高考化学核心考点最新试题精选：生产工艺流程题（解析版）.docx

1、 高考化学核心考点最新试题精选：生产工艺流程题 （考试时间：100 分钟 试卷满分：210 分） 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Ga 70 Sr 88 Mo 96 Ba 137 选择题：本题共 15 个小题，共 210 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1（广东省深圳市 2020 届第一次调研试）（14 分）钻钼系催化剂主要用于石油炼制等工艺，从废钴钼催化剂 （主要含有 MoS2、CoS和 Al2O3）中回收钴和钼的工艺流

2、程如图： 已知：浸取液中的金属离子主要为 2 2 MoO 、 2 Co 、3 Al 。 （1） 钼酸铵 44 2 NHMoO 中Mo的化合价为 ， 2 MoS在空气中高温焙烧产生两种氧化物： 2 SO 和 （填化学式）。 （2） 为了加快酸浸速率， 可采取的措施为 （任写一条） 。 （3）若选择两种不同萃取剂按一定比例(协萃比)协同萃取 2 2 MoO 和 2 Co ，萃取情况如图所示，当协萃比 ，更有利于 2 2 MoO 的萃取。 （4）操作的名称为 。 （5）向有机相 1中滴加氨水，发生的离子方程式为 。 （6） 2 Co 萃取的反应原理为 2 2 Co2HRCoR2H ，向有机相 2 中

3、加入 24 H SO能进行反萃取的原 因是 （结合平衡移动原理解释） 。 （7）水相 2中的主要溶质除了 24 H SO，还有 （填化学式）。 （8） 34 Co O可用作电极， 若选用KOH电解质溶液， 通电时可转化为CoOOH， 其电极反应式为 。 【答案】（14 分） （1）6（1 分） 3 MoO （1 分） （2）搅拌（1 分） （3）4:1（2 分） （4）分液（1 分） （5） 22 232442 MoO4NHH OMoO4NH2H O （2 分） （6）根据 2 2 Co2HRCoR2H 垐? 噲 ? 可知，加入 24 H SO， + c H 增大，平衡向左移动（2 分） （7

4、） 24 3 AlSO（2 分） （8） 342 Co OOHH Oe3CoOOH （2 分） 【解析】 （1） 44 2 NHMoO 中，铵根离子为+1价，O为-2 价，所有元素的化合价之和为 0，Mo的化合价为+6， 2 MoS和氧气反应的化学方程式为：2 2 MoS+7O2=2 3 MoO+4SO2，可知生成物有二氧化硫和 3 MoO两种氧 化物； （2）为了加快酸浸速率，可采取的措施为搅拌，可以增大接触面积； （3）根据图像，找到 2 2 MoO 最多， 2 Co 较少的协萃比为 4:1； （4）操作 1是将有机相和水相分开，是分液； （5）有机相 1 中含有 2 2 MoO ，加入氨

5、水后得到钼酸铵溶液，化学方程式为 22 232442 MoO4NHH OMoO4NH2H O ； （6）根据 2 2 Co2HRCoR2H 垐? 噲 ? 可知，加入 24 H SO， + c H 增大，平衡向左移动，能进行反萃 取； （7）水相 1中含有 2 Co 、3 Al ，SO42，经萃取分液后，水相 2中含有 24 H SO和 24 3 AlSO； （8） 34 Co O可以表示成 23 CoOCo O，在碱性条件下可发生氧化反应，生成CoOOH，电极反应为 342 Co OOHH Oe3CoOOH 。 2（九师联盟 2020 届 3 月联考）（15 分）磷灰石是一系列磷酸盐矿物的总称

6、，主要指氟磷灰石Ca5(PO4)3F， 以氟磷灰石为原料可制备缓冲试剂磷酸二氢钾（KH2PO4），其工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）电弧炉中发生反应的化学方程式为 。 （2）制得的白磷中常含有少量的砷，利用稀硝酸，可将砷转化为亚砷酸（H3AsO3）和砷酸（H3AsO4）而除 去。使用质量分数为 25%（密度为 1.15 g cm3）的硝酸效果最佳，此硝酸的质量摩尔浓度（单位质量的溶 剂中所含溶质的物质的量）为 103 mol g1（保留一位小数），除砷过程中需要控制温度为 75， 且在高纯 N2的保护下进行，温度不能过高的原因是 _。 （3）反应槽中发生反应的离子方程式为 。 （4）

