂X是NaOH溶液,滤液A中的溶质有两种
B.滤渣C为Fe2O3,滤液B为Na2CO3溶液
C.试剂Y是二氧化碳,它与滤液A反应生成Al(OH)3沉淀
D.图中所示转化反应中只包含1个氧化还原反应
16.工业上可用如下方法处理含H2S的尾气,同时制得Na2S2O3,工艺流程如下:含H2S的尾气、空气→反应炉(高温)→Na2CO3溶液吸收→一系列操作→Na2S2O3晶体
已知:2H2S+3O22SO2+2H2O、。
下列说法中错误的是
A.含H2S的尾气可以用NaOH溶液处理后直接排放
B.反应中至少发生3个氧化还原反应
C.反应过程中证明了H2SO3的酸性强于H2S
D.每制取1 mol Na2S2O3,理论上消耗氧气的体积为44.8 L(标准状况)
17.用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,部分工艺流程如下,下列说法不正确的是
A.吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+OH-=NO+H2O
B.用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好
C.采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D.尾气中含有的NO不是酸性氧化物
18.将使用过的废铝热剂(主要成分为,含少量)再生制取金属铝的工艺流程如图所示。下列说法中正确的是
A.“碱浸”时,发生反应的化学方程式为
B.“沉铝”时,可以用足量HCl代替
C.冶炼金属铝的方法为热还原法
D.该流程中各步均不涉及氧化还原反应
19.硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥,利用某高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程如下:
已知:高钾明矾石的主要成分为和少量。下列说法正确的是
A.焙烧时反应的化学方程式为
B.调节pH的目的是使和完全沉淀
C.化合物Y可制成铝热剂用于焊接铁轨
D.可回收利用后应用于本流程
20.以菱镁矿(主要成分为,含少量、和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.煅烧时将菱镁矿粉碎,有利于加快反应速率
B.浸出镁的反应为
C.浸出时产生废渣的主要成分是、和
D.将反应温度调控在高温条件下进行浸出和沉镁操作,均有利于提高镁元素的转化率
21.以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如下,下列说法错误的是
已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
B.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
C.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3用量,会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
22.某工厂采用辉铋矿(主要成分为,含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制备,工艺流程如图所示。焙烧时过量的分解为,下列说法错误的是
A.和联合焙烧转化为、
B.水浸所得滤液的主要成分是
C.酸浸所得滤渣的主要成分是,气体X为
D.向酸浸滤液中加入金属Bi的目的是消耗,促进水解
23.以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.从上述流程中可知,冶炼金属可以用热分解的方法
B.粗铜溶于过量稀硝酸,过滤、低温干燥得纯铜
C.电解时用粗银作阴极,硝酸银溶液为电解质溶液
D.用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应
24.可用作有机化工的催化剂,一种以钒渣(主要含、、)为原料回收制备的工艺流程如图。其中,“氧化焙烧”时钒氧化物转化为可溶性盐。
已知:时,铝元素完全沉淀
下列说法错误的是
A.钒渣与纯碱混合后与空气逆流而行,目的是增大气固接触面积,提高反应速率
B.滤渣1的主要成分是
C.“沉钒”时,反应的离子方程式为
D.气体3通入盐酸后所得溶液可循环使用
25.用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。
已知:“还原”时,发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+;FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是
A.“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B.“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为1∶7
C.“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+
D.“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式:4Fe2++8NH3 H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O
26.用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-=2NO+H2O
