2025浙江专版新教材化学高考第一轮基础练--微专题(八)化工流程（含答案）

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2025浙江专版新教材化学高考第一轮
微专题(八)化工流程
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2024·浙江杭州高三段考)工业上以SO2为原料制备化合物A和B,且SO2尾气可以使用氨水吸收。
(1)写出在空气中发生反应②的化学方程式: 　。
(2)已知物质A比硫酸的熔点更高,原因是 　。
(3)下列说法正确的是　　　　。
A.(NH4)2SO4俗称肥田粉,是良好的氮肥
B.物质A的水溶液呈中性
C.物质A中N显示负价
(4)设计实验验证化合物B中含有Cl元素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(已知Ag2SO4微溶于水,不考虑Ag2SO4在浓酸中的溶解);写出实验过程中涉及的第一个反应的化学方程式:　 　。
2.(2024·浙江杭州高三一模)硫酸是一种重要的大宗工业化学品,应用广泛,可实现下列转化:
浓硫酸NaHSO4(s)Na2S2O7(s)熔矿
产物
　　Ⅰ　　　 　　　Ⅱ　　　 　　Ⅲ
(1)过程Ⅰ的化学方程式为 　。
(2)已知硫酸分子结构为,过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na2S2O7,写出其阴离子的结构式:　　　　　　　　　　;推测焦硫酸钠水溶液呈　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表明原因:　 　。
(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔融反应,产生了混合气体。
①写出检验混合气体成分的方案: 　。
②写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式:　 。
(4)过量的焦硫酸H2S2O7和苯在加热条件下反应得到苯磺酸,写出反应的化学方程式: 　。
3.工业上以SO2为原料可以制备各种含硫化合物,部分转化关系如下图所示:
(1)工业上常用煅烧黄铁矿制SO2,写出该反应的化学方程式:　 。
(2)下图是硫的四种含氧酸根的结构式:
根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将Mn2+转化为Mn的是　　　　(填字母),写出该反应的离子方程式:　。
(3)工业上用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,写出电解的总离子方程式:　。
(4)发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H),氨基磺酸是硫酸分子的一个羟基被氨基取代而形成的无机固体酸,是一种常见的化工原料。下列说法不正确的是　　　　。
A.氨基磺酸能与醇反应
B.氨基磺酸能与活泼金属反应产生氢气
C.氨基磺酸的实际存在形式可能为+H3NS
D.氨基磺酸与硝酸只能发生非氧化还原反应
(5)设计实验检验氨基磺酸(H2NSO3H)中的N元素: 　。
(6)硫代硫酸钠有较强的配位能力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,写出该反应的离子方程式: 　,
和Ag+成键的原子是　　　　。
A.氧原子　　B.端基硫原子　　C.中心硫原子
4.(2024·浙江衢州、丽水、湖州高三一模)硝基乙烷可用作硝化纤维、染料等的溶剂和火箭的燃料,也可用于合成农药、医药等。硫酸二乙酯硝化法是合成硝基乙烷的重要方法,工艺流程示意图如下:
已知:硫酸结构简式为
请回答:
(1)步骤①的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)下列有关说法不正确的是　　　　。
A.硫酸氢乙酯具有酸性
B.相同温度下,硫酸二乙酯在水中的溶解度大于硫酸
C.NaNO2具有一定毒性,不能作为食品添加剂使用
D.若③中硫酸二乙酯和NaNO2等物质的量反应,则A的化学式为CH3CH2OSO2ONa
(3)硫酸氢乙酯的沸点为280 ℃,硫酸二乙酯的沸点为208 ℃,试从结构角度分析硫酸氢乙酯沸点高于硫酸二乙酯的原因:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)设计实验验证固体NaNO2有还原性(可供选择的试剂有:酸性KMnO4溶液、KI溶液、H2O2溶液、FeSO4溶液): 　;
写出实验过程中涉及反应的离子方程式: 　。
5.(2024·浙江嘉兴高三一模)工业上按如下流程制备硝酸和肼(N2H4)。
(1)途径Ⅰ是工业制硝酸的第一步,写出化学方程式:
　 。
(2)N2H4的制法可通过途径Ⅱ:用过量NH3和CH3CHO的混合物与氯气进行气相反应合成异肼,然后使其水解得到肼。
①下列说法不正确的是　　　　。
A.NH3属于电解质
B.途径Ⅱ中氯气作还原剂
C.N2、H2、N2H4均为非极性分子
D.异肼中氮的化合价呈负价
②相同条件下,氨的沸点低于肼的主要原因是 　。
(3)Zn元素的化学性质与Al相似。Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价,写出该反应的离子方程式:　 ;
检验反应后溶液中除H+外的阳离子的方法是 　。
6.(2024·浙江名校联考)氯化亚砜()常用作脱水剂和氯化剂,如图流程表示其制备及用途。回答下列问题:
(1)用硫黄、氯气和三氧化硫为原料,在一定条件下可合成SOCl2,原子利用率达100%。写出该反应的化学方程式:　 。
(2)下列有关说法不正确的是　　　　。
