届高考三轮复习练习工业流程题二.docx

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届高考三轮复习练习工业流程题二

2020~2021高考三轮复习练习工业流程题二

一、单选题

1．化学与生产、生活及社会发展密切相关，下列有关说法不正确的是

A．在新型冠状病毒肺炎疫情防控中，75%的乙醇用于杀菌消毒

B．还原铁粉常用于食品保鲜，利用了铁的还原性

C．“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的不同性质

D．食醋不能洗去水壶中的水垢

2．关于反应

，下列说法正确的是

A．

是氧化产物B．

是氧化剂

C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：

3D．氧化产物与还原产物的质量之比为2：

1

3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．0.1mol丙烯酸（CH2=CHCOOH）中含有的双键数目为0.1NA

B．常温常压下，13.8gNO2与足量水反应，转移电子数为0.6NA

C．7.8gNa2O2和Na2S的固体混合物中含有的离子总数为0.3NA

D．含NA个CO32-的Na2CO3溶液中，Na+数目为2NA

4．实现下列转化，必须加入氧化剂或还原剂的是

A．FeCl2→FeCl3B．NO2→HNO3C．Cl2→Cl-D．SO2→HSO

5．抗癌药物“6-Azulenol”的结构简式如图所示，下列有关它的叙述不正确的是

A．分子式为C13H18O3

B．能发生加成、酯化反应

C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．分子中所有碳原子可能在同一平面上

二、工业流程题

6．一种以NH4Cl酸性蚀铜废液[含NH4Cl、Cu（NH3）4Cl2、CuCl、CuSO4及盐酸等]为原料制备CuCl并回收Cu（OH）2的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）“反应1”中，NaCl、Cu、CuSO4反应的离子方程式为____；生产中常将“过滤1”的滤渣返回到“反应1”中，其目的是______。

（2）“水解”步骤中，加入大量水稀释即可析出CuCl，原因是____________（结合离子方程式，从平衡角度分析）。

（3）湿的CuCl在空气中易被氧化为Cu2（OH）3Cl，该反应的化学方程式为____；“洗涤”时稀盐酸和乙醇洗涤的目的是______________。

（4）“反应2”需加入的试剂X是___；“吹脱”出来的NH3可用于生产碳铵化肥，主要反应的化学方程式为______。

（5）测定产品中CuCl质量分数的步骤如下：

称取ag产品，加入稍过量的FeCl3溶液，待溶解后用邻非罗啉作指示剂，立刻用cmol/L的Ce（SO4）2标准溶液滴定到终点，消耗标准溶液VmL。

则产品中CuCl的质量分数为____（已知滴定反应为Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，列出计算式）。

7．碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。

（1）SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的玻璃应用橡胶塞的原因是__（用化学方程式表示）。

（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。

工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：

①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为__。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表所示，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。

物质

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸点/℃

2355

57.6

31.8

8.2

-30.4

-84.9

-111.9

③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为__。

（3）某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验），实验操作步骤：

Ⅰ.打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。

Ⅱ.A中看到白色沉淀时，关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，关闭活塞a。

①B中反应的离子方程式是__。

②通过步骤Ⅰ知浓盐酸具有的性质是__（填字母）。

A．挥发性B．还原性C．氧化性D．酸性

③C装置中的试剂X是__（填化学式）。

D中反应的化学方程式是__。

8．

（1）NA表示阿伏加德罗常数的值。

①标准状况下，11.2LCH4中含有的氢原子数为___________个。

②某气体在同温同压下对H2相对密度为32，则该气体的相对分子质量为____________。

③25gCuSO4·5H2O晶体中含有氧原子__________个。

④16gO2含有的氧分子数与________gCO2含有的氧原子数相等。

（2）现有NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去杂质，从而得到纯净的NaNO3晶体，相应的实验流程如图所示。

①写出实验流程中下列物质的化学式：

试剂沉淀A___________，X__________。

②上述实验流程中①②③步均要进行的实验操作是__________（填操作名称）

（3）文字描述：

配制一定物质的量浓度溶液定容时的操作是：

__________；

9．海水是巨大的资源宝库，从海水中可以提取食盐、溴，还可以制得金属镁等，下图是制取原理流程图：

回答下列问题：

（1）操作1的名称是_______________。

（2）步骤①除去粗盐中的杂质（Mg2+、

、Ca2+），加入药品顺序正确的是_______________。

A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸.