7、通过如图电解系统可从磷酸二氢钾废水中提取磷酸和氢氧化钾。膜 1为 （填“阳离子”或“阴 离子”）交换膜，阳极电极反应式为 ，转移 0.15 mol电子，理论上 获得磷酸的质量为 g。 （5）自然界中 Ca5(PO4)3OH 与 Ca5(PO4)3F存在如下平衡：Ca5(PO4)3OH(s) + F(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH (aq)，该反应的平衡常数 K= 已知：K spCa5(PO4)3OH=7.0 10 37，K spCa5(PO4)3F=2.8 10 61。 【答案】（15 分） （1） 1500 C 54 32344 4Ca (PO ) F+21SiO +30C20

8、CaSiO +3P +SiF+30CO （2 分） （2）5.3（2 分） 温度过高，硝酸会大量分解（2 分） （3） 3342422 HCO+H PO =H PO+H O+CO （2 分） （4）阳离子（1 分） + 22 2H O4e =O+4H （2 分） 14.7（2 分） （5）2.5 1024（2 分） 【解析】 （1） 由流程图可知， 电弧炉中发生的反应为 Ca5(PO4)3F与焦炭、 石英砂 （主要成分为 SiO2） 在 1500。 C高温下反应生成 CaSiO3、白磷、SiF4和 CO，根据元素守恒、得失电子守恒配平该化学方程式为： 1500 54 32344 4Ca (PO

9、 ) F+21SiO +30C20CaSiO +3P +SiF+30CO C ； （2）取质量分数为 25%的硝酸 100g，则溶质硝酸的质量为 25g，溶剂水的质量为 75g，则硝酸的质量摩尔 浓度 3 25g 63g/mol 5.3 10mol/g 75g ，硝酸不稳定，温度过高，硝酸会大量分解，因此需要控制温度为 75； （3）由流程图可知，反应槽中磷酸与碳酸氢根反应生成磷酸二氢根、水和二氧化碳，符合强酸制弱酸，从 而得到 KH2PO4，发生反应的离子方程式为 3342422 HCO+H PO =H PO+H O+CO ； （4）已知通过图示电解系统可从磷酸二氢钾废水中提取磷酸和氢氧化钾

10、，阳极发生反应 + 22 2H O4e =O+4H ，膜 2 为阴离子交换膜，中间隔室的磷酸二氢根离子移动向阳极，与氢离子结合 生成磷酸 + 2434 H PO+H =H PO ，阴极发生反应 2H2O+2e = H2+2OH，膜 1为阳离子交换膜，中间隔室 的钾离子移动向阴极，在阴极得到氢氧化钾，转移 0.15 mol电子，阳极生成 0.15 mol 氢离子，会有 0.15 mol H2PO4-移动向阳极生成 0.15 mol H3PO4，则理论上获得磷酸的质量为 0.15 mol 98 g/mol=14.7 g； （5）该反应的平衡常数 52+337 sp54 324 4 3 52+361

11、 4 s 3 p54 3 CaPOOH (OH(Ca(PO(OH7.0 10 =2.5 10 (F(F(Ca(PO2.8 10CaPOF ) ) K cccc K ccccK 。 3（安徽省蚌埠市 2020 届第三次质检）（14 分）有研究预测，到 2030年，全球报废的电池将达到 1100 万吨 以上。而目前废旧电池的回收率却很低。为了提高金属资源的利用率，减少环境污染，应该大力倡导回收处 理废旧电池。下面是一种从废电池正极材料（含铝箔、LiCoO2、Fe2O3及少量不溶于酸碱的导电剂）中回收 各种金属的工艺流程： 资料： 黄钠铁矾晶体颗粒粗大，沉淀速度快，易于过滤。 钴酸锂难溶于水、碳酸锂

