专题17 化工流程二非金属原卷版.docx

1、专题17 化工流程二非金属原卷版专题17 化工流程（二）（非金属）1硼单质在高温时是良好的导体，也是用途广泛的化工原料。镁单质可用于制造轻金属合金、球墨铸铁等。硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O，可以制取单质硼和镁。制取工艺流程如图所示，已知硼砂的化学式为Na2B4O710H2O，硼镁泥是硼镁矿制硼砂过程中产生的废渣，其主要成分是MgCO3，还含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等杂质。按要求回答问题：(1)化合物Mg2B2O5H2O中B的化合价为_。(2)将硼砂溶于热水后，常用稀硫酸调pH至23制取H3BO3，该反应的离子方程式为_。(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸

2、的黑色固体，则滤渣B的主要成分为_。(4)写出加NaClO的过程中发生反应的离子方程式：_。(5)将硼镁泥中加入的硫酸改为盐酸是否可行？_。(填“是”或“否”)，理由是_。(6)仿照如下示例设计用MgSO47H2O制取金属镁的反应流程。(注明反应所需的反应物、条件和操作)示例：NaOHNaCl溶液NaCl固体_。2某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分），设计了如下流程：已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。（1）固体1的主要成分除Ca(OH)2外，还有_ 、_ （填

3、化学式）;（2）步骤中需要的O2量应是_（填“少量”或“过量”）；步骤最终捕获剂捕获的气体产物是_;（3）步骤处理含NH4+废水时，发生反应的离子方程式为_;（4）为确保步骤无NaNO3生成，理论上应控制NO与O2的物质的量之比为_，若n(NO) :n(O2)=5:2且NaOH溶液足量，则步骤所得溶液中NaNO3与NaNO2的物质的量之比为_。3由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下： 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用_。 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是_(写试剂名称)。 通入SO2的目的是将I2还原为I，该反应的离子方程式为_。 工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反

4、应的步骤是“制_”。 “制KI(aq)”时，该温度下水的离子积为Kw1.01013，KspFe(OH)29.01015。为避免0.9 molL1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-，起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于_。 “制KIO3溶液”反应的离子方程式为_。 KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_。4硒(Se)和铜(Cu)在生产生活中有广泛的应用。硒可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂，也是动物体必需的营养元素和对植物有益的营养元素等。氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶

5、于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下所示：请回答下列问题：(1)若步骤中得到的氧化产物只有一种，则它的化学式是_。(2)写出步骤中主要反应的离子方程式：_。(3)步骤包括用pH2的溶液酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写酸的名称)。(4)上述工艺中，步骤和的作用是_。(5)Se为A族元素，用乙二胺四乙酸铜阴离子水溶液和硒代硫酸钠(Na2SeSO3)溶液反应可获得纳米硒化铜，硒代硫酸钠还可用于Se的精制，写出硒代硫酸钠(Na2SeSO3)与H2SO4溶液反应得到精硒的化学方程式：_。(6

6、)氯化亚铜产率与温度、溶液pH关系如下图所示。据图分析，流程化生产氯化亚铜的过程中，温度过低影响CuCl产率的原因是_；温度过高、pH过大也会影响CuCl产率的原因是_。(7)用NaHS作污水处理的沉淀剂，可以处理工业废水中的Cu2。已知：25时，H2S的电离平衡常数Ka11.0107，Ka27.01015，CuS的溶度积为Ksp(CuS)6.31036。反应Cu2(aq)HS(aq) CuS(s)H(aq)的平衡常数K_(结果保留1位小数)。5NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、C

7、aCl2等)为原料制备NaH2PO2H2O的工艺流程如下：已知P4与两种碱的反应主要有：. 2Ca(OH)2+P4+4H2O=2Ca(H2PO2)2+2H2 . 4NaOH + P4+8H2O = 4NaH2PO2H2O+2H2. 4NaOH + P4+2H2O = 2Na2HPO3 +2PH3 . NaH2PO2+NaOH = Na2HPO3+H2(1) 已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，从吸收液中获得NaH2PO2H2O的操作为_、_过滤、洗涤和干燥。(3) 用NiCl2、NaH2PO2溶

8、液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为：_。(4) “反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与P4的物质的量之比n(碱)/ n(磷)与NaH2PO2产率的关系如图所示。当n(碱)/ n(磷)2.6时，NaH2PO2的产率随n(碱)/ n(磷)的增大而降低的可能原因是_。(5) 滤渣2主要成分为_ (填化学式)。(6) “过滤2”的滤液须用Ag2SO4、Ba(OH) 2及Na2S溶液除去其中Cl及Fe2+等，其中加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是_。(7)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式_。6亚氯酸钠(NaClO2)是一