A.SO3是极性分子,容易与H2O发生反应
B.途径①能制得无水FeCl3是因为SOCl2吸水性强且产物HCl能抑制Fe3+水解
C.FeCl3在溶液中分步水解,第一步反应为Fe3++H2OFe(OH)2++H+
D.CH3COCl能与NH3反应生成乙酰胺
(3)途径②除了生成CH3COCl外还产生两种酸性气体,写出该反应的化学方程式:　 。
(4)SOCl2极易水解,试从共价键的极性角度分析其原因: 　。
(5)途径①可能发生氧化还原反应而生成副产物,设计实验分别检验氧化产物和还原产物的存在: 　。
微专题(八)　化工流程
1.答案 (1)2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4　(2)硫酸氢铵为离子晶体,而硫酸为分子晶体　(3)AC　(4)取样,先加入足量的硝酸钡溶液,静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明存在氯元素　H2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3
解析 二氧化硫被氨水吸收生成亚硫酸铵,亚硫酸铵可以被氧化剂氧化为硫酸铵;二氧化硫被氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质的量的氨气反应生成A(硫酸氢铵);二氧化硫与等物质的量的氯气反应转化为B(SO2Cl2)。
(1)亚硫酸铵可以被空气中氧气氧化为硫酸铵,反应的化学方程式为2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
(3)A.(NH4)2SO4俗称肥田粉,含有氮元素,是良好的氮肥,正确;B.硫酸氢铵在水溶液中完全电离出氢离子、铵根离子、硫酸根离子,溶液显酸性,错误;C.物质A(硫酸氢铵)中含有N,N中N显示-3价,正确。
(4)氯离子和银离子生成氯化银白色沉淀,但是需要排除硫元素转化的S的干扰。
2.答案 (1)H2SO4(浓)+NaClHCl↑+NaHSO4
(2)　酸性　S2+H2O===2H++2S或S2+H2O===2HS
(3)①先将混合气体通入足量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明有SO3;再将逸出的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,加热后恢复红色,证明有SO2　②10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4
(4)+H2S2O7+H2SO4
解析 浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体,化学方程式为H2SO4(浓)+NaClHCl↑+NaHSO4,硫酸氢钠固体在加热条件下生成焦硫酸钠和水,焦硫酸钠和磁铁矿(四氧化三铁)在高温条件下发生反应10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4,据此回答。
(2)由硫酸的结构知,Na2S2O7中阴离子S2的结构式为;由于S2与水发生反应S2+H2O===2H++2S或S2+H2O===2HS,故溶液显酸性。
(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体,由分析知Na2S2O7固体与磁铁矿熔融发生反应10Na2S2O7+2Fe3O4SO2↑+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4,故混合气体中含有二氧化硫和三氧化硫。检验二氧化硫和三氧化硫混合气体的方法:先将混合气体通入足量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明有SO3;再将逸出的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,加热后恢复红色,证明有SO2。
3.答案 (1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2　(2)D　2Mn2++5S2+8H2O===2Mn+10+16H+　(3)2+2H+S2+H2↑　(4)D　(5)取少量氨基磺酸置于试管中,加足量浓NaOH溶液,微热,若试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则有氮元素　(6)AgBr+2S2+Br-　B
解析 将SO2通入碳酸钠和硫化钠的混合体系中可制备硫代硫酸钠;将SO2先转化为SO3,再溶于水生成硫酸,利用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,用发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H)。
(2)能在酸性溶液中将Mn2+转化为的物质具有强氧化性,S2结构中含过氧键,具有强氧化性,故选D;反应的离子方程式为2Mn2++5S2+8H2O===2+10+16H+。
(3)用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液来制备K2S2O8,阴极生成氢气,阳极生成K2S2O8,电解的总离子方程式为2+2H+S2+H2↑。
(4)氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与醇发生酯化反应,A正确;氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与活泼金属反应生成氢气,B正确;氨基磺酸中—OH具有酸性,—NH2具有碱性,氨基磺酸的实际存在形式可能为+H3,C正确;氨基磺酸中的N显-3价,具有还原性,能与具有氧化性的硝酸发生氧化还原反应,D错误。