B.用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好
C.采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D.若尾气中n(NO2):n(NO)<1∶1,吸收后排放的气体中NO含量升高
参考答案:
1.C
【分析】流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,碳酸钙煅烧生成氧化钙和二氧化碳。
【详解】A.操作1后得到滤液和沉淀,则操作1为过滤,操作2为硫酸铵溶液得到硫酸铵晶体,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,A正确;
B.滤液中的主要阳离子为NH ,检验方法为向少量滤液中加NaOH溶液,加热,并用湿润的红色石蕊试纸来检验,若试纸变蓝,则含有NH,反之,则不含NH,B正确;
C.书写离子方程式时硫酸钙浊液不拆,甲到乙反应的离子方程式为CaSO4+2NH3+CO2+H2O = CaCO3↓+2NH4++SO ,C错误;
D.碳酸钙煅烧产生的CO2可通入甲溶液循环利用,D正确;
故答案选C。
2.C
【分析】硫铁矿烧渣加入硫酸,二氧化硅和硫酸不反应、氧化钙和硫酸生成不溶性硫酸钙,两者在酸浸中成为滤渣,滤液加入铁粉的目的是将还原为,过滤除去过量的铁,滤液加入少量氢氧化钠、氧气制得晶种,二次氧化后分离出铁黄。
【详解】A.铁和铁离子生成亚铁离子,加入铁粉的目的是将还原为,故A正确;
B.氧气具有氧化性,二次氧化中将氧气、氨水、反应生成铁黄,离子方程式为,故B正确;
C.二氧化硅和硫酸不反应、氧化钙和硫酸生成不溶性硫酸钙,两者在酸浸中成为滤渣,故C错误;
D.操作A得到铁黄,操作是洗涤和干燥,故D正确;
故选C。
3.D
【详解】A.该流程中化合价发生改变的元素有Fe、S和O,故A正确;
B.步骤①的反应为4Fe2++ O2+2H+ =4Fe3++2H2O,故B正确;
C.由流程图可以看出Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂,故C正确;
D.由流程图可推知步骤①的反应为4FeSO4+ O2+2H2SO4= 2Fe2(SO4)3+2H2O ,步骤②为:Fe2(SO4)3+ SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,SO2与O2的物质的量之比为2:1,32 g SO2(0.5mol)参与反应,需消耗标准状况下5.6LO2,故D错误;
故选D。
4.B
【分析】、MgO、加入硫酸,与盐酸反应生成、MgCl2,和硫酸不反应,滤渣是,滤液① 中含有、MgCl2,滤液① 水解过滤生成沉淀,滤液② 中含有FeCl2、MgCl2,滤液② 加入过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+,加入磷酸生成FePO4沉淀,FePO4、Li2CO3、H2C2O4灼烧生成。
【详解】A.在制备时需要加入水,同时加热,促使水解反应趋于完全,A正确;
B.在制备的过程中会生成(Ti为价),根据化学式中各元素化合价之和为0可知15个氧原子化合价总和为21+54=22,设-1价氧原子数为x,-2价氧原子数为y,x+y=15且x+2y=22,故x=8,y=7,则中过氧键的数目为4,B错误;
C.由分析可知滤液②中的阳离子有、、,C正确;
D.FePO4、Li2CO3、H2C2O4灼烧生成、二氧化碳、水,由制备的化学方程式,故高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1,D正确;
故选B。
5.C
【分析】阳极泥中加硝酸酸浸氧化,Cu和Ag反应生成硝酸铜和硝酸银,C和Au不反应,过滤后滤渣I为C和Au,滤液I中主要成分为硝酸银和硝酸铜,加入氯化钠溶液得到氯化银沉淀,过滤后滤液II为主要为氯化铜,滤渣II为氯化银,用硫代硫酸钠溶浸后再加N2H4还原得到Ag和N2。
【详解】A.根据分析,滤渣I为C和Au,经过灼烧后C与O2生成CO2,只剩Au,A正确;
B.酸浸氧化通入氧气扩大与氧气接触的面积,使能与酸反应的物质充分反应,提高硝酸的利用率,同时氧气在酸性环境下也能与铜反应生成铜离子,减少了污染性气体的排放,B正确;
C.溶液的酸性越强,溶液中浓度就越大,会与发生反应,不利于反应进行,C错误;
D.还原时Ag元素由+1价变为0价,降低1价,络合离子为氧化剂,Ag为氧化产物;N2H4中N元素由-2价变为0价,升高4价,N2H4为还原剂,N2为氧化产物,根据得失电子守恒,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.吸收液中主要含有,通入空气时,发生的主要反应为, A 正确;
B.碱性过强,会让铝元素转化为沉淀,依据信息①可知,主要起到吸收作用的是氧化铝, pH 过高,氧化铝与与碱反应,不利于后期吸收, B 错误;
C.石灰石的加入,调节pH促进碱式硫酸铝的生成,同时还可以产生副产品, C 正确;
D.操作1在过滤时,会有部分铝元素被硫酸钙吸附沉淀,所以需要定期补充硫酸铝, D 正确;
故选B。
7.C
【分析】HBr(Br2)中加入BaS,将Br2还原为Br-,同时BaS转化为BaBr2和S;BaBr2与H2SO4反应生成BaSO4沉淀和HBr;过滤出滤渣BaSO4和S,滤液中的主要成分为HBr;加入Li2CO3,与HBr反应生成LiBr、CO2等,得到的LiBr溶液经浓缩等操作后得到产品LiBr。
【详解】A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,可以减小环境污染,故 A正确;
