专题10 无机物质转化与推断-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学下学期期末真题分类汇编(浙江专用)
2025-05-13
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内容正文:
专题10 无机物质转化与推断
内容概览
考向1 无机物质的制备
考向2 “三废”的综合利用
考向3无机物质的推断与转化
考向1无机物质的制备
1.(浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期期末)如图为制硝酸的流程图。
请回答:
(1)工业生产中,物质A应选择 (填“空气”或“氧气”)。
(2)下列说法正确的是_________。
A.氨分离器得到的气体可循环使用
B.热交换器可将接触氧化后的气体冷却并预热A
C.从氧化炉进入吸收塔的气体主要是NO
D.吸收塔中通入A可提高硝酸的产率
(3)以NO2为例,写出尾气处理装置中反应的化学方程式 。
(4)写出足量氨气与光气(COCl2)反应生成尿素[CO(NH2)2]的化学方程式 。
(5)向CuSO4溶液中依次加入氨水和乙醇可得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,设计实验证明该晶体中含有N元素(已知CuS不溶于氨水) 。
2.(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)氮气是一种重要的工业基础原料,可按如下流程进行转化利用。反应Ⅱ的原子利用率100%,硝酸氯可溶于水,Y是硝酸氯的同分异构体,结构中有一个三元环,氮原子的杂化方式为sp3,盐A是84消毒液的主要成分,流程图中的水已省略。
(1)化合物X的化学式 。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.薯片的包装袋中、灯泡中、工业制镁的电解槽中都充入氮气做保护气
B.硝酸氯分子中的所有原子可能处于同一平面
C.为了加快反应速率,可以加热反应I
D.反应Ⅳ属于氧化还原反应
(4)通常情况下硝酸氯与HNO3均为液体,但硝酸氯的沸点明显低于HNO3,且比HNO3更易发生分解,试分析原因 。
(5)设计实验验证硝酸氯中的氯元素 。
3.(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期末)气体A分子含有18个电子,A常用于粮食保存时的杀虫剂,高效的阻燃剂X的摩尔质量为190.5 g·molˉ1。这两种物质可根据下列流程制取。
已知:H3PO2为一元弱酸,具有强还原性。
回答下列问题:
(1)白磷分子中键角为 ,气体A的电子式为 。
(2)溶液B中加入足量的稀硫酸,发生的离子方程式为 。
(3)下列说法正确的是_______。
A.气体A的还原性比NH3强,结合H+的能力也比NH3强
B.浓磷酸溶液粘度较大,原因可能是磷酸分子间存在着较多的氢键
C.气体A能与AgNO3溶液发生氧化还原反应
D.发生化合反应生成化合物X时,参加反应的气体A和HCHO的物质的量之比为4:1
(4)理论上,31g白磷共能生产出 mol气体A(生产过程中假设磷元素不损失)。
(5)设计实验证明H3PO2为弱电解质: 。
4.(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)黄血盐[亚铁氰化钾K4[ Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂)。一种制备黄血盐的工艺如下:
回答下列问题:
(1)步骤I反应的化学方程式为
(2)步骤IV过滤所得的废液中含量较多的溶质为
(3)步骤V是将难溶的K2CaFe[ Fe(CN)6]与X反应脱钙生成K4[ Fe(CN)6],所用的试剂X是
(4)工艺中用到有毒的HCN溶液,含的废水必须处理后才能排放。可用两段氧化法处理:
第一次氧化:NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;
第二次氧化:NaOCN与NaClO反应,生成N2和两种盐(其中一种为酸式盐)。
已知HCN是一种苦杏仁味的无色剧毒液体(常温时,Ka=6.3×10-10),易挥发;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
①第一次氧化时,溶液应调节为 (填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是 。
②第二次氧化反应的离子方程式为 。
考向2“三废”的综合利用
5.(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知:①②途径Ⅲ、Ⅳ发生的反应类型为化合反应。
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度SO2可在炉内加CaCO3以途径Ⅰ脱除,写出反应方程式 。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ最终分别转化为化合物A和化合物B。下列说法不正确的是______。(NA为阿伏加德罗常数)
A.途径I得到的CaSO4可用于生产水泥
B.化合物A中的呈负价
C.途径Ⅱ若用2molO2氧化2molSO2,可得到的SO3分子数为2NA
D.化合物B与NH3反应可以生成A
(3)化合物A具有酸性,试对比酸性:化合物A H2SO4(填“>”“<”或“=”),请说明理由 。
(4)将适量化合物B溶于水得到酸性溶液X,则X中含有的阴离子为和 ;设计实验检验其中的单核阴离子 。
6.(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)某工厂的工业废水中含有较多的FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收FeSO4·7H2O并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O]固体,完成了如下实验:
请回答:
(1)工业废水与过量A反应生成溶液B的离子方程式: ,操作①为 。
(2)下列有关该工业流程的说法正确的是
A.物质D为硫酸
B.产品1为硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O]
C.加适量E后发生的反应为复分解反应
D.系列操作②、③步骤可以相同
(3)请设计实验检验硫酸铜铵固体中的阳离子: 。