12、的溶解度随温度升高而降低。 回答下列问题： （1）为了提高碱溶效率可以 、 。（任答两 种） （2）从经济效益的角度考虑，为处理“碱溶”后所得滤液，可向其中通入过量 CO2，请写出所发生反应的化 学反应方程式 。 （3）“酸浸”时有无色气体产生，写出发生反应的离子方程式 。 （4） “沉铁”时采用的“黄钠铁矾法”与传统的通过调整溶液 pH的“氢氧化物沉淀法”相比，金属离子的损失 少，请分析并说明原因： 。 （5）“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为 。 （6） 已知黄钠铁矾的化学式为 NaxFey(SO4)m(OH)n。 为测定黄钠铁矾的组成， 进行了如下实验： 称取 4.850 g 样品，加

13、盐酸完全溶解后，配成 100.00 mL溶液； 量取 25.00 mL溶液，加入足量的 KI，用 0.2500 molL 1Na 2S2O3溶液进行滴定（反应 2Fe 32I = 2Fe2I 2，I22Na2S2O3 = 2NaINa2S4O6），消耗 30.00 mLNa2S2O3溶液至终点。 另取 25.00 mL溶液，加足量 BaCl2溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉 淀 1.165 g。 用 Na2S2O3溶液进行滴定时， 使用的指示剂为 ； 计算出黄钠铁矾的化学式 。 【答案】（14 分） （1）将正极材料粉碎（1 分） 搅拌、适当升高温度等(任答两种)（1 分） （2）NaA

14、l(OH)4 + CO2 = Al(OH)3+ NaHCO3(或其他合理答案)（2 分） （3）2LiCoO2 + 6H+ + H2O2 = 2Li+ + 2Co2+ + O2+ 4H2O（2 分） （4）调节 pH 时 Fe3+会形成 Fe(OH)3胶体，吸附溶液中的金属阳离子（2 分） （5）趁热过滤（2 分） （6）淀粉溶液（2 分） NaFe3(SO4)2(OH)6（2 分） 【解析】 （1）为了提高碱溶效率，可以通过增大接触面积、升高温度等操作实现，具体操作为将正极材料粉碎，搅 拌、适当升高温度等（任答两种）。 （2）为处理“碱溶”后所得滤液中含有的 NaAl(OH)4，向其中通入过

15、量 CO2，生成 Al(OH)3沉淀和 NaHCO3， 发生反应的化学反应方程式为 NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3+NaHCO3。 （3）“酸浸”时，LiCoO2溶解生成 Li+、Co2+(酸溶时生成的 Co3+被 H2O2还原为 Co2+)，同时生成 O2，发生反 应的离子方程式为 2LiCoO2+6H+H2O2=2Li+2Co2+O2+4H2O。 （4） “沉铁”时采用的“黄钠铁矾法”与传统的通过调整溶液pH的“氢氧化物沉淀法”相比， 后者生成的Fe(OH)3 胶体具有吸附作用，能吸附溶液中的金属离子，从而造成离子损失，原因是：调节 pH 时 Fe3+会形成 Fe(OH)3 胶

16、体，吸附溶液中的金属阳离子。 （5）信息显示，碳酸锂的溶解度随温度升高而降低，由此得出“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为趁热 过滤。 （6）在配成的 100.00 mL溶液中，依据关系式 2Fe3+I22 Na2S2O3，可求出 n(Fe3+) = 0.2500 molL 1 0.030 L 4 = 0.03 mol，n(SO 4 2)= 1.165g 4 233g/mol =0.02mol，则 23n(Na+) +17n(OH) + 0.03 56 + 0.02 96 = 4.85(质量守恒) 0.03 3 + n(Na+) = 0.02 2 + n(OH) (电荷守恒) 从而求出 n(N

17、a+)=0.01mol，n(OH)=0.06mol，n(Na+):n(Fe3+):n(SO42):n(OH)=1:3:2:6，用 Na2S2O3溶液进行 滴定时， 使用的指示剂为淀粉溶液； 根据上面计算出的比值， 可确定黄钠铁矾的化学式为 NaFe3(SO4)2(OH)6 。 4（安徽省合肥市 2020 届第二次质检）（14 分）我国某地粉煤灰中主要含有 Al2O3，除此之外还含有 Ga2O3及 少量 Fe2O3、CaO、MgO和 SiO2等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示： 回答下列问题： （1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是 ；混 合焙烧时，Al2O3、