B.除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,根据相似相溶原理可知,硫可溶于四氯化碳等有机溶剂,而硫酸钡不溶于四氯化碳等有机溶剂,因此可用某些有机溶剂进行组分分离,故B正确;
C.由于溶液中存在大量的,故中和工序中发生的化学反应主要为:,而用硫酸会引入新的杂质离子,故C错误;
D.根据得失电子守恒可知,和反应时物质的量之比为,根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,为,故参与反应的,故D正确;
故答案选C。
8.C
【分析】硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子,同时生成,过滤,滤渣含有SiO2和FeS2,滤液中含有Fe2+和H+,滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH。
【详解】A.加速搅拌可增大反应速率,A正确;
B.滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸,且生成氢离子,则“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+,B正确;
C.还原时有关的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+,反应中FeS2的Fe元素化合价不变,S元素化合价升高,则为氧化产物,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,Fe2+为还原产物,则“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为:2:14=1:7,C错误;
D.滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,发生的离子方程式为,D正确;
故选C。
9.D
【分析】废料中加入过量的炭黑,还原焙烧,锰元素变成二价锰离子,酸浸时得到锰离子、锌离子和亚铁离子,过量的碳黑不溶于酸,过滤变成滤渣,溶液中需要除去亚铁离子,应将亚铁离子氧化为铁离子以氢氧化铁沉淀形成分离除去,但是需要注意二价锰离子在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化,所以应先通入氧气,后加入碳酸锰调节溶液的pH值并控制二价锰离子不被氧化,最后通过电解,锌离子得到电子在阴极生成锌,二价锰离子在阳极失去电子生成二氧化锰, 以此解题。
【详解】A.“还原焙烧”中MnO2、MnOOH分别与炭黑反应,2MnOOH+C2MnO+CO↑+H2O↑、 MnO2+CMnO+CO↑,反应中锰元素被还原为MnO,A正确;
B.“酸浸” 过程中适当加热,能加快浸取速率,B正确;
C.根据以上分析,加入碳酸锰调节溶液的pH值,将杂质Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,C正确;
D.由图可知电解产生二氧化锰,则阳极电极反应式为,D错误;
故选D。
10.B
【分析】由题给流程可知,卤水酸化后,通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,用高分子树脂吸附溶液中的碘,向吸附后的树脂中加入亚硫酸钠溶液将碘还原为碘离子得到解脱液,向解脱液中通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,向反应后的溶液中加入有机溶剂,经萃取分液、蒸馏得到粗产品,粗产品再升华纯化得到碘产品。
【详解】A.由分析可知,卤水酸化后,通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,故A正确;
B.由分析可知,解脱发生的反应为亚硫酸钠溶液与碘反应生成硫酸钠和氢碘酸,反应的离子方程式为I2+SO+H2O =2I—+2SO+2H+,故B错误;
C.由分析可知,卤水经酸化、氧化1后,用高分子树脂“吸附”,再“解脱”增大了溶液中的碘离子浓度,则用高分子树脂“吸附”,再“解脱”的目的是为了便于分离富集碘元素,故C正确;
D.由分析可知,“提纯”过程为向反应后的溶液中加入有机溶剂,经萃取分液、蒸馏得到粗产品,粗产品再升华纯化得到碘产品,故D正确;
故选B。
11.D
【分析】Ca(ClO3)2与K2CO3发生反应生成CaCO3和KClO3,操作I为过滤,除去碳酸钙沉淀,操作Ⅱ为蒸发结晶,据此分析解题。
【详解】A.Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得,Cl由-1→0价化合价升高,则HCl为还原剂,体现了盐酸的酸性和还原性,A错误;
B.工业生产电石(CaC2)的反应为CaO+3CCaC2+CO↑,该反应中C即为氧化剂也为还原剂,CaC2为氧化产物,CO为还原产物,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B错误;
C.“转化”发生反应为Ca(ClO3)2与K2CO3发生反应生成CaCO3和KClO3,离子方程式为Ca2+ +CO=CaCO3↓,C错误;
D.操作I为过滤,除去碳酸钙沉淀,D正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.由表中数据可知、的相近,如不加,则和分离不开,故A正确;
B.[]=10-39,铁离子刚好沉淀完全时,,10-2.7,,故B正确;
C.锌开始沉淀,则,此时,故C错误;
D.晶体制固体的操作方法是边加热边通入HCl气体,可防止氯化锌水解,故D正确;
答案选C。
13.A
