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热点三 简易化工流程及分析
1.(2022·山东菏泽二模)SnCl2易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下,下列说法正确的是( )
A.气体为NH3
B.反应1只发生复分解反应
C.溶解时,再加入适量Sn粉可以提高产品纯度
D.操作1为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥
C 解析:SnCl2易水解,SnCl2固体溶解后溶液显酸性,在溶液中加入碳酸氢铵,生成二氧化碳气体,SnCl2水解最终得到SnO,SnO溶于硫酸得到SnSO4溶液,再通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得到SnSO4·2H2O。气体应为二氧化碳,A错误;反应1中首先发生相互促进水解反应(属于复分解反应)得到Sn(OH)2,Sn(OH)2分解得到SnO(分解反应),B错误;SnCl2常作抗氧化剂,说明其易被氧化,适量Sn粉可防止SnCl2被氧气氧化,从而提高产品纯度,C正确;SnSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作会发生氧化,得不到SnSO4·2H2O,D错误。
2.(2022·福建漳州二模)高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂,可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是( )
A.“酸溶”前,可用热的Na2CO3溶液处理铁屑表面的油污
B.“氧化”过程反应的离子方程式为2Fe2++O2+4H+===2Fe3++2H2O
C.“制备Na2FeO4”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
D.“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na2FeO4
A 解析:碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,能使油脂的水解程度增大,则酸溶前可用热的碳酸钠溶液处理铁屑表面的油污,A正确;氧化过程为过量空气将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,B错误;制备高铁酸钠的反应中,氯化铁是反应的还原剂,次氯酸钠是反应的氧化剂,由得失电子数目守恒可知,氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3∶2,C错误;转化中发生的反应为向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液,将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾,D错误。
3.(2022·河北邯郸二模)在我国,粉煤灰是排放量仅次于尼矿的工业固废。粉煤灰的主要组成为Al2O3、SiO2,含少量Fe2O3、CaO等,可利用酸碱联合法回收粉煤灰中Al2O3和SiO2,回收流程如图所示。
已知:低温拜耳法反应原理之一为NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaOH、2Al(OH)3Al2O3+3H2O。下列说法错误的是( )
A.水浸后,将溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到粗硫酸铝晶体
B.滤渣的主要成分为SiO2
C.还原焙烧的主要反应为2Al2(SO4)3+3C2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑
D.低温拜耳法所得滤液不可循环利用
D 解析:水浸后,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到含有硫酸铁晶体的粗硫酸铝晶体,A正确;滤渣中二氧化硅、少量的硫酸钙,主要成分为二氧化硅,B正确;还原焙烧发生的主要反应为硫酸铝与碳高温下反应生成氧化铝、二氧化碳和二氧化硫,反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3C2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑,C正确;偏铝酸钠溶液发生低温拜耳法反应后,过滤得到含有氢氧化钠的滤液和冶金级氧化铝,滤液可以重新溶解粗氧化铝而循环使用,D错误。
4.(2022·山东潍坊三模)白炭黑(可用SiO2·nH2O表示其组成)可广泛应用于日用化工、橡胶制品、电子工业等许多领域。以硅酸钠和二氧化碳为原料制备白炭黑的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.硅酸钠水溶液必须用带玻璃塞的试剂瓶盛装
B.沉淀反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2===H2SiO3↓+CO
C.蒸发“滤液”所得晶体中含有离子键和极性共价键
D.用稀盐酸洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面的CO
A 解析:硅酸钠水溶液能黏合玻璃塞与玻璃瓶瓶口,故不能用带玻璃塞的试剂瓶盛装,A错误;硅酸的酸性比碳酸弱,故可用在水玻璃中通入二氧化碳的方法制备硅酸,反应的离子方程式为SiO+H2O+CO2===H2SiO3↓+CO,B正确;蒸发滤液得到Na2CO3·xH2O,其中Na+与CO之间为离子键,CO中存在C—O极性键,水分子中存在H—O极性键,C正确;CO在酸性条件下不能大量存在,故用稀盐酸洗涤沉淀可除去沉淀表面的CO,D正确。
5.(2022·山东济南三模)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流