高考化学二轮复习专题练习310化工生产流程无机物的判断精.docx
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高考化学二轮复习专题练习310化工生产流程无机物的判断精
——小题狂练打基础，大题冲关再提升
一、选择题
1．（2013·浙江卷·8）下列说法正确的是（ ）
A．实验室从海带提取单质碘的方法是：
取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
B．用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时，可用水浴加热控制反应的温度
C．氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中
D．将（NH4）2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性
解析：
从物质的组成、结构、性质、变化等角度入手，分析、解决相关问题。
海带中的碘元素以I－形式存在，从海带中提取单质碘时，过滤后要加入氧化剂（如H2O2等）将I－氧化为I2，再加入萃取剂（如苯、CCl4等）进行萃取、分液，最后经蒸馏获得单质碘，A项错。
实验室利用乙醇制取乙烯时，要控制温度在170℃，不能用水浴加热，B项错，Cl－存在时，会破坏铝表面氧化膜的结构，形成空隙，加速铝制品的腐蚀，C项正确。
（NH4）2SO4溶液使蛋白质发生盐析，CuSO4溶液为重金属盐溶液，使蛋白质发生变性，D项错。
答案：
C
点拨：
知识：
从海带中提取碘，实验室制取乙烯，Al和Al2O3的性质，蛋白质的盐析和变性。
能力：
考查考生对教材基础知识的掌握及应用能力。
试题难度：
较小。
2．（2013·石家庄市模拟
（一））下列说法正确的是（ ）
A．电解、电镀、电化学腐蚀都需要通电才可进行
B．Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物
C．浓H2SO4和新制氯水分别滴在pH试纸上均会出现先变红后褪色的现象
D．从石油中得到汽油，可采用分馏的方法
解析：
本题考查物质性质，考查考生对物质性质的掌握情况。
难度较小。
A项，电解和电镀需要通电才行，但电化学腐蚀是形成原电池，即产生电流；B项，Al2O3既能与强酸反应又能与强碱反应，是两性氧化物；C项，浓硫酸具有脱水性，滴在pH试纸上会使试纸因脱水而炭化变黑；D项，石油是多种烃组成的混合物，根据沸点不同可用分馏法将各组分分开。
答案：
D
3．（2013·高考命题研究专家原创卷）如图所示是一系列含硫化合物的转化关系（反应中生成的水已略去），其中说法正确的是（ ）
A．反应①说明SO2具有漂白性，反应②说明SO2具有酸性
B．反应②中生成物n（Na2SO3）：
n（NaHSO3）＝1：
1时，则反应物n（SO2）：
n（NaOH）＝1：
2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2
解析：
反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3的还原产物先是I2后是I－，体现了SO2具有还原性，反应②属于酸性氧化物和碱的反应，体现了SO2具有酸性，A错；根据元素守恒，当n（Na2SO3）：
n（NaHSO3）＝1：
1时，n（SO2）：
n（NaOH）＝2：
3，B错；反应④是非氧化还原反应，C错。
答案：
D
点拨：
本题考查氧化还原反应和酸碱反应的相关知识，意在考查考生分析问题和解决问题的能力。
4．“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。
如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）。
下列有关该方法的叙述中不正确的是（ ）
A．能耗大是该方法的一大缺点
B．整个过程中，可以循环利用的物质是CaO和NaOH
C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
答案：
C
5．（2013·高考名校联考信息优化卷）X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。
下列组合中不符合该关系的是（ ）
ABCD
XHClNa2O2Na2CO3SO2
YFeCl2NaOHCO2Na2SO3
ZCl2Na2CO3CaCO3H2SO4
WFeCl3NaHCO3Ca（HCO3）2NaHCO3
解析：
B项中NaOH与Na2CO3不能发生反应生成NaHCO3。
答案：
B
点拨：
本题考查物质的转化关系，意在考查考生对元素化合物性质的掌握及推理能力。
6．钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba（NO3）2等]。
某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部分工艺流程如下：
下列有关该工艺流程的说法正确的是（ ）
A．酸溶后的溶液中，铁元素以Fe（NO3）2的形式存在
B．酸溶时，硝酸的浓度越大，温度越高对于钡泥溶解越有利，故工业上往往采用70℃以上温度
C．中和Ⅰ中的X可以是BaCO3，目的是通过调整溶液的pH除去Fe3＋
D．上述流程中洗涤废渣的主要目的是为了循环利用原料，提高经济效益
答案：
C
7．物质X、Y、Z均含有同一种元素，其转化关系如图所示。
下列物质X和试剂M的组合不可能是（ ）
ABCD
X的化学式Na2OAlMgSO2
试剂M水NaOH溶液稀硫酸NaOH溶液
解析：
A组Na2O→Na2O2→NaOH。
B组Al→Al2O3→NaAlO2。
C组Mg→MgO→MgSO4。
D组SO2→Na2SO3或NaHSO3，SO2→SO3→Na2SO4。
答案：
D
8．二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，其相关转化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．SiO2属于两性氧化物
B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