【分析】硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,可以将海绵铜氧化溶解,过滤除杂后得到含有硫酸铜的滤液,加入亚硫酸钠、氯化钠在溶液中反应生成CuCl,过滤后得到CuCl粗产品,经干燥洗涤得到纯净的CuCl。
【详解】A.稀硫酸和硝酸钠在一起可形成硝酸,硝酸易挥发,故“溶解”时为加快反应速率可将溶液适当加热不能煮沸,A错误;
B.过滤用于分离难溶性的固体和液体,所用玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;
C.CuCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化,故采用乙醇洗涤,C正确;
D.水浸时与亚硫酸钠、氯化钠在溶液中反应生成CuCl,离子反应为2Cu2++SO +2Cl +2H2O=2CuCl↓+SO +2H+,D正确;
故选A。
14.B
【分析】由题给流程可知,足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴,用热空气将生成的溴吹出,用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,向硫酸和氢溴酸中通入氯气,氯气与溶液中氢溴酸发生置换反应生成溴,用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴,分液得到溴的有机溶液,蒸馏有机溶液得到液溴。
【详解】A.电解饱和氯化钠溶液可以生成氢氧化钠、氢气和氯气,则氧化1所用的氯气可通过电解饱和氯化钠溶液制得,故A正确;
B.由分析可知,向海水中通入足量氯气,则吹出后剩余溶液中不可能存在大量的溴离子,故B错误;
C.吸收过程发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为 SO2+Br2+2H2O=4H++2Br + SO,故C正确;
D.溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大,且四氯化碳与水不反应,不互溶,故从氧化2所得溶液中分离出单质溴可用四氯化碳萃取的方法,故D正确;
故选B。
15.B
【分析】铝土矿主要成分是Al2O3,含Fe2O3杂质,加入过量的NaOH溶液,Al2O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,滤液A含有NaAlO2和过量的NaOH,滤渣C为Fe2O3,滤液A中通入过量的二氧化碳,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和NaHCO3,加热Al(OH)3生成Al2O3和水,电解熔融Al2O3得到Al单质,据此分析解答。
【详解】A.试剂X是NaOH溶液,滤液A中的溶质有NaAlO2和NaOH两种,故A正确;
B. 滤渣C为Fe2O3,滤液B为NaHCO3溶液,故B错误;
C. 试剂Y是二氧化碳,它与滤液A反应生成Al(OH)3沉淀,故C正确;
D. 图中所示转化反应中只包含1个氧化还原反应,即电解熔融Al2O3得到Al单质是氧化还原反应,故D正确;
故选B。
16.C
【详解】A.H2S是酸性气体,可以与NaOH反应产生Na2S、H2O,因此含H2S的尾气可以用NaOH溶液处理后直接排放,A正确;
B.含有H2S的废气在反应炉中发生反应2H2S+3O22SO2+2H2O,被氧化为SO2气体,反应中元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应;反应产生的SO2通入Na2CO3溶液吸收时反应产生Na2SO3、CO2,反应过程中元素化合价不变,反应不属于氧化还原反应;2H2S+SO2=3S↓+2H2O中元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应;反应S+SO2+Na2CO3=Na2S2O3+CO2中元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应,可见在上述反应中至少发生3个氧化还原反应,B正确;
C.在反应2H2S+3O22SO2+2H2O中,只能证明该反应为氧化还原反应,H2S是还原性,氧化产物是SO2,而不能证明H2S及SO2对应的酸H2SO3的酸性强弱,C错误;
D.从总体来看:H2S→Na2S2O3,S元素化合价升高,O元素化合价降低。每产生1个Na2S2O3,S元素化合价升高4×2=8价;O2→Na2S2O3,O元素化合价降低2×2=4价,可见每制取1 mol Na2S2O3,反应消耗2 mol O2,其在标准状况下体积V(O2)=2 mol×22。4 L/mol=44.8 L,D正确;
故合理选项是C。
17.A
【分析】该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1∶1,原理为:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O;若n(NO):n(NO2)>1∶1,发生反应NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,多余的NO无法被Ca(OH)2吸收,造成排放气体中NO含量升高;若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,二氧化氮过量,被Ca(OH)2吸收,则发生了4NO2+2Ca(OH)2═Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O,产品中Ca(NO3)2含量升高,.