18、Ga2O3均发生类似于 SiO2的反应，试写出 Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程 式： 。 （2）滤渣的成分是 ；含铝混合液中除了大量 A13+之外，还有 Fe3+和少量 Mg2+，由混合 液制取纯净 Al(OH)3的实验方案是 。 （3）洗脱液中往往还有少量 Fe3+，需要进一步分离。若使 Fe3+恰好完全沉淀c(Fe3+)= l l05mol Ll时，Ga3+ 浓度至少为_mol Ll才会开始沉淀。（已知： 3438 sp3sp3 Ga(OH) =1.4 10Fe(OH) =4.0 10KK ，。 ） （4） 电解过程中， Ga3+与 NaOH 溶液反应生成 GaO2-， GaO2-

19、在阴极放电， 则电解方程式为 ； 电解过程中需要保持溶液为 pH=11 以上的原因是 。 【答案】（14 分） （1）增大反应物接触面积，加快化学反应速率（2 分） Ga2O3 + Na2CO3 = 焙烧 2NaGaO2 + CO2（2 分） （2）H2SiO3或 H4SiO4（2 分） 向混合液中加入过量 NaOH，过滤，向滤液中通入足量 CO2，再过滤（2 分） （3）3.5 102 mol Ll（2 分） （4） 222 4GaO +2H O=4Ga+3O+4OH 电解 （2 分） 抑制 2 GaO水解，并阻止 H+在阴极放电降低 电解效率（2 分） 【解析】 （1）将粉煤灰与纯碱粉末充

20、分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；SiO2与 Na2CO3固体 在加热条件下能够生成 Na2SiO3、 CO2， 因此 Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式为： Ga2O3+Na2CO3 = 焙烧 2NaGaO2+CO2； （2）由上述分析可知，滤渣为：H2SiO3或 H4SiO4；Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，而 Fe(OH)3、 Mg(OH)2不溶于强碱溶液，因此可将 Al元素转化为偏铝酸盐，然后通入 CO2制取纯净的 Al(OH)3，实验方 案为：向混合液中加入过量 NaOH，过滤，向滤液中通入足量 CO2，再过滤； （3）当 c(Fe3+)恰好为 l

21、 l0-5mol L-l时， 38 sp 3- 3 3 5 3 Fe OH 4 10 OH=mol/L 1 10Fe K c c ，若此时 Ga3+恰好 开始沉淀，则 34 sp 332 38 3- 5 Ga OH 1.4 10 Ga=mol/L=3.5 10 mol/L 4 10OH 1 10 K c c ； （4）电解过程中， - 2 GaO中 Ga元素从+3 价降低至 0 价，发生还原反应生成 Ga，阳极为水失去电子生成氧 气，电解总反应为： - 222 4GaO +2H O = 4Ga+3O+4OH 通电 ； - 2 GaO属于弱酸阴离子，能够发生水解生成 Ga(OH)3，会降低产率，

22、若溶液酸度过高，则溶液中 H+可能会发生还原反应生成 H2，会降低阴极电解效率。 5（福建省厦门市 2020 届 4 月质检）（14分）“NaH2PO2还原法”制备高纯度氢碘酸和亚磷酸钠（Na2HPO3）的 工业流程如图。 已知：25时，H3PO3的 pKa1 = 1.3，pKa2 = 6.6。 （1）“合成”过程，主要氧化产物为 H3PO3，相应的化学方程式为 。 （2）“除铅”过程，FeS 除去微量 Pb2+的离子方程式为 。 （3）“减压蒸馏”过程，I回收率为 95%，则剩余固体的主要成分为 （填化学式）。 （4）“调 pH = 11”的作用是 。 （5） 若“结晶”前溶液中 Na2HP