(4)把铜投入到浓的硫酸铵和氨水的混合液中,并持续通入氧气,能得到硫酸铜氨,用一个离子方程式表示该过程 。
7.(浙江省绍兴市2023-2024学年高二下学期期末调测)以废铜渣(主要成分为Cu、CuO、SiO2和少量铁的氧化物)为原料可制备以下含铜的物质(部分产物已省略)。请回答:
已知:I.[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3
Ⅱ.步骤⑤中的反应只有一种元素化合价发生变化
(1)步骤①中加入H2O2的作用除了将氧化为,还有 。
(2)写出步骤⑤的离子反应方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.固体X的成分是SiO2
B.上述步骤①④⑤都涉及氧化还原反应
C.溶液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到较纯净的硫酸四氨合铜
D.步骤④中,部分SO2的氧化产物为SO42-
(4)写出溶液C中除H+外的其他阳离子 ,设计实验验证除H+外的无色阳离子 。
8.(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图(所加试剂均足量):
(1)滤渣1的成分是 。
(2)气体1可用 吸收。
a.CuSO4溶液 b.浓硫酸 c.酸性高锰酸钾 d.NaOH溶液
(3)向滤液1中加入H2O2需过量,可能的原因是 。
(4)请写出加热浸出②过程的离子方程式 。
(5)请设计实验方案,检验滤液2中杂质金属离子是否存在 。
考向3无机物质的推断与转化
9.(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)化合物A(化学式为XYZ2,X、Y、Z原子序数依次减小)是一种重要的化工原料,化合物B是一种非金属氧化物,由同周期相邻元素组成,且M=44 g⋅mol−1,化合物C含两种元素,且13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L(标准状况),E的基态原子2p能级上有3个电子,气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。回答下列问题:
(1)A中所含的三种元素是Na、 。
(2)化合物C的化学式为 ;气体D的电子式为 。
(3)A与水反应也能生成气体D,写出A与水反应的化学反应方程式 。
(4)NaOH的碱性弱于KOH,从结构的角度解释可能的原因 。
10.(浙江省宁波市九校2023-2024学年高二下学期期末)以CuCl2为原料可实现如下转化:
已知:固体D难溶于水,可溶于硝酸。
(1)根据A→B→C的转化,给出相应微粒与结合由弱到强的排序 ,写出溶液E中所有的阳离子 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.Cu位于元素周期表的ds区 B.工业上用Cl2与石灰水反应制漂白粉
C.热稳定性:CuCl2>固体D D.蓝色溶液B与Na2SO3反应也可生成固体D
(3)往无色溶液E中通入O2可得到深蓝色溶液C,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验方案证明固体D的组成元素 。
11.(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)HI是医药及农药的原料,关于HI的转化如下图:
已知:I2+I-I3-。请回答:
(1)写出棕黄色溶液A中所有阴离子 。
(2)根据步骤③④,给出相关微粒与Ag+结合能力由弱到强的顺序 。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤②需涉及到分液操作 B.无色溶液F中不可能含有[Ag(NH3)2]+
C.白色固体G是AgCl D.与NH3的配位能力:Ag+>H+
(4)写出步骤①中化学反应的离子方程式 。
(5)设计实验检验溶液D中的金属阳离子 。
12.(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2,还含有质量分数约为的Fe2O3和的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如图所示。
已知:相关物质的溶度积如表1所示;NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如表2所示。
表1相关物质的溶度积数据
物质
Ca (OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
Ksp
表2 相关数据
氧化物(MO)浸出率/%
产品中CaCO3纯度/%
产品中Mg杂质含量/%(以MgCO3计)
CaO
MgO
计算值
实测值
2.1:1
98.4
1.1
99.1
99.7
___________
2.2:1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4:1
99.1
6.0
95.2
94.6
2.20
(1)沉钙反应的离子方程式为 。
(2)①从Ksp的角度解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因: 。
②“浸钙”过程不适宜选择的比例为 。
(3)下列说法正确的是 。
A.白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为:CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑
B.该过程中可循环利用的物质是NH4Cl、CO2
C.“浸镁”过程中采取加热蒸馏方法,可使MgO浸出率增大
D.该流程中涉及氧化还原反应
(4)设计实验方案验证滤液A中的阳离子(不考虑其它杂质阳离子) 。
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专题10 无机物质转化与推断
内容概览
考向1 无机物质的制备
考向2 “三废”的综合利用
考向3无机物质的推断与转化
考向1无机物质的制备
1.(浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期期末)如图为制硝酸的流程图。
请回答:
(1)工业生产中,物质A应选择 (填“空气”或“氧气”)。
(2)下列说法正确的是_________。
A.氨分离器得到的气体可循环使用
B.热交换器可将接触氧化后的气体冷却并预热A
C.从氧化炉进入吸收塔的气体主要是NO
