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热点提速练4 化学工艺“微流程”及分析
[对应学生用书P229]
◎命题角度1 侧重反应原理的“微流程”及分析
1.(2023·山东潍坊二模)以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如下:
已知:MnO+H2SO4===MnSO4+H2O。下列说法正确的是( )
A.为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B.试剂X可以是MgSO4
C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2
D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
D 解析:适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高浸取速率,浓硫酸具有氧化性,可能氧化锰元素,不能使用浓硫酸,A错误;试剂X可以是氧化镁或碳酸镁,不能是MgSO4,故B错误;滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2,C错误;操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体,过滤所得的溶液中含有硫酸镁,为了提高原料中镁的利用率,方法是将操作a所得滤液经处理后循环利用,D正确。
2.工业上以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3流程如图:
已知水合肼(N2H4·H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是( )
A.反应①和反应③中浓硫酸均作催化剂
B.反应②中,消耗3 mol N2H4·H2O时,N2H4·H2O失去10 mol电子
C.反应④制备水合肼时应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中
D.N的空间结构为V形
B 解析:反应①中浓硫酸作催化剂,反应③中利用了浓硫酸的酸性,则浓硫酸作用不同,A错误;由N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH===NaN3+CH3OH+3H2O可得,消耗3 mol N2H4·H2O时,N2H4·H2O失去10 mol电子,B正确; 反应④制备水合肼时应将NaClO溶液逐滴滴入氨水中,防止过量的NaClO氧化N2H4·H2O生成N2,C错误;N的价层电子对数为2+=2,中心原子采用sp杂化,故其空间结构为直线形,D错误。
3.KIO3是一种重要的无机化合物,能溶于水、稀硫酸,不溶于乙醇,受热易分解。利用“KClO3氧化法”制备KIO3的工艺流程如下:
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
下列说法错误的是( )
A.“升温回流”的目的是使氯气逸出
B.“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl
C.“系列操作”为蒸发结晶、过滤、乙醇洗涤
D.KIO3还可以通过电解KI溶液制备,电解前后溶液的pH不变
C 解析:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl ,因此在“升温回流”的目的是使氯气逸出,A正确;氯气逸出之后结晶的产物应为KH(IO3)2,“滤液”中主要含有KCl,因此“结晶过滤”所得滤液的主要成分是KCl,B正确;KIO3受热易分解,因此高温情况下会影响其产率,则从KIO3溶液获得KIO3晶体,应采用降温结晶法,即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C错误;电解时,可以判断在阴极发生还原反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,电解过程中,阳极发生反应I--6e-+3H2O===IO+6H+,因此总的而言,生成的OH-与生成的H+相当,故电解前后溶液的pH不变,D正确。
4.(2023·湖南衡阳一模)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.碱洗是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B.氧化时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O
C.氧化后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+
D.用激光笔照射加热沉铁后所得分散系,产生丁达尔效应
A 解析:碱洗的目的除了去除表面油污之外,还为了除去锌,生成Na2[Zn(OH)4],过滤得到铁单质,A错误;氧化时,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应:2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O,B正确;氧化时,部分Fe2+与ClO-发生反应,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,C正确;加热沉铁后所得分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应,D正确。
5.(2023·湖北十堰二模)溶液a中的溶质主要为CdSO4,还含有少量FeSO4、H2SO4,以溶液a为主要原料制备高纯镉的工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.氧化时若用Cl2代替O2,电解时阳极反应式不变
B.调节pH时可以用CuO代替ZnO
C.电解废液所含溶质的主要成分为ZnSO4、H2SO4
D.氧化时可以用KSCN溶液检验Fe2+是否完全被氧化
C 解析:氧化时若用Cl2代替O2,即有Cl-生成,在电解时阳极会有Cl2生成,阳极反应式不同,A错误;调节pH时若选用CuO,则后续溶液中含CuSO4,电解时生成的镉中会