23、O3的浓度为 0.1 molL1， 则“吸附”处理后， 应调节溶液 pH至 （填 数值）。 （6）氢碘酸也可以用“电解法”制备，装置如图所示。其中双极膜（BPM）是阴、阳复合膜，在直流电的作 用下，阴、阳膜复合层间的 H2O解离成 H+和 OH；A、B 为离子交换膜。 B 膜最佳应选择 。 阳极的电极反应式是 。 少量的 I 一因浓度差通过 BPM膜，若撤去 A膜，其缺点是 。 【答案】（14 分） （1）NaH2PO2 + I2 + H2O = H3PO3 + NaI + HI（2 分） （2）FeS(s) + Pb2+(aq) = Fe2+(aq) + PbS(s)（2 分） （3）NaH

24、2PO3（2 分） （4）将 Fe3+转化为沉淀除去，同时将 NaH2PO3转换为了 Na2HPO3（2 分） （5）9.8（1 分） （6） Na+交换膜（1 分） 2H2O4e = O2 + 4H+（2 分） I会在阳极失电子得到碘单质， 沉积在阳极表面，损伤阳极板（2 分） 【解析】 （1） “合成”步骤， NaH2PO2和I2和水反应生成H3PO3和NaI和HI， 反应方程式为： NaH2PO2 + I2 + H2O = H3PO3 + NaI + HI； （2）“除铅”过程，利用沉淀转化 FeS 将 Pb2+变成 PbS，离子方程式为：FeS(s) + Pb2+(aq) = Fe2+

25、(aq) + PbS(s)； （3）由上面的分析可知，“减压蒸馏”过程，除得到 HI回收 I-外，H3PO3和 NaI反应有 NaH2PO3生成，则剩 余固体的主要成分为 NaH2PO3； （4）“调 pH=11”的作用：将 Fe3+转化为沉淀除去，同时将 NaH2PO3转换为了 Na2HPO3； （5）H3PO3的 pKa1=1.3，pKa2=6.6，说明 H3PO3是二元弱酸，则 HPO32的水解常数 Kh= -14 w -6.6 a2 10 = 10 K K = 107.4， - 233 2- 2 H+H OH POPO+OH，水解是微弱的，所以 107.4= - 23 2- 3 (OH

26、 )(H PO ) (HPO) cc c 2- 23 (OH ) (Na HPO ) c c = 2- (OH ) 0.1mol/L c ，解得：c(OH) = 104.2 molL1，c(H+) = -14 -4.2 10 10 = 109.8 molL1，所以，pH = 9.8； （6） 从图上看，右端的 BPM膜和 B膜之间产生 NaOH，BPM膜提供 OH-，B 膜最好是 Na+交换膜； 阳极附近溶液为硫酸溶液，水电离的氢氧根失电子，故阳极的电极反应式为：2H2O4e = O2 + 4H+； A 膜应为阳离子交换膜，阳极产生的 H+透过 A膜和少量的 I得到少量的 HI，若撤去 A膜，

27、I会在阳极 失电子得到碘单质，沉积在阳极表面，损伤阳极板。 6（广东省深圳市 2020 届第二次测试）（14 分）一种“氢氧化锶-氯化镁法”制备“牙膏用氯化锶（SrCl2 6H2O）” 的工艺流程如下： （1）锶与钙元素同主族。金属锶应保存在_中（填“水”、“乙醇”或“煤油”）。 （2）天青石(主要成分 SrSO4)经过多步反应后可制得工业碳酸锶。其中第一步是与过量焦炭隔绝空气微波加 热还原为硫化锶，该过程的化学方程式为 。 （3）工业碳酸锶中含有 CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质。“滤渣”的主要成分是_。 （4）“重结晶”时蒸馏水用量（以质量比 2 H O m mSrO表示）对 Sr

28、(OH)2 8H2O纯度及产率的影响如下表。最合 适的质量比为_，当质量比大于该比值时，Sr(OH)2 8H2O 产率减小，其原因是_。 （5）水氯镁石是盐湖提钾后的副产品，其中 SO42含量约为 1%，“净化”过程中常使用 SrCl2 除杂，写出该 过程的离子方程式 。 （6）将精制氢氧化锶完全溶于水，与氯化镁溶液在 90时反应一段时间，下列判断 MgCl2是否反应完全的 最简易可行的方法是_（填标号）。 A反应器中沉淀量不再增加 B测定不同时间反应液 pH C测定 Sr2+浓度变化 D向反应器中滴加 AgNO3溶液观察是否有沉淀 （7）若需进一步获得无水氯化锶，必须对 SrCl2 6H2O

