题型04 工业流程题（期末真题汇编，北京专用）高一化学上学期

题型04 工艺流程题 1．(23-24高一上·北京延庆区·期末)2019年诺贝尔化学奖颁给锂离子电池领域，获奖科学家的重要贡献之一是研发出了电极材料——磷酸亚铁锂()。的一种制备方法如下。 (1)P在元素周期表中的位置是 。 (2)中，铁元素的化合价为 价。 (3)将反应Ⅰ的离子方程式配平： （）。 (4)反应Ⅲ的化学方程式为 。 【答案】(1)第三周期、第ⅤA族 (2)＋2价 (3) (4) 【分析】硫酸亚铁溶液与过氧化氢在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸铁和水，加入磷酸反应生成FePO4沉淀，再加入LiI反应生成； 【详解】（1）P是15号元素，在元素周期表中的位置是第三周期、第VA族； （2）中，Li元素是+1价、磷酸根离子带3个单位负电荷，则铁元素的化合价为+2价； （3）反应Ⅰ中铁元素化合价升高1，氧元素化合价降低1，1个过氧化氢反应转移2个电子，则含铁元素的离子系数配2，结合电荷守恒、原子守恒配平可得离子方程式：； （4）在反应III中，FePO4中铁显＋3价，LiFePO4中Fe显＋2价，FePO4作氧化剂，LiI中I元素被氧化，即反应方程式为2FePO4＋2LiI=2LiFePO4＋I2。 2．(24-25高一上·北京第八中学·期末)黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜()。黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣，冶炼过程的主要反应有： ① ② (1)反应②中还原剂是 。 (2)某校学习小组用炼铜产生的炉渣(含、、、等)制备铁红，进行如下实验。 ①炉渣碱浸时反应的离子方程式是和 。 ②滤渣1中加入盐酸并通入氧气可使转化为，该反应的离子方程式是 ；为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中， 。 【答案】(1) (2) 滴入2∼3滴溶液，若有蓝色沉淀产生，则氧化不完全，反之则氧化完全 【分析】炉渣中加入过量氢氧化钠溶液，SiO2、Al2O3溶于NaOH溶液，得到滤液①为Na2SiO3和Na[Al(OH)4]溶液和滤渣1，滤渣①中有SiO2和FeO，加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+，滤渣②是SiO2，滤液②中的Fe3+最终转化为Fe2O3。 【详解】（1）反应②中，O元素的化合价由0价降至-2价，O2为氧化剂，Cu2S中Cu元素的化合价由+1价降低至0价，硫元素的化合价由-2价升高到+4价，被氧化，Cu2S既作还原剂又作还原剂，还原剂是Cu2S； （2）①炉渣中加入过量氢氧化钠溶液，SiO2、Al2O3溶于NaOH溶液，反应的离子方程式是，； ②滤渣1中加入硫酸并通入氧气可使FeO转化为Fe3+，该反应的离子方程式是，；为检验铁元素是否被完全氧化，可检验滤液2中是否含有Fe2+，方法是：滴入2∼3滴溶液，若有蓝色沉淀产生，则氧化不完全，反之则氧化完全。 3．(24-25高一上·北京海淀区·期末)一种用制备强氧化剂和消毒剂的生产工艺如下图。 (1)中的化合价为 ，从化合价角度分析作氧化剂的依据是 。 (2)补齐i中反应的化学方程式： 。 (3)ii中，的作用是 。 (4)该流程中可循环使用的物质为 。 (5)“有效氯”是衡量含氯消毒剂消毒效果的重要指标。“有效氯”是指一定质量的消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当(氧化能力定义：产物视为时，物质的得电子数)，其数值可以用此时氯气的质量与消毒剂质量的比值来表示。计算25%的溶液的“有效氯”为 (结果精确到0.01)。 【答案】(1) +7 +7价是Cl元素的最高化合价，化合价有降低的趋势，因此HClO4可作氧化剂 (2) (3)作还原剂，将还原为 (4) (5)39% 【分析】用制备强氧化剂和消毒剂，先在氯酸钠中加入过量浓硫酸，有ClO2生成，根据元素化合价，氯元素反应前为+5价，反应后ClO2中氯元素为+4价，则一定有元素化合价升高，只能是氯本身，结合最终有HClO4生成，其中氯元素为+7价，可知第i步反应反应液中有HClO4和NaHSO4及过量的H2SO4，通过冷却过滤得到NaHSO4固体，蒸馏分离H2SO4和HClO4；第i步得到的ClO2与NaOH、H2O2反应得到NaClO2，据此分析； 【详解】（1）根据化合物中各元素化合价代数和为0，HClO4中H为+1价，O为-2价，故Cl为+7价，+7价是Cl元素的最高化合价，化合价有降低的趋势，易得电子，因此HClO4可作氧化剂； （2）根据得失电子守恒和原子守恒，同时通过流程可知，生成物还有ClO2，配平方程式得3NaClO3+3H2SO4=2ClO2↑+HClO4+3NaHSO4+H2O； （3）ii中，氯元素化合价从+4价变为+3价，被还原，说明加入的H2O2是作还原剂，将ClO2还原为NaClO2； （4）由分析，溶液1蒸馏分离H2SO4和HClO4，其中，溶液3为H2SO4，由流程图知，H2SO4会循环使用； （5）设NaClO2溶液质量为1g，25%的溶液中NaClO2的质量为0.25g，物质的量为=，依据关系式NaClO2~Cl-~4e-、Cl2~Cl-~2e-，可知具有相同氧化能力的氯气的物质的量为，则氯气质量为，故25%的溶液的“有效氯”为。 4．(24-25高一上·北京西城区·期末)制备新型消毒剂部分流程如下。 (1)可用于杀菌消毒是因其具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 (2)氯化过程中发生的主要反应的化学方程式是 。 (3)生成滤渣D的反应的离子方程式是 。 (4)已知：室温时的溶解度远小于的，时的溶解度则高于的。操作Ⅰ是 和过滤。请从物质利用的角度分析，除去的目的是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂得电子数相当于多少克的得电子数(氯元素均被还原至价)。则的有效氯含量是 g(结果保留小数点后一位)。 