9、种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：已知：HC1O2可视为强酸，NaClO2的溶解度随温度升高而增大。ClO2的沸点为283K，纯ClO2易分解爆炸。回答下列问题：(1)ClO2发生器中发生反应的离子方程式为_；向其中鼓入空气的作用可能是_。(2)吸收塔中发生反应的化学方程式为_；为防止生成的NaClO2被继续还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是_（填序号）。ANa2O2 B.Na2S CFeCl2 D.KMnO4(3)操作的实验方法依次是_、_、过滤；操作实验方法是_。(4)akg NaClO3理论上可制_ kg NaClO2

10、3H2O。7某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸，获得了良好的经济效益，下面是其生产流程图。（1）试剂a可能是_，设备B的名称为_，设备A中的化学方程式为_。（2）该化工厂合成氨时的压强40MPa，温度为500左右，在此条件下，测定达到平衡时混合气体中NH3的体积分数约为35.2%。在保持温度、压强不变的情况下，写出一种能提高合成塔中H2转化率的方法_，温度越低，NH3的产率越高，为何不在较低温度下进行合成_。从合成塔中出来的NH3的体积分数通常约为15%，其原因是_。（3）从设备B中出来的硝酸浓度较小，通常先加入一定量的硝酸镁后再进行蒸馏下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是：

11、_A浓硫酸B硫酸镁C生石灰蒸馏时通常采用减压蒸馏，这样做的主要目的是_。（4）用尿素CO(NH2)2处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体，反应过程为：NO、NO2在水中反应转化亚硝酸，然后亚硝酸再与尿素反应，写出后者反应的化学方程式：_。8从海水中提取溴的工业流程如图：（1）以上步骤I中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。（2）实验室保存液溴时，通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，这与液溴的_性质有关（填写序号）。A 氧化性 B 还原性 C 挥发性 D 腐蚀性 E 密度比水大（3）流程中将吹出的溴蒸气用纯碱溶液吸收时还有CO2生成，写出吸收时发生反应的离子方程式：_。（4

12、）实验室分离溴水中的溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是_。（填序号）A 四氯化碳 B 乙醇 C 烧碱溶液 D 苯9亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用。研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3。其实验流程如下：查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如下图是所示。（1）如图中的线2表示的组分为_（填化学式）（2）写出如图曲线4的反应方程式：_（3）实验时，“反应”中加入NaOH溶液的目的是_（用化学方程式表示）（4）国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数97.0%为优等品，93.0%为一等品。为了确定实验所得产品的等级，

13、研究小组采用了下列方法进行测定。称取2.570g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，再加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重，质量为4.660g，通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数（写出计算过程）。_10硼酸(H3BO3)是有重要用途的一元弱酸。请回答下列问题：(1)单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸，该反应的化学方程式为_。(2)利用铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸，已知天然的Fe3O4不溶于酸。生产硼酸的工艺流程如下：“浸渣”主要成分的化学式

14、为_。“净化除杂”：滤液保持一定温度，需先加H2O2溶液，然后再调节溶液的pH=5.6。温度不宜过高的原因是_。调节溶液的pH=5.6的主要目的是_。已知：KspFe(OH)3=2.610-39， KspAl(OH)3=1.310-33，已知：KspFe(OH)2=4.710-6， KspMg(OH)2=5.610-12，(3)硼酸也可以通过电解方法制备。工作原理如图所示。写出阳极的电极反应式_。a膜或b膜为阳离子交换膜的是_；阴极室溶液的浓度_(填“变大”、“不变”、“变小”)。(4)写出一定条件下硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_。11某种制取纯碱的生产流程如下图所示：完成下列填空：（1

15、）N原子核外有_种不同运动状态的电子，它的最外层电子排布式是_；组成纯碱的元素原子半径从大到小依次为_。（2）氨水是常用氮肥，用氨水施肥时要避开高温、大风天气，原因是_。（3）用离子方程式表示碳酸钠被称为“碱”的原因_ 。（4）结合下图用溶解平衡理论解释反应II的反应原理_。（5）在向母液中通入石灰乳进行蒸氨之前，通常需要先将母液加热。若不加热，加入石灰乳容易产生沉淀堵塞管道，生成的沉淀是_。（6）上述流程中可以循环利用的物质有_，副产物是_。（7）利用化工生产遵循的一般原则分析上述纯碱生产流程，指出不足之处_（写一条）。12纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱

16、原理制取Na2CO3的流程图。已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。回答以下问题：（1）粗盐中含有的杂质离子有Ca2、Mg2、SO42等。精制除杂的步骤顺序是a_b(填字母编号)。a.粗盐溶解，滤去沉渣 b加入盐酸调pH c加入Ba(OH)2溶液d加入Na2CO3溶液 e过滤（2）向饱和食盐水中先通入_，后通入_制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案请回答下列有关问题：方案一：把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、

