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2024届高三新高考化学大一轮专题训练--工业流程题
1.(2023春·四川凉山·高三校联考期中)以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
已知:S2O与Ba2+反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2。
(1)Na2S2O5中硫元素的化合价为______。
(2)煅烧时主要发生的反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,则反应①化学方程式为______。
(3)试剂X是______。
(4)尾气中某种气体可用品红溶液检验,则该气体是______,利用了该气体______(填性质)。
(5)吸收2后得NaHSO3溶液,加热后得Na2S2O5和水,写出加热反应的化学方程式______。
(6)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4。欲检验Na2S2O5是否变质的实验方法为:______。
(7)环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中的SO2含量进行了如下实验。取标准状况下1.000L空气(含N2、O2、CO2、SO2)。在所得溶液中通入过量的H2S气体,至不再产生黄色沉淀,过滤后将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.096g。则空气样品中SO2的体积分数为______。
2.(2023秋·河南濮阳·高三统考期末)NaCl在生活和生产中有广泛的应用。回答下列问题:
I.医学上广泛使用的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,可用一定量生理盐水漱口或冲洗鼻腔以缓解感染新冠病毒后造成的上呼吸道症状。
(1)已知生理盐水的密度为1,计算该溶液中________mol/L(保留到小数点后两位),配制500mL生理盐水所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_________和_______。
(2)配制生理盐水过程中,定容时仰视刻度线将会导致NaCl溶液浓度________(填“偏高”或“偏低”)。
II.工业上采用电解饱和NaCl溶液可制得NaOH、和。
(3)根据氧化还原反应的规律分析,该反应生成的氧化产物为_________(填化学式),证明反应生成了的实验操作为___________________________。
III.我国著名化学工程学家侯德榜所研发的侯氏制碱法是以饱和NaCl溶液、合成氨工厂废气为原料制备纯碱,其部分工艺流程如图所示。
(4)已知氨气极易溶于水,该工艺中若交换通入和的顺序,可能造成的后果是___________。
(5)煅烧时,发生反应的化学方程式为______________________。
(6)提取的产品中含有少量,将产品溶解,加入适量的稀盐酸和充分反应,煮沸、过滤、浓缩结晶,即可得到纯品。加入稀盐酸和时发生反应的离子方程式为_______。
3.(2023秋·广西玉林·高三统考期末)明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图:
已知:pH约为3.7时,铁元素在溶液主要以Fe(OH)3形式存在。
请回答下列问题:
(1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有______、Fe2+、Fe3+。
(2)“转化”中Fe2+转化为Fe3+,反应的离子方程式为______,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)“调pH”约为3.7,滤渣②的主要成分是_____。
(4)“沉铝”中加入NaHCO3目的是将Al3+转化为Al(OH)3,补全该反应的离子方程式。_____
Al3++ =Al(OH)3↓+CO2↑
(5)“操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,其中过滤所需的玻璃仪器除漏斗外,还需要______。
(6)某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备KAl(SO4)2•12H2O,最终得到产品bkg,产率为______。
4.(2023春·广东江门·高三江门市培英高级中学校考期中)石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含(7.8%)、(5.1%)和(3.1%)等杂质,提纯与综合利用工艺流程如下:
已知:
①氯化后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物;
②的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃。
(1)“氯化”时,先向反应器中通入一段时间,再加热,主要目的是___________。
(2)“冷凝”后,所得“气体”的成分有和___________(填化学式)。
(3)“溶解过滤”时,加过量NaOH溶液的目的是___________。取少量滤液于试管中,___________(实验操作及现象),证明沉淀已完全。
(4)写出Al的一种用途___________。
5.(2023·河北石家庄·校联考模拟预测)铁和锡是常用于食品包装的金属,其化合物在工业上也广泛应用。
Ⅰ.锡与形成化合物种