C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸

D．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸

（3）步骤②中空气与水蒸气的作用是_______________。

步骤②中已获得Br2，步骤③中又将Br2还原成Br-，其目的是_______________。

（4）写出步骤③的离子反应方程式_______________。

（5）写出步骤④的化学反应方程式_______________，下列物质可以用作镁蒸气的冷却剂的是_______________。

A．空气B．ArC．CO2

10．海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。

实验室里从海藻中提取碘的流程如下（已知2KI＋Cl2 ===2KCl＋I2；碘的沸点184℃，四氯化碳的沸点76.8℃）：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：

①______， ③_____。

（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是____________。

A．苯、酒精       B．四氯化碳、苯     C．汽油、乙酸    D．汽油、甘油（易溶于水）

（3）海带灼烧时用来盛装海带的仪器是______（填仪器名称）。

（4）为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室已有烧杯、酒精灯、以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器还有______________（填仪器名称）。

（5）从含碘的四氯化碳溶液中提取碘和回收四氯化碳，还需经过蒸馏，指出下图所示实验装置中的错误之处（任意说两点即可）：

_______________，_______________。

（6）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因________________________，最后晶体碘在________里聚集。

11．除金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合物形式存在于自然界中，将金属元素从其化合物中还原出来的工业工程称为金属的冶炼。

下列材料描述了部分常见金属的冶炼方法。

①工业上冶炼镁的方法有两种，电解法和皮江法。

电解法是电解熔融的氯化镁；皮江法是硅在高温下还原氧化镁。

②霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石（Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧气。

③冶炼锰一般用铝热法，即在高温下用铝还原二氧化锰。

④相关各物质熔点见下表：

物质

Al2O3

AlCl3

MgO

MgCl2

Al

Mn

Mg

熔点/℃

2303

190

2800

712

660

1244

649

Ⅰ．根据上述信息回答下列问题：

（1）冶炼镁时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO的原因是_______

（2）将铝和镁作电极插入稀硫酸中，镁、铝分别作_______极、_______极；写出正极的电极反应式：

_______。

Ⅱ．下面是皮江法冶炼镁的工业流程示意图：

（3）气体a是_______。

（4）还原炉需控制温度为1200℃左右，并抽空气到近似真空。

还原炉中发生的主要反应有_______、_______。

（5）还原炉中抽空气到近似真空的原因是_______。

12．一种磁性材料的磨削废料（含镍质量分数约21%）主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。

由该废料制备纯度较高的氢氧化镍，工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）“酸溶”时，溶液中有Fe3＋、Fe2＋、Ni2＋等生成，废渣的主要成分是________；合金中的镍难溶于稀硫酸，“酸溶”时除了加入稀硫酸，还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸，反应有N2生成.写出金属镍溶解的离子方程式______。

（2）“除铁”时H2O2的作用是_______，为了证明添加的H2O2已足量，应选择的试剂是______（填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”）溶液。

黄钠铁矾[NaFe3（SO4）2（OH）6]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点，此步骤加入碳酸钠的目的是_______。

（3）“除铜”时，反应的离子方程式为_______，若用Na2S代替H2S除铜，优点是_____。

（4）已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为_____。

13．近两年来无人驾驶汽车的大热使得激光雷达成为人们关注的焦点，激光雷达的核心部件需要一种氮化铝（A1N）导热陶瓷片。

下图是从铝土矿（主要成分为A12O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质）中提取A12O3并生产A1N的工艺流程：

（1）“溶解”时，已知溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠可发生反应：

2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。

赤泥的主要成分除了生成的Na2Al2Si2O8还有________（写出化学式），Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示为______________________________________________________。

（2）“酸化”时通入过量CO2与NaA1O2反应生成NaHCO3和另一种白色沉淀，试写出该反应的化学方程式________________________________；实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、_____________________、玻璃棒。

（3）“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO,反应的化学方程式为_____________；

（4）已知：

AlN+NaOH+H2O===NaA1O2+NH3↑。

现取氮化铝样品5.0g（假设杂质只含有炭黑）加到100mL1.0mol•L-1的NaOH溶液中恰好反应完，则该样品中A1N的质量分数为___________________。

14．镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。

某小组用废镍催化剂（成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）的部分实验流程如下：

已知：

①Ksp（CaF2）=1.6×10-10、Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10-16、Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38、Ksp[Al（OH）3]=2.7×10-34；

②认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L即沉淀完全。

（1）“粉碎”的目的是___________。

滤渣Ⅰ的成分有___________（化学式）。

（2）在“调pH”过程中，应先加入H2O2，发生反应的离子方程式为___________，沉淀剂可选择___________。

（填序号）

a．NiOb．NaOHc．Ni（OH）2d．NiCO3

为将Al3+、Fe3+沉淀完全，至少应调节pH到___________（已知lg3≈0.5）。

（3）在“沉淀”过程中，Ca2+刚好沉淀完全时，溶液中c（F-）=___________mol/L。

（4）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解，可重新制得单质镍，且还生成一种气体，请写出该制备过程的化学方程式：

___________。

15．草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。

一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为______________________________、_______________________________________。

（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是_______，滤渣是_______；过滤操作②的滤液是__________和___________，滤渣是______________。

