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专题06 工艺流程题突破
一、选择题
1.(2021·山东潍坊高一下学期期末)氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因,可用以下流程处理:
下列说法正确的是( )。
A.过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应
B.过程Ⅱ中NH4+→NO3-,每消耗1molNH4+转移6mol电子
C.过程Ⅲ中CH3OH→CO2,甲醇做还原剂
D.过程Ⅲ中HNO3→N2,转移10mole-时可生成N211.2L(标准状况)
【解析】选C。过程Ⅰ向高浓度氨氮废水中加碱加热,将NH4+转变为氨气,此反应不是氧化还原反应,A项错误;反应中氮元素化合价由-3价升高到+5价,因此每消耗1molNH4+要转移8mol电子,B项错误;甲醇中的碳元素是-2价,而CO2中的碳元素是+4价,因此甲醇转化成CO2的过程中甲醇被氧化,做还原剂,C项正确;硝酸中的氮元素是+5价,氮气中的氮元素是0价,因此转移10mol电子可以得到1mol氮气,标准状况下体积为22.4L,D项错误。
2.(2021·广西凭祥高一下学期期末)硝酸铵钙[5Ca(NO3)2•NH4NO3•10H2O]是一种新型高效复合肥料,具有生产工艺简单,成本低廉,经济效益高等多方面的优点。在实验室模拟合成硝酸铵钙的流程如图所示,下列说法错误的是( )。
A.若要加快“过滤”的速率,可以采用抽滤的方法
B.“蒸发”时所用的坩埚应该放置在泥三角上
C.“结晶”时为防止晶体脱水通常采用降温结晶的方式
D.加入碳酸钙的目的之一是调节铵钙比
【解析】选B。粗硝酸钙(含硝酸钙、难溶物及硝酸)加水溶解,过滤得含硝酸钙和硝酸的溶液,加入碳酸钙与硝酸反应生成硝酸钙、水和二氧化碳气体,再通入氨气中和硝酸生成硝酸铵,最终所得的溶液为硝酸钙和硝酸铵的混合溶液,蒸发结晶得到硝酸铵钙[5Ca(NO3)2•NH4NO3•10H2O]晶体。用抽气泵抽出装置中的空气,形成压强差,抽滤漏斗(即布氏漏斗)中的溶液受压能较快速地通过漏斗孔,这样就达到了加快过滤速度的效果,故A正确;蒸发所用仪器为蒸发皿,坩埚用于固体加热分解,故B错误;为避免脱水,温度不能过高,可采用降温结晶,故C正确;加入碳酸钙,可与硝酸反应生成硝酸钙,且可调节铵钙比,故D正确。
3.(2022·福建省泉州高一下学期期中)氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
下列说法错误的是( )。
A.“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
B.为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
C.流程中的转化涉及复分解反应
D.工业上可用铁槽车储运浓硝酸
【解析】选C。氨气易液化,将液氨分离出来,剩余的氮气、氢气可以循环利用,“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质,A正确;如图,为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”,B正确;流程中的转化涉及的反应为N2+3H22NH3,4NH3+5O24NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O4HNO3,没有涉及复分解反应,C错误;常温下,浓硝酸能够使铁钝化,工业上可用铁槽车储运浓硝酸,D正确。
4.(江苏省扬州市2020~2021学年高一下学期期中调研)用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )。
A.吸收时主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O
B.将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大
C.采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D.若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,吸收后排放的气体中NO含量升高
【解析】选B。该工艺的反应物是NO、NO2和Ca(OH)2,生成物是Ca(NO2)2和H2O,根据电子守恒和元素守恒,可得如下配平的化学方程式:NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O,A选项正确;Ca(OH)2微溶于水,所以澄清石灰水中的Ca(OH)2浓度很小,吸收NO、NO2的效率将会减小,B选项错误;采用气液逆流接触,增大了气体和液体的接触面积,有利于尾气中NO、NO2的充分吸收,C选项正确;根据NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O可知,当尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1时,NO过量,NO不能被Ca(OH)2吸收,吸收后排放的气体中NO含量升高,D选项正确。
5.(天津市新华中学2021~2022学年高一下学期中)以黄铁矿(主要成分为FeS2,其中S的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图。
下列说法不正确的是( )。
A.将黄铁矿粉碎,可加快其在沸腾炉中的化学反应速率
B