【详解】A.根据分析过程,该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1∶1,可以提高Ca(NO2)2的产率及纯度,石灰乳中氢氧化钙为浊液不能拆开,吸收时主要反应为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO+H2O,故A错误;
B.石灰乳更利于气体附着,改为澄清石灰水吸收效率将会降低,故B正确;
C.采用气液逆流接触,增大了气体和石灰乳的接触面积,有利于尾气中NO、NO2的充分吸收,故C正确;
D.一氧化氮不和碱反应生成盐和水,不是酸性氧化物,故D正确;
故选A。
18.A
【详解】A.与反应,选项A正确;
B.足量会使溶解,不可代替,选项B错误;
C.冶炼金属铝为电解法,选项C错误;
D.属于氧化还原反应,选项D错误;
答案选A。
19.D
【分析】高钾明矾石粉碎增大接触面积,加入硫粉进行焙烧得到SO2、SO3,加入KOH发生反应的离子方程式为,则加入KOH溶液产生的浸渣为,浸液中的离子为、、,加入溶液X调节溶液pH使变为白色沉淀,则溶液X为,过滤得到白色固体,灼烧得到,滤液经过蒸发结晶可得到硫酸钾固体,据此答题。
【详解】A.焙烧时反应的化学方程式为,A项错误;
B.浸液中存在的离子为、、,加入溶液X调节溶液pH使变为白色沉淀,B项错误;
C.白色固体灼烧得到,则化合物Y为,为铝热剂用于焊接铁轨,C项错误;
D.可溶于水制得硫酸溶液,溶液X为,则可回收利用后应用于本流程,D项正确;
答案选D。
【命题意图】本题以高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程为载体,考查了学生对化学工艺流程、元素性质的分析和应用。其中各步流程的分析是本题的亮点和难点。准确提取工艺流程中的关键信息并正确分析是解题的关键。
20.D
【分析】菱镁矿粉碎煅烧碳酸镁转化为氧化镁,加入氯化铵,将氧化镁转化为氯化镁溶液,控制溶液pH,将铁、铝转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,两者和二氧化硅一起成为滤渣,滤液加入氨水生成氢氧化镁沉淀,煅烧氢氧化镁得到镁砂;
【详解】A.煅烧时将菱镁矿粉碎增大接触面积,有利于加快反应速率,A正确;
B.铵根离子水解显酸性,和氧化镁反应生成氯化镁和氨气,浸出镁的反应为,B正确;
C.由分析可知,浸出时产生废渣的主要成分是、和,C正确;
D.浸出操作,升高温度可以加快反应速率且利于氨气逸出,但是沉镁操作温度过高会导致氨气逸出反而不利于氢氧化镁沉淀的生成,D错误;
故选D。
21.A
【分析】高硫铝土矿经焙烧后,FeS2中的S元素转化为SO2被除去,生成的SO2用赤泥液吸收,防止其污染环境。高硫铝土矿经碱浸后,Al2O3转化为,SiO2转化为。过滤后将滤渣经酸浸氧化后,Fe2+全部被转化为Fe3+,用于制备聚合硫酸铁。进入滤液中,可用于制备明矾。据此解答。
【详解】A.聚合硫酸铁可用于净水,原理是聚合硫酸铁中的Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物和杂质,与Fe3+的氧化性无关,故A项错误;
B.赤泥液主要成分是Na2CO3,可吸收焙烧产生的SO2,故B项正确;
C.聚合硫酸铁中的OH-来源于Fe2O3,因此增加Fe2O3用量会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大,故C项正确;
D.制备明矾的滤液中含有,应预先除去,故D项正确。
故答案选:A。
【点睛】酸浸后的溶液中含有Fe2+,需要先加入氧化剂将其氧化成Fe3+,一般选用过氧化氢,其产物无污染,被称为“绿色氧化剂”。碱浸后滤液中含和,欲制备明矾,应先除去。
22.D
【分析】联合焙烧:发生转化为:→Bi2O3+SO2、FeS2→Fe2O3+SO2、MnO2+O2+SO2→Mn2O3+MnSO4,故联合焙烧后得到Bi2O3、Fe2O3、Mn2O3、MnSO4和SiO2;
水浸:MnSO4进入滤液,滤渣为Bi2O3、Fe2O3、Mn2O3和SiO2;
酸浸:加入过量浓盐酸后,Bi2O3和Fe2O3发生转化:Bi2O3→Bi3+、Fe2O3→Fe3+,因Mn2O3有氧化性,会与浓盐酸发生氧化还原反应:Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O,气体X为Cl2,滤渣主要为不溶于浓盐酸的SiO2,滤液中金属离子为Bi3+、Fe3+、Mn2+;
转化:加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到BiOCl,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,和联合焙烧转化为、,故A正确;