D.吸收塔中通入A可提高硝酸的产率
(3)以NO2为例,写出尾气处理装置中反应的化学方程式 。
(4)写出足量氨气与光气(COCl2)反应生成尿素[CO(NH2)2]的化学方程式 。
(5)向CuSO4溶液中依次加入氨水和乙醇可得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,设计实验证明该晶体中含有N元素(已知CuS不溶于氨水) 。
【答案】(1)空气
(2)ABD
(3) 4NO2+O2+2Na2CO3=4NaNO3+2CO2
(4) 4NH3+COCl2=CO(NH2)2+2NH4Cl
(5)取少量晶体溶于水,加入足量的Na2S过滤,滤液中加入足量NaOH 溶液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则说明有N元素
【解析】合成塔中发生工业合成氨的反应,,将氨分离出来,在接触氧化器中发生氨的催化氧化的反应,方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,氨的催化氧化反应是放热反应,通过热交换器将物质A预热,同时降低气体本身温度,NO气体进入氧化炉中,与物质A发生反应,则物质A为空气或氧气,NO被氧化的方程式为2NO+O2=2NO2,生成的NO2气体在吸收塔中与水发生反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,尾气中含有氮氧化物均可以被NaOH溶液吸收。
(1)物质A作用是提供氧气,工业生产中可以为节约成本选择空气;
(2)A项,氨分离器得到的气体为N2和H2,可以在合成塔中循环使用,故A正确;B项,由分析可知,热交换器可将接触氧化后的气体冷却并预热A,故B正确;C项,由分析可知,从氧化炉进入吸收塔的气体主要是NO2,故C错误;D项,吸收塔中通入A可将反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中产生的NO继续氧化为NO2,提高硝酸的产率,故D正确;故选ABD;
(3)尾气处理中NO2被Na2CO3溶液吸收,方程式为4NO2+O2+2Na2CO3=4NaNO3+2CO2;
(4)足量氨气与光气(COCl2)反应生成尿素[CO(NH2)2]的化学方程式为4NH3+COCl2=CO(NH2)2+2NH4Cl;
(5)欲证明[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O中含有N元素,可以用湿润的红色石蕊试纸去检验氨气,结合题目中已知条件CuS不溶于氨水,可以向溶液中加入足量的Na2S,过滤,滤液中加入足量NaOH溶液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则说明有N元素,故答案为:取少量晶体溶于水,加入足量的Na2S过滤,滤液中加入足量NaOH 溶液,加热,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则说明有N元素。
2.(浙江省台州市2023-2024学年高二下学期期末)氮气是一种重要的工业基础原料,可按如下流程进行转化利用。反应Ⅱ的原子利用率100%,硝酸氯可溶于水,Y是硝酸氯的同分异构体,结构中有一个三元环,氮原子的杂化方式为sp3,盐A是84消毒液的主要成分,流程图中的水已省略。
(1)化合物X的化学式 。
(2)写出反应Ⅲ的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.薯片的包装袋中、灯泡中、工业制镁的电解槽中都充入氮气做保护气
B.硝酸氯分子中的所有原子可能处于同一平面
C.为了加快反应速率,可以加热反应I
D.反应Ⅳ属于氧化还原反应
(4)通常情况下硝酸氯与HNO3均为液体,但硝酸氯的沸点明显低于HNO3,且比HNO3更易发生分解,试分析原因 。
(5)设计实验验证硝酸氯中的氯元素 。
【答案】(1) Cl2 O
(2) ClONO2+2NaOH=NaClO+ NaNO3+H2O
(3)BD
(4)由于硝酸分子间存在氢键,而化合物ClONO2分子间没有,所以ClONO2沸点低于硝酸;由于氯原子半径明显大于氢原子,所以Cl-O键明显弱于H-O,所以ClONO2的稳定性弱于硝酸,更易分解
(5)取少量硝酸氯于试管中,加水溶解,加入足量亚硝酸钠,硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明存在氯元素(其他合理答案亦可)
【解析】氮气经过一系列反应得到硝酸,硝酸与五氧化二磷生成五氧化二氮,因为反应Ⅱ的原子利用率100%,则化合物X是Cl2 O,硝酸氯与氢氧化钠生成次氯酸钠和硝酸钠。
(1)化合物X的化学式Cl2 O;
(2)根据原子守恒,反应Ⅲ的化学方程式:ClONO2+2NaOH=NaClO+ NaNO3+H2O;
(3)A项,氮气与镁生成氮化镁,不可以做工业制镁的保护气,错误;B项,硝酸氯分子中的所有原子可能处于同一平面,正确;C项,因为硝酸受热易分解,所以不可以加热反应I,错误;D项,硝酸氯中氯元素为+5价,Y是硝酸氯的同分异构体,结构中有一个三元环,氮原子的杂化方式为sp3,则Y中氮元素一定不是+5价,即反应Ⅳ属于氧化还原反应,正确;故选BD;
(4)由于硝酸分子间存在氢键,而化合物ClONO2分子间没有,所以ClONO2沸点低于硝酸;由于氯原子半径明显大于氢原子,所以Cl-O键明显弱于H-O,所以ClONO2的稳定性弱于硝酸,更易分解;
(5)取少量硝酸氯于试管中,加水溶解,加入足量亚硝酸钠,硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明存在氯元素(其他合理答案亦可)。
3.(浙江省浙南名校2023-2024学年高二下学期期末)气体A分子含有18个电子,A常用于粮食保存时的杀虫剂,高效的阻燃剂X的摩尔质量为190.5 g·molˉ1。这两种物质可根据下列流程制取。
已知:H3PO2为一元弱酸,具有强还原性。
回答下列问题:
(1)白磷分子中键角为 ,气体A的电子式为 。
(2)溶液B中加入足量的稀硫酸,发生的离子方程式为 。
(3)下列说法正确的是_______。
A.气体A的还原性比NH3强,结合H+的能力也比NH3强
B.浓磷酸溶液粘度较大,原因可能是磷酸分子间存在着较多的氢键
C.气体A能与AgNO3溶液发生氧化还原反应
D.发生化合反应生成化合物X时,参加反应的气体A和HCHO的物质的量之比为4:1
(4)理论上,31g白磷共能生产出 mol气体A(生产过程中假设磷元素不损失)。
(5)设计实验证明H3PO2为弱电解质: 。
【答案】(1) 60°