29、(M = 267 g mol1)进行脱水。脱水过程采用烘干法在 170下预脱水，失重达 33.7%，此时获得的产物化学式为 。 【答案】（14 分） （1）煤油（1 分） （2）SrSO4 + 4CSrS + 4CO（2 分） （3）Ca(OH)2，MgO（2 分） （4）81（1 分） 随着蒸馏水溶剂的增加，在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在母液中导致 产率减小（2 分） （5）SO42 + Sr2+ = SrSO4（2 分） （6）B（2 分） （7）SrCl2 H2O（2 分） 质量 2 H O m mSrO 41 51 61 71 81 91 101 Sr(OH)2 8H2O纯度

30、% 98.64 98.68 98.65 98.64 98.63 98.63 98.65 Sr(OH)2 8H2O产率% 17.91 53.36 63.50 72.66 92.17 89.65 88.93 【解析】 （1）锶与钙元素同主族,且锶的金属性大于钙，易与水、乙醇等物质反应，故金属锶应保存在煤油中； （2）根据氧化还原反应原理可知 SrSO4与过量焦炭隔绝空气微波加热还原为硫化锶和 CO，化学方程式为 SrSO4+4CSrS+4CO； （3）工业碳酸锶中含有 CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质，高温煅烧生成对应的氧化物 CaO、MgO、BaO， CaO与水反应生成 Ca(OH)2，

31、微溶于水，BaO与水反应生成 Ba(OH)2，MgO难溶于水；过滤后滤渣的主要成 分为 Ca(OH)2，MgO； （4）根据图表信息得质量比为 81 时 Sr(OH)2 8H2O的纯度和产率均相对较高；当质量比大于该比值时， Sr(OH)2 8H2O产率减小，其原因是随着蒸馏水溶剂的增加，在冷却结晶、过滤的过程中部分氢氧化锶留在 母液中导致产率减小； （5） “净化”过程中常使用 SrCl2 除 SO42杂质， 以生成沉淀的方式除杂， 离子方程式为 SO42 + Sr2+ = SrSO4； （6）氢氧化锶完全溶于水，与氯化镁反应后生成氯化锶和氢氧化镁，由于溶液 pH 变化明显，最简单的方 法是

32、测定不同时间反应液的 pH； （7）SrCl2 6H2O（M=267 g mol1）脱水过程采用烘干法在 170下预脱水，失重达 33.7%，失重为 H2O的 质量。假设 SrCl2 6H2O 的物质的量 1 mol，质量为 267 g，在 170下预脱水，失重 33.7%，失重的质量为 267g 33.7%=90g，则失水的物质的量为 5 mol，则此时产物的化学式为 SrCl2 H2O。 7（武汉市华中师大一附中 2020 届联考）（14 分）叠氮化钠（NaN3）是制备医药、炸药的一种重要原料，采 用“亚硝酸甲酯水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下： 回答下列问题： （1）亚硝酸甲酯合成釜

33、中生成的亚硝酸甲酯(CH3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔，写出生成 CH3ONO 的化学反应方程式：_。 （2）叠氮环合塔中生成叠氮化钠的反应方程式为_。 （3）水合肼（N2H4 H2O）的性质类似一水合氨，与硫酸反应可以生成酸式盐，该盐的化学式为 _；叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量，目的是_；生产流程中 操作 x 为加热、浓缩，此时所得浓缩液的溶质中含钠的化合物有 Na2SO4和_。 （4）该生产过程中可循环使用的物质是_。 （5）生产中有 HN3生成，请设计实验证明 HN3为弱酸：_。 （6）化工生产中，多余的 NaN3常使用次氯酸钠溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气