B.根据分析,水浸所得滤液的主要成分是,故B正确;
C.根据分析,酸浸所得滤渣的主要成分是,气体X为,故C正确;
D.向酸浸滤液中加入金属Bi的目的是将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到BiOCl,故D错误;
答案选D,
23.A
【分析】铜银合金废料高温后分离出银熔体,银熔体得到粗银,电解得到纯银;渣料加入稀硫酸分离出不反应的银,铜变为硫酸铜溶液,加入铁置换得到粗铜。
【详解】A.铜银合金废料高温后分离出银熔体,故冶炼金属可以用热分解的方法,A正确;
B.粗铜溶于过量稀硝酸,反应生成硝酸铜,不能得到纯铜,B错误;
C.电解时用粗银作阳极,粗银溶解进入溶液,在阴极发生还原反应得到银;硝酸银溶液为电解质溶液,C错误;
D.用稀硫酸处理渣料时主要反应为硫酸和铜的氧化物生成盐和水,没有发生氧化还原反应,D错误;
故选A。
24.C
【分析】根据流程图可知,钒渣氧化焙烧后生成NaVO3,4.5
【详解】A.钒渣与纯碱混合后与空气逆流而行,这样可以使气体和固体充分接触,增大了接触面积从而提高反应速率,A正确;
B.根据分析可知,4.5C.沉钒时加入了稀硫酸,反应在酸性环境下进行,不会生成氢氧根离子,离子方程式应该为4+10+6H+=(NH4)4H2V10O28↓+2H2O,C错误;
D.气体3为氨气,其通入盐酸后得到氯化铵溶液,可在沉钒这一步中循环使用,D正确;
故答案选C。
25.C
【分析】硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子,同时生成,过滤,滤渣含有SiO2和FeS2,滤液中含有Fe2+和H+,滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH。
【详解】A.适当提高硫酸浓度,增大氢离子浓度,可增大反应速率,A正确;
B.有关的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+,反应中FeS2的Fe元素化合价不变,S元素化合价升高,则为氧化产物,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,Fe2+为还原产物,则“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为2∶14=1∶7,B正确;
C.滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸,且生成氢离子,则“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+,C错误;
D.滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,发生的离子方程式为4Fe2++8NH3 H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O,D正确;
故选C。
26.A
【分析】该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1:1,原理为:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O;若n(NO):n(NO2)>1:1,发生反应NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,多余的NO无法被Ca(OH)2吸收,造成排放气体中NO含量升高;若n(NO):n(NO2)<1:1,二氧化氮过量,被Ca(OH)2吸收,则发生了4NO2+2Ca(OH)2═Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O,产品中Ca(NO3)2含量升高,.
【详解】A.根据分析过程,该工艺中NO和NO2物质的量之比接近1:1,可以提高Ca(NO2)2的产率及纯度,石灰乳中氢氧化钙为浊液不能拆开,吸收时主要反应为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca2++2NO+H2O,故A错误;
B.石灰乳更利于气体附着,改为澄清石灰水吸收效率将会降低,故B正确;
C.采用气液逆流接触,增大了气体和石灰乳的接触面积,有利于尾气中NO、NO2的充分吸收,故C正确;
D.尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,发生反应NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,多余的NO无法被Ca(OH)2吸收,造成排放气体中NO含量升高,故D正确;
故选A。