(2)H2PO2-+H+=H3PO2、H++OH-=H2O
(3)BC
(4)0.625
(5)在常温下,测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则说明H3PO2为弱电解质
【解析】P4与过量NaOH溶液反应生成气体A和溶液B,气体A分子含有18个电子,且A常用于粮食保存时的杀虫剂,则A为PH3气体;PH3在盐酸中可以与甲醛反应生成四羟甲基氯化磷,是一种高效的阻燃剂,且摩尔质量为190.5 g·molˉ1,则X为P[(CH2OH)4]Cl;溶液B加稀硫酸生成H3PO2,且H3PO2为一元弱酸,则溶液B主要成分为NaH2PO2和过量的NaOH。
(1)白磷分子为正四面体型结构,键角为60°;根据分析,气体A为PH3,电子式为。
(2)溶液B的主要成分为NaH2PO2和过量的NaOH,加入足量的稀硫酸生成H3PO2和硫酸钠,离子方程式为H2PO2-+H+=H3PO2、H++OH-=H2O。
(3)A项,N的非金属性强于P,则NH3的还原性比PH3强,结合H+的能力NH3也比PH3强,A错误;B项,磷酸分子间可以形成较多的氢键,使得分子之间距离更近,所以高浓度的磷酸溶液粘度较大,B正确;C项,气体A为PH3,具有较强的还原性,可以还原AgNO3生成Ag单质,C正确;D项,发生化合反应生成P[(CH2OH)4]Cl时,根据原子守恒可知,参加反应的PH3和HCHO的物质的量之比为1:4,D错误;故选BC。
(4)31g白磷的物质的量为,根据分析,白磷与NaOH反应的方程式为
P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+=PH3↑,则生成PH3的物质的量为0.25mol;NaH2PO2溶液加稀硫酸生成H3PO2,后续分解生成PH3,反应为2 H3PO2=PH3↑+H3PO4,则分解反应生成PH3的物质的量为,因此0.25mol白磷生成PH3的总物质的量为。
(5)若H3PO2为弱酸,则NaH2PO2为强碱弱酸盐,溶液显碱性,因此在常温下,测NaH2PO2溶液的pH,若pH>7,则说明H3PO2为弱电解质。
4.(浙江省温州市环大罗山联盟2023-2024学年高二下学期期末)黄血盐[亚铁氰化钾K4[ Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂)。一种制备黄血盐的工艺如下:
回答下列问题:
(1)步骤I反应的化学方程式为
(2)步骤IV过滤所得的废液中含量较多的溶质为
(3)步骤V是将难溶的K2CaFe[ Fe(CN)6]与X反应脱钙生成K4[ Fe(CN)6],所用的试剂X是
(4)工艺中用到有毒的HCN溶液,含的废水必须处理后才能排放。可用两段氧化法处理:
第一次氧化:NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;
第二次氧化:NaOCN与NaClO反应,生成N2和两种盐(其中一种为酸式盐)。
已知HCN是一种苦杏仁味的无色剧毒液体(常温时,Ka=6.3×10-10),易挥发;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
①第一次氧化时,溶液应调节为 (填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是 。
②第二次氧化反应的离子方程式为 。
【答案】(1)3Ca(OH)2 + FeSO4 + 6HCN = Ca2Fe(CN)6 + CaSO4 + 6H2O
(2)CaCl2和 KCl
(3)碳酸钾
(4)碱性 防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气 2OCN- + 3ClO- =CO32-+CO2↑+3Cl-+N2↑
【解析】石灰乳、FeSO4与HCN发生非氧化还原反应生成Ca2Fe(CN)6和CaSO4,过滤,除去CaSO4,步骤Ⅲ 中Ca2Fe(CN)6与KCl反应生成K2CaFe(CN)6和CaCl2,KCl加入肯定过量,故废液中溶质为CaCl2和 KCl,步骤V中加入碳酸钾,脱钙生成K4Fe(CN)6,再经过蒸发浓缩、冷却结晶,得到产品。
(1)步骤I中Ca(OH)2、FeSO4与HCN发生非氧化还原反应生成Ca2Fe(CN)6和CaSO4,所得化学方程式为:3Ca(OH)2 + FeSO4 + 6HCN = Ca2Fe(CN)6 + CaSO4 + 6H2O;
(2)步骤Ⅲ 中Ca2Fe(CN)6与KCl生成K2CaFe(CN)6和CaCl2,KCl加入肯定过量,故废液中溶质为CaCl2和 KCl;
(3)除钙一般用CO32-,步骤V反应为K2CaFe(CN)6 + X = K4Fe(CN)6 +СаСО3,则X为K2СО3,名称为碳酸钾;
(4)① NaCN易与酸反应生成HCN,为防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性;② 反应中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子,N元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,则根据电子得失守恒,可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:3,反应的离子方程式为:2OCN- + 3ClO- = CO32-+CO2↑+3Cl-+N2↑。
考向2“三废”的综合利用
5.(浙江省湖州市2023-2024学年高二下学期期末)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
已知:①②途径Ⅲ、Ⅳ发生的反应类型为化合反应。
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度SO2可在炉内加CaCO3以途径Ⅰ脱除,写出反应方程式 。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2,通过途径Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ最终分别转化为化合物A和化合物B。下列说法不正确的是______。(NA为阿伏加德罗常数)
A.途径I得到的CaSO4可用于生产水泥
B.化合物A中的呈负价
C.途径Ⅱ若用2molO2氧化2molSO2,可得到的SO3分子数为2NA
D.化合物B与NH3反应可以生成A
(3)化合物A具有酸性,试对比酸性:化合物A H2SO4(填“>”“<”或“=”),请说明理由 。