(5)氨基磺酸能与水反应生成硫酸氢铵,检验N元素可以先将其转化为N,再检验N。
(6)硫代硫酸钠有较强的配位能力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,该反应的离子方程式为AgBr+2S2+Br-;由硫代硫酸根离子的结构可知,端基硫原子比氧原子半径大,硫元素电负性比氧元素小,和Ag+成键的原子是端基硫原子,故选B。
4.答案 (1)H2SO4+CH3CH2OH→CH3CH2OSO3H+H2O　(2)BC　(3)硫酸氢乙酯可形成分子间氢键　(4)取NaNO2固体置于试管中,加适量水溶解,逐滴加入少量酸性KMnO4溶液,溶液不出现紫红色,则NaNO2有还原性　5N+6H++2Mn===2Mn2++5N+3H2O
解析 硫酸与乙醇发生取代反应生成硫酸氢乙酯和水,真空条件下硫酸氢乙酯生成硫酸二乙酯和硫酸,硫酸二乙酯与NaNO2反应生成硝基乙烷和CH3CH2OSO2ONa。
(1)步骤①的化学方程式为H2SO4+CH3CH2OH→CH3CH2OSO3H+H2O。
(2)生成硫酸氢乙酯只取代了硫酸分子中一个羟基,还剩下一个羟基可以电离出H+,故硫酸氢乙酯具有酸性,A正确;相同温度下,硫酸中羟基可以与水形成氢键,故硫酸在水中的溶解度大于硫酸二乙酯,B错误;NaNO2具有一定毒性,但能作为食品添加剂使用,C错误;若③中硫酸二乙酯和NaNO2等物质的量反应,硝基只能与乙基结合,则A的化学式为CH3CH2OSO2ONa,D正确。
(3)硫酸氢乙酯中含有羟基,可以形成分子间氢键,故硫酸氢乙酯沸点高于硫酸二乙酯。
(4)固体NaNO2有还原性,选择有颜色的氧化剂实验现象明显,故可以选取酸性KMnO4溶液实验。
5.答案 (1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)①ABC　②肼分子间形成的氢键数目多于氨
(3)4Zn+10H++===4Zn2+++3H2O　取反应后的少量溶液分成两份,一份滴加足量NaOH溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则含有;另一份滴加NaOH溶液至过量,先产生白色沉淀后沉淀完全溶解,则含有Zn2+
解析 N2、H2在催化剂作用下合成NH3,NH3催化氧化可生成NO,NO再被O2氧化为NO2,NO2用水吸收可制得HNO3;NH3、CH3CHO、Cl2发生氧化还原反应,可生成异肼,异肼与H2O反应可生成N2H4。
(1)NH3催化氧化可生成NO,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)①NH3属于非电解质,A不正确;途径Ⅱ中,NH3中N元素显-3价,异肼中N元素显-2价,N元素的化合价升高,作还原剂,则氯气作氧化剂,B不正确;N2、H2为非极性分子,N2H4为极性分子,C不正确;N的非金属性大于C,则异肼中氮的化合价呈-2价,D正确。②相同条件下,氨和肼都能形成分子间氢键,但肼形成氢键的数目比氨更多,所以氨的沸点低于肼的。
(3)Zn与很稀的硝酸反应,氮元素被还原到最低价(-3价),即生成,该反应的离子方程式为4Zn+10H++N===4Zn2+++3H2O。溶液中除H+外的阳离子是和Zn2+,检验时,可加入碱,再检验产生的气体;检验Zn2+时,可利用Zn(OH)2的两性。
6.答案 (1)2S+3Cl2+SO33SOCl2　(2)A
(3)CH3COOH+SOCl2===CH3COCl+SO2↑+HCl↑
(4)O、Cl的电负性比S大(S==O和S—Cl的电子均偏离S),使S的正电性(δ+)较大;水中O的负电性(δ-)较大,容易进攻S,从而发生反应
(5)取样,加盐酸溶解,分成2份。一份滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀说明有S;另一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明有Fe2+生成
解析 硫黄、氯气和三氧化硫在一定条件下可合成SOCl2,SOCl2和氯化铁晶体反应可以得到无水氯化铁,和乙酸反应可以得到CH3COCl。
(1)用硫黄、氯气和三氧化硫为原料,在一定条件下可合成SOCl2,原子利用率达100%,则该反应为化合反应,配平可知反应为2S+3Cl2+SO33SOCl2。
(2)SO3分子中硫原子形成3个共价键且无孤电子对,为平面三角形结构,是非极性分子,三氧化硫容易与H2O发生反应生成硫酸,A错误;水溶液中铁离子能水解生成氢氧化铁,途径①能制得无水FeCl3是因为SOCl2吸水性强且产物HCl能抑制Fe3+水解,B正确;FeCl3在溶液中分步水解,第一步反应生成Fe(OH)2+和H+:Fe3++H2OFe(OH)2++H+,C正确;CH3COCl中Cl带负电荷,氨分子中氢带正电荷,则CH3COCl能与NH3反应生成乙酰胺和HCl,D正确。
(3)途径②除了生成CH3COCl外还产生两种酸性气体,根据质量守恒可知,两种气体为SO2、HCl,该反应的化学方程式为CH3COOH+SOCl2===CH3COCl+SO2↑+HCl↑。
(4)O、Cl的电负性比S大(S==O和S—Cl的电子均偏离S),使S的正电性(δ+)较大;水中O的负电性(δ-)较大,容易进攻S,从而发生反应使得SOCl2极易水解。
(5)铁离子具有氧化性,SOCl2中硫元素为+4价,具有还原性,两者容易发生氧化还原反应生成氧化产物S和还原产物Fe2+,根据S和Fe2+的检验方法设计实验。
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