（3）工艺过程中③和④的目的是____________________________________。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。

该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_____________。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。

称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为__________________________；列式计算该成品的纯度________________。

参考答案

1．D

【详解】

A．75%的乙醇可使蛋白质变性从而达到杀菌消毒的效果，故A正确；

B．利用Fe的还原性可以除去氧气，达到食物保鲜的目的，故B正确；

C．“血液透析”利用的是胶体的渗析，而“静电除尘”利用了胶体的电泳，故C正确；

D．用食醋可以除去水壶中的水垢，反应为2CH3COOH+CaCO3=CO2

+H2O+Ca（CH3COO）2，故D错误；

故选D。

2．D

【分析】

中亚硫酸钠是氧化剂，硫化钠是还原剂，硫既是氧化产物又是还原产物。

【详解】

A．

不是氧化产物，氧化产物是由-2价的硫生成的硫单质，故A错误；

B．亚硫酸钠中+4价的硫在反应中化合价降低，是氧化剂，故B错误；

C．硫化钠是还原剂，亚硫酸钠是氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：

1，故C错误；

D．硫既是氧化产物又是还原产物，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：

1，氧化产物与还原产物的质量之比为2：

1，故D正确；

故选D。

3．C

【解析】

【详解】

A.丙烯酸（CH2=CHCOOH）分子中含有1个碳碳双键和1个碳氧双键，所以0.1mol丙烯酸（CH2=CHCOOH）中含有的双键数目为0.2NA，A错误；

B.NO2溶于水，发生反应：

3NO2+H2O=HNO3+NO，根据方程式可知：

每有3molNO2反应，转移电子的物质的量是2mol，13.8gNO2的物质的量是n（NO2）=13.8g÷46g/mol=0.3mol，所以反应转移电子的数目为0.2NA，B错误；

C.Na2O2和Na2S的式量都是78，所以7.8gNa2O2和Na2S的固体混合物的物质的量是0.1mol，由于两种离子化合物的阳离子与阴离子个数比都是2:

1，所以0.1mol固体中含有的离子总数为0.3NA，C正确；

D.Na2CO3是强碱弱酸盐，在溶液中CO32-会发生水解反应而消耗，所以在溶液中n（Na+）：

n（CO32-）>2：

1，若溶液中含有NA个CO32-，则Na+数目大于2NA，D错误；

故合理选项是C。

4．A

【详解】

A．FeCl2转化为FeCl3需要加入氧化剂如Cl2才可以完成转化，故A选；

B．NO2和水反应即可生成HNO3，同时生成NO：

3NO2+H2O=2HNO3+NO，水既不是氧化剂，也不是还原剂，故B不选；

C．Cl2和水发生歧化反应生成HCl和HClO：

Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，水既不是氧化剂，也不是还原剂，故C不选；

D．SO2转化为

没有发生化合价的变化，不需要加入氧化剂或还原剂，故D不选；

故选A。

5．D

【详解】

A.根据该物质的结构简式可以判断其分子式为C13H18O3，故A正确；

B.该物质含有碳碳双键和羟基，能发生加成反应和酯化反应，故B正确；

C.含有碳碳双键的有机物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；

D.分子中有2个碳原子以碳碳单键与多个碳原子相连接，根据甲烷的正四面体结构可知，分子中所有碳原子不可能都在同一平面上，故D错误。

故选D。

6．Cu+8Cl-+Cu2+=2CuCl43-提高铜元素的利用率uCl43-⇌CuCl+3Cl-，稀释时平衡向粒子数增多的方向移动，即平衡右移4CuCl+O2+4H2O=2Cu2（OH）3Cl+2HCl（或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2（OH）3Cl+4CuCl2）稀盐酸抑制其氧化和水解，用乙醇洗涤可以促使其快速干燥氢氧化钠（或其他合理答案）CO2+NH3+H2O=NH4HCO3

×100%

【分析】

向废液中加入足量的铜和NaCl，将废液中的Cu2+转化为CuCl43-，过滤得到含有CuCl43-、SO42-、NH4+等离子的滤液，由于加入的铜足量，则滤渣中含有铜单质，向滤液中加入大量水稀释，使CuCl43-部分转化为CuCl晶体，对“水解”后的溶液过滤，分离出CuCl晶体，用盐酸和乙醇进行洗涤干燥，得到纯净的CuCl，向过滤后的溶液中加入足量氢氧化钠调节pH值，使剩余CuCl43-、NH4+分别转化为Cu（OH）2沉淀和一水合氨，过滤后可得Cu（OH）2，对滤液加热使一水合氨分解生成氨气并吹出，获得氨气，据此分析解答。