(4)将适量化合物B溶于水得到酸性溶液X,则X中含有的阴离子为和 ;设计实验检验其中的单核阴离子 。
【答案】(1)2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
(2)CD
(3)< N的电负性小于O使得-NH2的吸电子能力弱于-OH,O-H键的极性变弱,因此酸性小于硫酸
(4) Cl-、SO42- 取适量溶液X于试管中,先加入足量的Ba(NO3)2溶液,充分反应后静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明含有Cl-。或静置过滤,取滤液滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明含有Cl-
【解析】根据流程,结合第1小问的描述,燃煤燃烧产生的低浓度的SO2与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙;若产生高浓度的SO2,催化氧化生成SO3,SO3与等物质的量的NH3反应生成H2NSO2OH;反应IIISO2与等物质的量Cl2反应生成SO2Cl2,其水解生成H2SO4和HCl。
(1)SO2与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙,化学方程式为:2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2;
(2)由上述分析可知,A为H2NSO2OH,B为SO2Cl2;A项,生产水泥过程中需添加石膏一调节其硬化速度,硫酸钙是石膏的主要成分,故A正确;B项,反应Ⅳ是化合反应,A是H2NSO2OH,其中N元素显-3价,故B正确;C项,SO2的催化氧化是可逆反应,故得到的SO3的分子数小于2NA,故C错误;D项,化合物B是SO2Cl2,与NH3反应应该生成H2NSO2Cl2OH,不能得到B,故D错误;答案为CD;
(3)A是H2NSO2OH,其酸性小于硫酸,因为N的电负性小于O使得-NH2的吸电子能力弱于-OH,O-H键的极性变弱,因此酸性小于硫酸;
(4)由分析可知,B溶于水即发生水解反应生成H2SO4和HCl,故阴离子除了OH-还有Cl-、SO42-,检验其中Cl-,需先将SO42-除掉,以防止干扰,方法是取适量溶液X于试管中,先加入足量的Ba(NO3)2溶液,充分反应后静置,向上层清液中滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明含有Cl-。或静置过滤,取滤液滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则证明含有Cl-。
6.(浙江省舟山市2023-2024学年高二下学期期末)某工厂的工业废水中含有较多的FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4。为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收FeSO4·7H2O并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O]固体,完成了如下实验:
请回答:
(1)工业废水与过量A反应生成溶液B的离子方程式: ,操作①为 。
(2)下列有关该工业流程的说法正确的是
A.物质D为硫酸
B.产品1为硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O]
C.加适量E后发生的反应为复分解反应
D.系列操作②、③步骤可以相同
(3)请设计实验检验硫酸铜铵固体中的阳离子: 。
(4)把铜投入到浓的硫酸铵和氨水的混合液中,并持续通入氧气,能得到硫酸铜氨,用一个离子方程式表示该过程 。
【答案】(1)Cu2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O 过滤
(2)ABD
(3)取少量[CuSO4·(NH4)2SO4]溶于试管中,滴入过量的浓NaOH溶液,生成蓝色沉淀,则有Cu2+,加热,生成有刺激性气味的气体,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则有NH4+
(4) 2Cu+O2+4NH4++4NH3·H2O=2 [Cu(NH3)4]2++6H2O
【解析】工业废水中加入过量A:氨水后,得到B:[Cu(NH3)4]SO4溶液,C为Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀,操作①为过滤,D为硫酸,B中加硫酸,可除去过量的氨水,溶液经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得到产品1:CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O;C加过量硫酸溶解后,加入适量的E:铁粉,将Fe3+还原为Fe2+,得到硫酸亚铁溶液,溶液经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得到产品2:FeSO4·7H2O。
(1)根据分析,B为[Cu(NH3)4]SO4溶液,工业废水与过量A反应生成溶液B的离子方程式:Cu2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O;操作①为过滤;
(2)A项,物质D为硫酸,A正确;B项,产品1为硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O],B正确;C项,加适量E铁粉后发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,该反应为氧化还原反应,C错误;D项,系列操作②、③步骤均可为:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,D正确;故选ABD;
(3)检验铵根离子:铵盐与碱共热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,检验铜离子:加碱溶液生成蓝色沉淀,故检验硫酸铜铵固体中的阳离子的操作为:取少量[CuSO4·(NH4)2SO4]溶于试管中,滴入过量的浓NaOH溶液,生成蓝色沉淀,则有Cu2+,加热,生成有刺激性气味的气体,使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则有NH4+;