34、体。 若处理 6.5 g NaN3，理论上需加入 0.5 mol L1的 NaClO 溶液_mL。 【答案】（14 分）（1）2CH3OH2NaNO2H2SO4 = 2CH3ONONa2SO42H2O（2 分） （2）N2H4CH3ONONaOH = NaN3CH3OH2H2O（2 分） （3）(N2H6)(HSO4)2（1 分） 提高亚硝酸甲酯和水合肼的转化率，抑制叠氮化钠水解（2 分） NaN3、 NaOH（2 分） （4）甲醇（1 分） （5）使用 pH试纸测定 NaN3溶液的酸碱性，若该溶液显碱性，说明 HN3为弱酸（也可采用其他方法，如测 定 0.1 mol/LHN3的 pH，若 p

35、H 大于 1，说明 HN3为弱酸）（2 分） （6）100（2 分） 【解析】（1）根据装置图可以发现亚硝酸甲酯合成釜有三种原料：浓硫酸、甲醇和亚硝酸钠，浓硫酸可以 酸化亚硝酸钠，并为酯化反应提供催化剂，得到甲醇的无机酸酯和水，据此写出反应方程式即可： 32243242 2CH OH+2NaNOH SO =2CH ONO+Na SO +2H+O； （2）叠氮环合塔中加入了水合肼与烧碱，烧碱可以使第一步得到的亚硝酸甲酯水解，产生甲醇和亚硝酸钠， 同时亚硝酸钠和肼里的氮元素发生归中反应得到产物叠氮化钠，据此写出方程式即可： 243332 N H +CH ONO+NaOH=NaN +CH OH+2H

36、 O； （3）既然水合肼的性质类似一水合氨，在水中应该能电离产生 + 26 N H和 - OH，因此它的硫酸酸式盐的化学 式为 264 (N H )(HSO )；叠氮环合塔中适当滴加过量的烧碱有两个作用，一方面可以提高亚硝酸甲酯和水合 肼的转化率，另一方面可以抑制叠氮化钠这个强碱弱酸盐的水解；加热浓缩后，溶液中的阴离子有 - OH和 - 3 N，因此含钠的化合物有 24 Na SO、 3 NaN和NaOH； （4）由于在亚硝酸甲酯合成釜里形成了酯，在叠氮环合塔中酯又水解，因此整个过程中甲醇是可以循环利 用的； （5）若要证明 3 HN为弱酸，可以用 pH试纸来检测 3 NaN溶液的 pH，根据

37、“有弱就水解”的规则，若溶液显 碱性，则证明 3 HN为弱酸，其它合理的方法也可以； （6）根据描述， 3 NaN应该被氧化为无毒的 2 N。同时 - ClO被还原为 - Cl，因此每个 3 NaN在反应中需要 失去 1 个电子，每个 - ClO在反应中可以得到 2 个电子，二者的物质的量之比为 2:1； 3 NaN的物质的量 m6.5g n=0.1mol M65g/mol ，则需要 - ClO的物质的量为 0.05mol，因此需要次氯酸钠溶液体积 n0.05mol V=0.1L c0.5mol/L 。 8（福建省三明市 2020 届 5 月质检）（14 分）吊白块（NaHSO2 HCHO 2

38、H2O）可用作印染工业的还原剂、橡 胶合成及制糖工业中的漂白剂。以 SO2、纯碱、Zn及甲醛为原料生产吊白块及氧化锌的工艺流程如图： 已知：吊白块呈白色块状固体成结晶性粉状，易溶于水，微溶于乙醇，常温时较为稳定，高温下下具有强还 原性：120以上会分解产生甲醛、二氧化硫和硫化氢等有毒气体。 回答下列问题： （1）“反应 I”发生后溶液的 pH=4.1，则反应 I的产物是 。 （2）设计反应后向反应 III 中继续通入 SO2的目的是得到 NaHSO3过饱和溶液，从而生成 Na2S2O5，则反 应 III 中发生反应的化学方程式为 。 （3）“反应 IV”加热的方式最好选用 （填“直接加热”或“