【详解】

（1）“反应1”中，铜和NaCl，将废液中的铜离子转化为CuCl43-，离子方程式为Cu+8Cl-+Cu2+=2CuCl43-；根据分析，滤渣中含有铜单质，生产中常将“过滤1”的滤渣返回到“反应1”中，可提高铜元素的利用率；

（2）“水解”步骤中，CuCl43-不稳定，可发生CuCl43-⇌CuCl+3Cl-，加入大量水稀释，使溶液中离子浓度降低，促使平衡向粒子数增多的方向移动，即平衡右移，可析出CuCl；

（3）湿的CuCl在空气中易被氧化为Cu2（OH）3Cl，CuCl与水和氧气发生氧化还原反应，化学方程式为4CuCl+O2+4H2O=2Cu2（OH）3Cl+2HCl（或12CuCl+3O2+6H2O=4Cu2（OH）3Cl+4CuCl2）；CuCl不稳定易被氧化和水解，“洗涤”时稀盐酸可以防止CuCl氧化和水解，用乙醇洗涤可以使其快速干燥；

（4）根据分析，“反应2”需加入的试剂X是氢氧化钠；“吹脱”出来的NH3可用于生产碳铵化肥，碳铵化肥主要成分为碳酸氢铵，主要反应的化学方程式为CO2+NH3+H2O=NH4HCO3；

（5）CuCl加入稍过量的FeCl3溶液，三价铁具有氧化性可将亚铜氧化为2价铜，发生反应CuCl+Fe3+=Fe2++Cu2++Cl-，滴定时发生反应：

Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+，则转化关系为：

CuCl～Fe2+～Ce4+～Ce（SO4）2，n（CuCl）=n[Ce（SO4）2]=cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol，则产品中CuCl的质量分数=

×100%。

7．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+2C

Si+2CO↑精馏或蒸馏SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl↑CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OACNaHCO3Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3

【分析】

（2）石英砂的主要成分是二氧化硅，用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO↑；粗硅与氯化氢在流化床反应器中加热反应生成SiHCl3，该物质在与氢气在还原炉中加热反应得到高纯度的硅；在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，根据图表信息可知，提纯SiHCl3，主要工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏或精馏；

（3）装置B为浓盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳，二氧化碳中混有氯化氢，需要用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，提纯后二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，从而证明碳酸的酸性大于硅酸，验证了碳的非金属性大于硅的非金属性；装置A中出现白色沉淀可证明浓盐酸具有挥发性。

【详解】

（1）SiO2是玻璃的主要成分之一，氢氧化钠能够与二氧化硅反应生成硅酸钠，硅酸钠溶液具有粘性，能够把玻璃瓶塞与瓶颈粘结在一起，不易打开，因此保存氢氧化钠溶液的玻璃应用橡胶塞的原因是：

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；

（2）①石英砂的主要成分是二氧化硅，用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为SiO2+2C

Si+2CO↑；

②利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3沸点为31.8℃，SiCl4的沸点为57.6℃，SiH2Cl2的沸点为8.2℃，由于沸点差别较大，可以通过精馏或蒸馏的方法除去杂质；因此提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏或蒸馏；

③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl↑；

（3）①B中为碳酸钙与浓盐酸反应制备二氧化碳，反应的离子方程式是：

CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；

②通过步骤Ⅰ知，挥发出的氯化氢气体进入到装置A中，出现了白色沉淀，证明浓盐酸具有挥发性；碳酸钙与浓盐酸反应制备二氧化碳，该反应为非氧化还原反应，此过程中体现了浓盐酸具有酸性，故选AC；

③B中为碳酸钙与浓盐酸反应制备二氧化碳，产生的二氧化碳中混有氯化氢气体，也能够与硅酸钠反应生成沉淀，干扰了二氧化碳与硅酸钠的反应，因此需要用饱和碳酸氢钠溶液除去，C装置中的试剂X是NaHCO3；除去了氯化氢气体的二氧化碳气体能够与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或碳酸氢钠，D中反应的化学方程式是：

Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3；或Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3；

8．2NA640.9NA11BaSO4AgNO3过滤将蒸馏水注入容量瓶，至液面离容量瓶刻度线1-2cm，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切

【分析】

由流程可知，①中加氯化钡，硫酸根离子转化为沉淀，则沉淀A为BaSO4，溶液1中含氯化钠、硝酸钠、氯化钡，②中加AgNO3后氯离子转化沉淀，沉淀B为AgCl，溶液2中含硝酸钠、硝酸银、硝酸钡，③中钡离子，银离子转化为沉淀，沉淀C为碳酸钡、碳酸银，溶液3为硝酸钠和碳酸钠，转化中试剂过量保证离子完全转化为沉淀，以此解答该题。

【详解】

（1）①标准状况下，11.2LCH4的物质的量为

=0.5mol，含有的氢原子数为0.5

4NA=2NA，故答案为：

2N