(4)把铜投入到浓的硫酸铵和氨水的混合液中,并持续通入氧气,能得到硫酸铜氨,离子方程为:2Cu+O2+4NH4++4NH3·H2O=2 [Cu(NH3)4]2++6H2O。
7.(浙江省绍兴市2023-2024学年高二下学期期末调测)以废铜渣(主要成分为Cu、CuO、SiO2和少量铁的氧化物)为原料可制备以下含铜的物质(部分产物已省略)。请回答:
已知:I.[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3
Ⅱ.步骤⑤中的反应只有一种元素化合价发生变化
(1)步骤①中加入H2O2的作用除了将氧化为,还有 。
(2)写出步骤⑤的离子反应方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.固体X的成分是SiO2
B.上述步骤①④⑤都涉及氧化还原反应
C.溶液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到较纯净的硫酸四氨合铜
D.步骤④中,部分SO2的氧化产物为SO42-
(4)写出溶液C中除H+外的其他阳离子 ,设计实验验证除H+外的无色阳离子 。
【答案】(1)将Cu氧化为Cu2+
(2) 2NH4CuSO3+4H+=2NH4++Cu+SO2↑+ Cu 2++H2O
(3)BD
(4) NH4+、Cu2+ 取少量溶液C于试管中,向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH4+
【解析】以废铜渣(主要成分为Cu、CuO、SiO2和少量铁的氧化物)为原料可制备以下含铜的物质,先加入硫酸、H2O2,得到硫酸铜、硫酸铁,调节pH,使铁离子生成氢氧化铁沉淀,SiO2不溶,过滤,得到X为SiO2、氢氧化铁,溶液A加入氨水,形成溶液B含[Cu(NH3)4]2+离子,通入SO2至溶液呈微酸性,然后得到白色沉淀NH4CuSO3,再和过量硫酸反应,得到SO2、粉末状金属单质Cu,硫酸铵溶液。
(1)步骤①中加入H2O2的作用除了将Fe2+氧化为Fe3+,还有将Cu氧化为Cu2+,故选将Cu氧化为Cu2+;
(2)步骤⑤是向NH4CuSO3沉淀中加入过量的硫酸,且只有一种元素化合价发生了改变,故只有铜元素发生了歧化反应,生成Cu2+和Cu单质。故离子方程式为:2NH4CuSO3+4H+=2NH4++Cu+SO2↑+ Cu 2++H2O;
(3)A项,废铜渣(主要成分为Cu、CuO、SiO2和少量铁的氧化物),铁的氧化物经硫酸和双氧水反应后生成了Fe3+,在调节pH后生成了氢氧化铁沉淀,所以固体X中含有SiO2和Fe(OH)3,A错误;B项,反应①加入双氧水是将铜氧化为Cu2+、将Fe2+氧化为Fe3+,故反应①为氧化还原反应;反应②调节pH是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,故反应②为非氧化还原反应;反应③是将Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,故反应③为非氧化还原反应;反应④是将二价铜转化为亚铜离子,反应⑤是铜元素发生了歧化反应,生成Cu2+和Cu单质,故反应④⑤均为氧化还原反应,B正确;C项,硫酸四氨合铜受热会分解,故得不到硫酸四氨合铜,C错误;D.硫酸四氨合铜和二氧化硫发生氧化还原反应,故有一部分SO2的氧化为SO42-,D正确;故选BD。
(4)硫酸过量,溶液中还含有铵根离子和铜离子;故检验铵根离子的方法为:取少量溶液C于试管中,向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明溶液中有NH4+。
8.(浙江省嘉兴市2023-2024学年高二下学期期末)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图(所加试剂均足量):
(1)滤渣1的成分是 。
(2)气体1可用 吸收。
a.CuSO4溶液 b.浓硫酸 c.酸性高锰酸钾 d.NaOH溶液
(3)向滤液1中加入H2O2需过量,可能的原因是 。
(4)请写出加热浸出②过程的离子方程式 。
(5)请设计实验方案,检验滤液2中杂质金属离子是否存在 。
【答案】(1) SiO2、CuS
(2)acd
(3) Fe3+一定程度上会催化H2O2分解,加过量H2O2使Fe2+全部氧化为Fe3+
(4)CuS+ H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O
(5)取一定量的滤液2加入试管中,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,说明仍存在Fe3+离子
【解析】废催化剂加入稀硫酸,SiO2、CuS不反应,为滤渣1的主要成分;ZnS与稀硫酸复分解反应生成硫酸锌和H2S气体,则气体1为H2S;Fe3O4与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,则滤液1主要成分为硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸铁;滤液1加H2O2氧化,将Fe2+全部转化为Fe3+,调pH将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到滤液2,其主要成分为硫酸锌;滤渣1中加H2O2氧化,CuS转化为硫酸铜和单质S,过滤得到滤液3,其主要成分为硫酸铜。
(1)根据分析,滤渣1的成分是SiO2、CuS。
(2)气体1为H2S,可用CuSO4溶液吸收,转化为CuS沉淀;可被酸性高锰酸钾溶液氧化吸收;也可与NaOH溶液发生中和反应吸收,转化为Na2S,故选acd。
(3)向滤液1中加入H2O2,由于Fe3+一定程度上会催化H2O2分解,因此需要加过量H2O2使Fe2+全部氧化为Fe3+。
(4)加热浸出②过程为CuS被H2O2氧化,转化为硫酸铜和单质S,离子方程式为CuS+ H2O2+2H+=Cu2++S+2H2O。
(5)滤液2主要成分为硫酸锌,杂质金属离子为Fe3+,则可以选用KSCN溶液检验Fe3+是否存在,实验方案为取一定量的滤液2加入试管中,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,说明仍存在Fe3+。
考向3无机物质的推断与转化
9.(浙江省丽水市2023-2024学年高二下学期期末)化合物A(化学式为XYZ2,X、Y、Z原子序数依次减小)是一种重要的化工原料,化合物B是一种非金属氧化物,由同周期相邻元素组成,且M=44 g⋅mol−1,化合物C含两种元素,且13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L(标准状况),E的基态原子2p能级上有3个电子,气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。回答下列问题:
(1)A中所含的三种元素是Na、 。
(2)化合物C的化学式为 ;气体D的电子式为 。
(3)A与水反应也能生成气体D,写出A与水反应的化学反应方程式 。
(4)NaOH的碱性弱于KOH,从结构的角度解释可能的原因 。
【答案】(1)N、H
(2) NaN3
(3) NaNH2+H2O=NaOH+NH3
(4)钾离子半径大于钠离子,因此KOH离子键弱于NaOH
【解析】化合物A(化学式为XYZ2,X、Y、Z原子序数依次减小)是一种重要的化工原料,化合物B是一种非金属氧化物,由同周期相邻元素组成,且M=44 g⋅mol−1,化合物B为N2O;化合物C含两种元素,且13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L(标准状况),E的基态原子2p能级上有3个电子,E为N2,13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L,即0.3molN2,质量为8.4g,则生成金属F质量为4.6g,为0.2molNa,则化合物C为Na3N;气体D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,D为NH3。
(1)化合物A和N2O反应生成NaOH、Na3N、NH3,由元素守恒可知A中含有Na、N、H三种元素;
(2)化合物C含两种元素,且13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L(标准状况),E的基态原子2p能级上有3个电子,E为N2,13.0 g C加热分解生成气体单质E的体积为6.72 L,即0.3molN2,质量为8.4g,则生成金属F质量为4.6g,为0.2molNa,故化合物C为Na3N;气体D为NH3,电子式为:;
(3)A化学式为NaNH2,和水反应生成NH3的化学方程式为:NaNH2+H2O=NaOH+NH3;
(4)钾离子半径大于钠离子,因此KOH离子键弱于NaOH,故KOH电离出OH-的能力强于NaOH,故NaOH的碱性弱于KOH。
10.(浙江省宁波市九校2023-2024学年高二下学期期末)以CuCl2为原料可实现如下转化:
已知:固体D难溶于水,可溶于硝酸。
(1)根据A→B→C的转化,给出相应微粒与结合由弱到强的排序 ,写出溶液E中所有的阳离子 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.Cu位于元素周期表的ds区 B.工业上用Cl2与石灰水反应制漂白粉
C.热稳定性:CuCl2>固体D D.蓝色溶液B与Na2SO3反应也可生成固体D
(3)往无色溶液E中通入O2可得到深蓝色溶液C,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验方案证明固体D的组成元素 。
【答案】(1)Cl-<H2O<NH3 NH4+、[Cu(NH3)2]+、H+
(2)AD
(3) 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)2]2++4OH-或4[Cu(NH3)2]++O2+8 NH3·H2O=4[Cu(NH3)2]2++4OH-+6H2O
(4)取固体D溶于足量稀硝酸,得到蓝色溶液,说明有铜元素;再向溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明有氯元素
【解析】CuCl2与浓盐酸反应生成含[CuCl4]2-,加水生成溶液B[Cu(H2O)4]Cl2,加入氨水生成C[Cu(NH3)2]Cl2,CuCl2隔绝空气生成Cl2和CuCl,2CuCl22CuCl+Cl2↑,D为CuCl,加过量氨水发生反应CuCl+2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]Cl+ 2H2O,溶液E为[Cu(NH3)2]Cl。
(1)根据A→B→C的现象,固体X加入浓盐酸后得到绿色溶液A再加水稀释得到蓝色溶液B,再加浓氨水得到深蓝色溶液C,则C为铜氨配合物,含[Cu(NH3)4]2+离子,溶液A、B、C中均含有结构相似的配离子,则B含[Cu(H2O)4]2+离子,A含有[CuCl4]2-离子,相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序为Cl-<H2O<NH3;E为[Cu(NH3)2]Cl,所有的阳离子NH4+、[Cu(NH3)2]+、H+。
(2)A项,Cu是第29号元素,位于元素周期表的ds区,A正确;B项,工业上用Cl2与石灰乳反应制漂白粉,B错误;C项,热稳定性:CuCl2>固体D(CuCl),C错误;D项,蓝色溶液B与Na2SO3发生氧化还原反应也可生成固体D,D正确;故选AD;
(3)溶液E为[Cu(NH3)2]Cl,通入O2氧化[Cu(NH3)2]Cl可得到深蓝色溶液C[Cu(NH3)2]Cl2,离子方程式4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O=4[Cu(NH3)2]2++4OH-或4[Cu(NH3)2]++O2+8 NH3·H2O=4[Cu(NH3)2]2++4OH-+6H2O。
(4)D为CuCl,取少量白色沉淀溶于稀硝酸,若溶液呈蓝色,说明有铜元素;再向溶液中加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明有氯元素。
11.(浙江省金华市2023-2024学年高二下学期期末)HI是医药及农药的原料,关于HI的转化如下图:
已知:I2+I-I3-。请回答:
(1)写出棕黄色溶液A中所有阴离子 。
(2)根据步骤③④,给出相关微粒与Ag+结合能力由弱到强的顺序 。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤②需涉及到分液操作 B.无色溶液F中不可能含有[Ag(NH3)2]+
C.白色固体G是AgCl D.与NH3的配位能力:Ag+>H+
(4)写出步骤①中化学反应的离子方程式 。
(5)设计实验检验溶液D中的金属阳离子 。
【答案】(1)Cl−、I−、I3-、OH− (写出前三种即得分,OH−不写不扣分,ClO4-写上不扣分)
(2) Cl-<NH3<I-
(3)AC