C．硅胶吸水后不能重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
解析：
SiO2是酸性氧化物，A错误。
硅胶吸水后可以再生，C错误。
SiO2与HF的反应、SiO2与NaOH的反应、Na2SiO3与HCl的反应，SiO2与Na2CO3的反应等均为非氧化还原反应，D错误。
答案：
B
9．（2013·武汉市4月调研·13）下图是利用钛白粉生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：
有关说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ中钛白粉（TiO2）做氧化剂
B．该工艺中可以循环使用的物质只有Cl2
C．可以用N2代替Ar作为反应Ⅱ中的保护气
D．反应Ⅱ的化学方程式为2Mg＋TiCl4
2MgCl2＋Ti
解析：
A项，反应Ⅰ中TiO2转化为TiCl4，Ti的化合价不变，TiO2既不是氧化剂又不是还原剂；B项，该工艺中可以循环使用的物质有Mg、Cl2；C项，Mg能与N2反应，N2不能作为反应Ⅱ中保护气；D项，反应Ⅱ为Mg和TiCl4的置换反应。
答案：
D
点拨：
本题考查海绵钛生产流程，考查考生对化工流程的综合分析能力。
难度中等。
10．已知：
A、B为单质，C为化合物，A＋B
C
A＋B。
能实现该转化关系的是（ ）
①若C溶于水后得到强碱性溶液，则A可能是Na
②若C的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2
③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe
④若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu
A．①② B．②④
C．①③ D．③④
解析：
溶液电解不可能生成钠，①不正确；若A为氢气，B为氯气，符合题示转化关系，②正确；电解氯化铁溶液，得不到铁单质，③不正确；若A为氯气，B为铜，符合题示转化关系，④正确。
答案：
B
二、非选择题
11．（2013·福建卷·23）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。
（1）工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第三周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R的原子结构示意图为________。
②常温下，不能与M单质发生反应的是________（填序号）。
a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸
d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体
（2）利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知：
H2S（g）H2（g）＋
S2（g）
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。
以H2S起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，结果见下图。
图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。
据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K＝________；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：
____________________________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如下。
反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是______________________________；
反应池中发生反应的化学方程式为____________________。
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为_______________。
解析：
运用无机材料的化学式推断元素的化合价，是解决
（1）小题的突破口。
①根据元素M、R均位于第三周期，且质子数之和为27，无机材料中M的化合价为＋3，R的化合价为＋4，可得M、R分别为Al、Si，则R的原子结构示意图为
；铝与三氧化二铁只能在高温下反应；铝与碳酸钠固体在常温下不反应；铝与硫酸铜溶液在常温下发生置换反应；常温下铝在浓硫酸中形成致密的氧化膜（钝化）；铝与氢氧化钠溶液反应放出氢气。
（2）①由图知，985℃时H2S的平衡转化率为40%，则：
H2S（g）H2（g）＋
S2（g）
起始时浓度
（mol·L－1） c00
平衡时浓度
（mol·L－1）0.6c0.4c0.2c
则K＝
＝
＝
b曲线表示未达到平衡时H2S的转化率，温度越高，b曲线上的转化率越接近平衡值，原因是温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短。
②采用气、液逆流方式的目的是增大反应物接触面积，使反应更充分。
反应池内发生反应的化学方程式为H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl。
进入电解池的物质应为FeCl2和HCl，根据电解池图示，左侧生成的为Fe3＋，右侧生成的为H2，则可得总反应的离子方程式：
2Fe2＋＋2H＋
2Fe3＋＋H2↑。
答案：
（1）①
②b、c
（2）①
温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短（或其他合理答案）
②增大反应物接触面积，使反应更充分 H2S＋2FeCl3===2FeCl2＋S↓＋2HCl 2Fe2＋＋2H＋
2Fe3＋＋H2↑
点拨：
知识：
元素推断、元素化合物性质、平衡常数、电解时离子方程式的书写。
能力：