17、称量、计算。（3）洗涤沉淀的具体操作是_。方案二：利用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。实验步骤如下： 按图连接装置，并检查气密性；准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为33.4g；准确称得6g纯碱样品放入容器b中；打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为35.6g。（4）装置A中试剂X应选用_。（5）根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为_（结果保留小数点后一位）。13氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的

18、应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示：其中NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题：(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学反应方程式表示其原因：_。(2)图示的变化中，属于氧化还原反应的是_。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为_。(4)在反应中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol 氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为_。(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中，也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C

19、两种气体反应的化学方程式_。14晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有_(填反应代号)。(2)写出反应的化学方程式_。(3)化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 3731 623 K反应，生成化合物W，其化学方程式是_。(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_(填化学式)；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是_(填化学式)。

20、(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_。15欲用含有少量氯化钙的氯化钠固体，配制100 mL a molL1的氯化钠溶液，设计了下面的操作方案。根据方案操作步骤回答下列问题：(1)称量粗盐样品m g，在托盘天平左盘上放_，右盘上放_。(2)蒸发操作时应将液体放在_中加热，等加热至_时即停止加热。(3)在样品的溶液中加入过量的Na2CO3溶液，作用是_，反应的化学方程式是_。(4)在滤液中加入盐酸的作用是_，反应的化学方程式是_。(5)配制100 mL a molL1的NaCl溶液时，应从W g固体

21、中称取NaCl的质量为_。16工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体（含NO、NO2）制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：已知：Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2（1）中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_（填化学式）。（2）中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_；蒸发产生的蒸汽中含有少量的NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_（填操作名称）最合理。（3）母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_；母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a转入中和液 b转入结晶操作 c转入转化液 d转入结晶操作（4）若将NaNO2、N

22、aNO3两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_吨（假定Na2CO3恰好完全反应）。17碘在工农业生产和日常生活中有重要用途。（1）上图为海带制碘的流程图。步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写）。A.烧杯B.坩埚C.表面皿D.泥三角E.酒精灯F.冷凝管步骤发生反应的离子方程式为_。（2）若步骤采用裂化汽油提取碘，后果是_。（3）溴化碘（IBr）的化学性质类似于卤素单质，如能与大多数金属反应生成金属卤化物，跟水反应的方程式为：IBr+H2O=HBr+HIO等，下列有关IBr的叙述中错

23、误的是（_）。A.固体溴化碘熔沸点较高 B.在许多反应中，溴化碘是强氧化剂C.跟卤素单质相似，跟水反应时，溴化碘既是氧化剂，又是还原剂D.溴化碘跟NaOH溶液反应生成NaBr、NaIO和H2O（4）为实现中国消除碘缺乏病的目标。卫生部规定食盐必须加碘盐，其中的碘以碘酸钾（KIO3）存在。可以用硫酸酸化的碘化钾淀粉溶液检验加碘盐，下列说法正确的是（_）。A.碘易溶于有机溶剂，可用酒精萃取碘水中的I2B.检验加碘盐原理：IO3+5I+3H2O =3I2+6OHC.在KIO3溶液中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D.向某无色溶液中加入氯水和四氯化碳，振荡，静置，下层呈紫色，说明原溶液中有I18（题文）氯

24、碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下（1）粗盐中含CaCl2、MgCl2等杂质，写出精制过程中发生反应的离子方程式是_，_ （2）如果粗盐中SO42含量较高，必须添加钡式剂除去SO42 ，该钡试剂可以是_A.Ba（OH）2B.Ba（NO3）2C.BaCl2（3）电解过程中所发生反应的化学方程式为_，与电源正极相连的电极附近产生的气体是_，检验该气体可使用的试纸及现象是（4）氯碱工厂生产的氯气和氢气可以进一步用于生产盐酸，主要过程如下：其中关键的一步为氯气和氢气在燃烧管口燃烧生成HCl，氯气有毒，应采取的措施是_合成盐酸厂要求合成气中的HCl的含量要大于97%，试用最简便的方法进行

25、分析是否含量大于97%_ （5）氯碱工厂生产的氯气和氢氧化钠溶液可以用于制取“84消毒液”，反应的化学方程式为_ （6）某同学欲证明盐酸与氯化氢气体性质不同，他分别向A、B、C三支洁净试管中各放入一片干燥的蓝色石蕊试纸，然后往A试管内加入盐酸，试纸显_色，往B试管中通入干燥的氯化氢气体，试纸显_色最后向C试管中加入物质_（填化学式），他之所以加入这种物质的理由是_19工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方，又有区别。下图路线中的-、-分别是工业生产硝酸和雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。回答下列问题：（1）雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，是否均为氧化还原反应？_。（2）图中途径I、和对应的三个反应中，常温下就能进行的是途径_。（3）途径