(4) 8H+ + ClO4-+12I - =4I3-+Cl-+4H2O 或 8H++ ClO4-+8I- =4I2 +Cl- +4H2O
(5)取溶液D于两支试管中,向其中一支试管中加入NaCl溶液,若产生白色沉淀,则有Ag+;取洁净的铂丝蘸取另一支试管中的溶液,置于酒精灯火焰上灼烧,若观察到黄色火焰,则有Na+
【解析】HI溶液中加入少量的NaClO4,两者发生氧化还原反应生成碘单质,则棕黄色溶液A中主要含有碘单质、Na+、Cl-、I−、I3-,经过多次萃取后,碘单质被去除,水溶液B中主要含有Na+、Cl-、I−、I3-,加入足量的硝酸银,生成浅黄色固体C,C中可能有氯化银和碘化银,固体C加入足量氨水,氯化银与氨水反应生成无色溶液F和黄色固体碘化银,无色溶液F含有[Ag(NH3)2]+,其中加入硝酸生成白色固体G,推知G为氯化银。
(1)根据分析可知,HI溶液与少量的NaClO4,反应生成碘单质和氯离子,溶液中存在平衡I2+I-I3-,则推知棕黄色溶液A中所有阴离子有Cl−、I−、I3-、OH−。
(2)根据步骤③④,加入氨水后,氯化银溶解,Ag+与NH3结合生成[Ag(NH3)2]+,而碘化银不变,故相关微粒与Ag+结合能力由弱到强的顺序为Cl-<NH3<I-。
(3)A项,溶液A经过多次萃取、分液才能将碘单质去除掉,A正确;B项,氯化银与氨水反应生成[Ag(NH3)2]+,故溶液F中含有[Ag(NH3)2]+,B错误;C项,根据分析可知,溶液F中加入硝酸生成氯化银,C正确;D项,根据步骤③④可知,与NH3的配位能力:Ag+<H+,D错误;故选AC。
(4)步骤①中碘离子与NaClO4反应生成碘单质和氯离子,其化学反应的离子方程式为8H+ + ClO4-+12I - =4I3-+Cl-+4H2O 或 8H++ ClO4-+8I- =4I2 +Cl - +4H2O。
(5)溶液D中含有钠离子和银离子,故检验方法为:取溶液D于两支试管中,向其中一支试管中加入NaCl溶液,若产生白色沉淀,则有Ag+;取洁净的铂丝蘸取另一支试管中的溶液,置于酒精灯火焰上灼烧,若观察到黄色火焰,则有Na+。
12.(浙江省新力量联盟2023-2024学年高二下学期期末)白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2,还含有质量分数约为的Fe2O3和的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如图所示。
已知:相关物质的溶度积如表1所示;NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如表2所示。
表1相关物质的溶度积数据
物质
Ca (OH)2
Mg(OH)2
CaCO3
MgCO3
Ksp
表2 相关数据
氧化物(MO)浸出率/%
产品中CaCO3纯度/%
产品中Mg杂质含量/%(以MgCO3计)
CaO
MgO
计算值
实测值
2.1:1
98.4
1.1
99.1
99.7
___________
2.2:1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4:1
99.1
6.0
95.2
94.6
2.20
(1)沉钙反应的离子方程式为 。
(2)①从Ksp的角度解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因: 。
②“浸钙”过程不适宜选择的比例为 。
(3)下列说法正确的是 。
A.白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为:CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑
B.该过程中可循环利用的物质是NH4Cl、CO2
C.“浸镁”过程中采取加热蒸馏方法,可使MgO浸出率增大
D.该流程中涉及氧化还原反应
(4)设计实验方案验证滤液A中的阳离子(不考虑其它杂质阳离子) 。
【答案】(1) Ca2++2NH3+CO2+H2O= CaCO3+2NH4+
(2) ①,在一定量NH4Cl溶液中,CaO先浸出 2.4:1
(3)AC
(4)取少量滤液A,分为两份,一份进行焰色反应,若观察到砖红色火焰则滤液中有钙离子;另一份加氢氧化钠溶液后加热,弱产生使红色石蕊试纸变蓝的气体则滤液中存在铵根离子
【解析】白云石矿样煅烧后转化为CaO、MgO,加入氯化铵溶液浸钙,大部分Ca2+进入滤液A,通入CO2生成CaCO3;过滤分离得含有MgO、Fe2O3、SiO2的固体B,加入硫酸铵溶液浸镁过滤分离得滤渣C(主要成分为CaSO4、MgO和Fe2O3、SiO2)和含Mg2+滤液D,向滤液D中加入碳酸铵溶液沉镁得MgCO3沉淀,经煅烧得MgO。
(1)沉钙反应中通入CO2和滤液中Ca2+、一水合氨反应生成CaCO3、铵根离子,离子方程式为Ca2++2NH3+CO2+H2O= CaCO3+2NH4+;
(2)①由表格数据可知,所以当溶液中c(OH−)相同时,c(Ca2+)远大于c(Mg2+),则在一定量的NH4Cl溶液中,CaO先浸出;②由表格数据可知当n(NH4Cl)∶n(CaO)=2.4∶1时,MgO浸出率较高,产品中Mg杂质含量过高,CaCO3纯度较低,所以不适宜;
(3)A项,白云石矿样煅烧完全分解生成CaO、MgO和CO2,则化学方程式为:CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑,故A正确;B项,煅烧生成的CO2可以在沉钙时使用,沉钙时产生的NH4Cl可以在浸钙时使用;浸镁过程中生成的NH3在沉钙过程中使用,沉镁过程生成的(NH4)2SO4可以在浸镁时使用,所以该流程中可循环利用的物质是(NH4)2SO4、NH3和NH4Cl、CO2,故B错误;C项,“浸镁”过程中,发生反应:MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3+2H2O,加热蒸馏随大量氨逸出,平衡正向移动,利于氢氧化镁转化为硫酸镁,可使MgO浸出率增大,故C正确;D项,该流程中无元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,故D错误;故选AC;
(4)滤液A中阳离子有Ca2+、NH4+,可用焰色试验证明Ca2+,加入强碱溶液并加热产生氨气,用红色石蕊试纸检验NH4+,设计实验验证滤液A中的阳离子:取少量滤液A,分为两份,一份进行焰色反应,若观察到砖红色火焰则滤液中有钙离子;另一份加氢氧化钠溶液后加热,弱产生使红色石蕊试纸变蓝的气体则滤液中存在铵根离子。
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