读图能力、计算能力、分析问题并解决问题能力、知识的灵活运用能力。
试题难度：
中等。
12．（2013·四川卷·11）明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO4）2·12H2O]。
从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示：
焙烧明矾的化学方程式为：
4KAl（SO4）2·12H2O＋3S===2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。
（2）从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是________。
（3）Al2O3在一定条件下可制得AlN，其晶体结构如右图所示，该晶体中Al的配位数是________。
（4）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是________。
（5）焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH1＝－197kJ/mol；
H2O（g）===H2O（l） ΔH2＝－44kJ/mol；
2SO2（g）＋O2（g）＋2H2O（g）===2H2SO4（l） ΔH3＝－545kJ/mol。
则SO3（g）与H2O（l）反应的热化学方程式是________。
焙烧948t明矾（M＝474g/mol），若SO2的利用率为96%，可生产质量分数为98%的硫酸________t。
解析：
结合流程图，根据物质的溶解性去分析解决问题。
（1）根据焙烧明矾的化学方程式中各元素的化合价可知，明矾中部分硫元素的化合价降低，而硫单质在反应中元素的化合价升高，故还原剂为单质硫。
（2）从滤液中得到晶体的方法为蒸发结晶。
（3）由图中的晶体结构可以看出每个Al原子的周围距离相等且最近的N原子有4个，故其配位数为4。
（4）放电时Al作负极，失电子被氧化，NiO（OH）在正极得电子，反应的方程式为Al＋3NiO（OH）＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni（OH）2。
（5）给题中的三个热化学方程式分别编号为①、②、③，根据盖斯定律由
（③－①）－②可得到目标热化学方程式；设可生成硫酸的质量为x吨，据题意列式得到
×
×96%＝
，故x＝432。
答案：
（1）S（硫）
（2）蒸发结晶 （3）4
（4）Al＋3NiO（OH）＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni（OH）2
（5）SO3（g）＋H2O（l）===H2SO4（l） ΔH＝－130kJ/mol 432
点拨：
知识：
氧化还原反应、实验基本操作、原子配位数、原电池电池反应方程式、热化学方程式。
能力：
考查考生框图推断能力、读图识图分析图像能力、知识应用能力。
试题难度：
较大。
13．（2013·全国课标Ⅱ·27）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌[含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等杂质]的流程如下：
提示：
在本实验条件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
（1）反应②中除掉的杂质离子是________，发生反应的离子方程式为________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是________。
（2）反应③的反应类型为________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。
（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是______________。
（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn（OH）2。
取干燥后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g，则x等于________。
解析：
从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。
（1）在反应②中，通过调节溶液的pH，高锰酸钾能将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，将Mn2＋氧化为MnO2而除去；若开始溶液的pH过低，Fe2＋、Mn2＋将很难生成沉淀而除去。
（2）第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2＋、Ni2＋、H＋等，加入锌后可将Ni置换出来，故滤渣中还含有金属镍。
（3）反应④生成的沉淀为ZnCO3，同时生成Na2SO4，若沉淀未洗涤干净，洗涤液中应含有SO
和Na＋，故只要对洗涤液中是否含有SO
进行检验即可。
（4）煅烧过程中ZnCO3、Zn（OH）2均发生分解反应生成ZnO，根据关系式ZnCO3·xZn（OH）2～（x＋1）ZnO，可得
＝
，故x＝1。
答案：
（1）Fe2＋和Mn2＋ MnO
＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe（OH）3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO
＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
（2）置换反应 镍
（3）取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净 （4）1
点拨：
知识：
除杂条件的选择、反应类型、离子检验、化学计算。
能力：
考查考生的逻辑思维能力、知识迁移应用能力和计算能力。
试题难度：
中等。
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