39、水浴加热”）；其反应的化学 方程式为 。 （4）“过滤”得到的滤液蒸发浓缩时不能在敞口容器中进行，原因是 ；洗 涤时中的洗涤剂最好选择 （填字母序号）。 A水 B无水乙醇 C稀氢氧化钠溶液 （5）由“滤渣”制备氧化锌的方法是 。 （6）一种测定吊白块中硫的质量分数的方法如下：称取 a g产品溶于适量水中，加入稍过量的碘水(反应生 成 NaHSO4和 HCOOH)，充分反应后加入足量 BaCl2溶液，过滤，滤渣经干燥后称得质量为 b g。则产品中 硫的质量分数为 （用含 a、b 的式子表示）。 【答案】（14 分） （1）NaHSO3、CO2（2 分） （2）2NaHSO3 = Na2S2O5

40、+ H2O（2 分） （3）水浴加热（1 分） Na2S2O5 + 2Zn + 2HCHO + 3H2O 95 C = 2NaHSO2 HCHO + 2Zn(OH)2（2 分） （4）吊白块具有强还原性，高温下易被空气中的氧气氧化（2 分） B（1 分） （5）洗涤、（干燥）、煅烧（高温焙烧）（2 分） 32b 233a （2 分） 【解析】 （1）“反应 I”发生后溶液的 pH=4.1，溶液呈酸性，说明 SO2和纯碱反应的产物是 NaHSO3，则反应 I的产物 是 NaHSO3、CO2； （2）NaHSO3脱水生成 Na2S2O5，反应的方程式是 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O； （

41、3）“反应 IV”反应温度为 95，加热的方式最好选用水浴加热；根据流程图可知 Na2S2O5、Zn、HCHO反 应生成 NaHSO2 HCHO、Zn(OH)2反应方程式是 Na2S2O5+2Zn+2HCHO+3H2O 95 C = 2NaHSO2 HCHO+2Zn(OH)2； （4）吊白块常温时较为稳定、高温下具有强还原性，高温下易被空气中的氧气氧化，所以“过滤”得到的滤 液蒸发浓缩时不能在敞口容器中进行；吊白块微溶于乙醇，洗涤时，洗涤剂最好用无水乙醇，选 B； （5）氢氧化锌加热分解为氧化锌，由“滤渣”制备氧化锌的方法是洗涤、(干燥)、煅烧(高温焙烧)； （6）加入足量 BaCl2溶液，过

42、滤，得到 b g BaSO4，硫元素的质量为(32)g 233 b ，根据硫元素守恒，ag产 品中硫元素的质量为 32 g 233 b，硫元素质量分数为 32 g 233 b a g = 32b 233a 。 9（安徽省名校 2020 届冲刺）（14分）软锰矿的主要成分为 MnO2，还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO等杂质。 软锰矿经过综合利用，可制备碳酸锰、氧化铝及绿矾（ FeSO47H2O），其制备过程如图： 部分物质的 Ksp如表： 物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3 MnCO3 Ksp 4.0 10 38 8.0 1016 4.0 101

43、4 1.3 1033 9.0 1011 回答下列问题： （1）操作 I中需要的仪器有 （填字母序号）。 a蒸发皿 b酒精灯 c漏斗 d玻璃棒 e烧杯 （2）操作中反应的离子方程式为 。 （3）操作中也可用 NaHCO3与 MnSO4溶液反应制备碳酸锰，其反应的离子方程式为 。 （4） 操作中加入适量 Fe 的目的是 ； 当调节 pH= 时 （结 果保留整数），可确定 Al(OH)3完全沉淀。（已知：完全沉淀后，溶液中离子浓度不高于 105 molL1） （5）操作中一般要加入稀硫酸，目的是 ，然后 、冷却 结晶、 、洗涤、干燥。 【答案】（14 分） （1）cde（3 分） （2）MnO2 + H2O2 + 2H+ = O2+ Mn2+ + 2H2O（2 分） （3）Mn2+2HCO3=MnCO3+CO2+H2O（2 分） （4）将铁离子还原为亚铁离子，以防止在调节溶液的 pH 时，把铁离子转化为沉淀（2 分） 5.0（2 分） （5）抑制 Fe2+水解（1 分） 蒸发浓缩（1 分） 过滤（1 分） 【解析】 （1）操作 I为过滤，需要的仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯； （2） 由分析可知， MnO2、 过氧化氢和稀硫酸反应生成水、 氧气和 MnSO4溶液， 离子方程式为： MnO2 + H2O2 + 2H+ = O2