【答案】(1)氧化性 (2) (3) (4) 冷却结晶 节省下一步中的用量 (5)2.6 【分析】石灰乳中含有Ca(OH)2，石灰乳在75℃条件下和Cl2发生氧化还原反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2等，经过冷却结晶使CaCl2析出，然后过滤得到溶液A，向溶液A中加入Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀和NaClO3，NaClO3晶体和HCl反应生成ClO2，以此解答。 【详解】（1）具有氧化性，能杀死细菌，所以可以用于自来水消毒杀菌。 （2）氯化过程中Ca(OH)2在75℃条件下和Cl2发生氧化还原反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2，化学方程式为：。 （3）向溶液A中加入Na2CO3溶液，Ca(ClO3)2和Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaClO3，离子方程式为：。 （4）室温时的溶解度远小于的，时的溶解度高于，则通过冷却结晶可以使析出，也可以和Na2CO3反应，除去的目的是节省下一步中的用量。 （5）1gClO2的物质的量为，依据电子转移数目相等，可得关系式ClO2～Cl-～5e-、Cl2～2Cl-～2e-，可知转移电子时，氯气的物质的量为，则氯气的质量为×71g·mol-1≈2.6g。 5．(24-25高一上·北京顺义区·期末)纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的新功能材料。以炼铜厂的烟尘渣(主要含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等)为原料制备纳米氧化锌，流程示意图如下。 (1)滤液A中含有的金属阳离子有 。 (2)“沉铁”过程中，调节溶液的pH约为5，溶液中的铁元素以FeOOH的形式完全沉淀。其中Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为 。 (3)滤渣C中含有的物质是 。 (4)滤渣C中加入稀H2SO4的目的是 。 (5)将“沉锌”过程的离子方程式补充完整： 。 2Zn2++□_____=Zn2(OH)2CO3↓+□_____+□H2O 【答案】(1)Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ (2)2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+ (3)Zn和Cu (4)将滤渣中的Zn转化为Zn2+，提高锌元素的利用率 (5)2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+1H2O 【分析】烟尘渣（含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等）为原料制备纳米氧化锌，烟尘渣中加入稀硫酸，发生的反应为：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，随后向滤液A中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，并调pH生成沉淀达到除铁目的，向滤液B中加入过量Zn粉，置换出Cu，发生Zn+Cu2+=Zn2++Cu，过滤得滤渣C，主要成分为Cu和Zn，滤液D主要成分为ZnSO4，加入NH4HCO3，发生的反应为2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O，焙烧得到纳米氧化锌。 【详解】（1）根据分析可知滤液A中含有的金属阳离子有Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+； （2）“沉铁”过程中，Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+； （3）根据分析，滤渣C中含有的物质是Zn、Cu； （4）滤渣C中加入稀硫酸的目的是将滤渣中的Zn转化为Zn2+，提高锌元素的利用率； （5）“沉锌”过程的离子方程式为：2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O，故答案为2Zn2++4HCO=Zn2(OH)2CO3↓+3CO2↑+1H2O。 6．(24-25高一·北京清华附中·期末)利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和NO)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下： 已知：①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。 ②该流程条件下，氧化能力相近的氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示： 还原剂 NO 反应快慢 极慢 快 极慢 快 (1)将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是 。 (2)氧化反应器是对烧结烟气中的NO进行氧化处理的设备，写出将NO转化为的化学方程式： 。 (3)以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。 ①写出溶液吸收的离子方程式： 。 ②吸收剂中初始物质的量浓度与烟气处理效果的关系如图所示，随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的离子方程式： 。 ③氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示： i．解释氧化剂/NO物质的量比较低时，脱硝率较低的原因； 。 ii．氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因： 。 (4)该流程可生成一种可作氮肥的副产物，其化学式为 。 【答案】(1)增大接触面积，提高反应速率 (2) (3) 氧化剂不足，不能将不溶于水的NO充分转化为易溶于水的 氧化剂用量过大，发生分解，部分与烟气一起进入吸收塔中，发生反应，减少，减少了对和的吸收 (4)(或) 【分析】由题给流程可知，将过氧化氢溶液雾化后通入氧化反应器，过氧化氢微小液滴与烧结烟气中的一氧化氮反应转化为二氧化氮，处理后的氧化烟气从喷淋吸收塔的下方通入，二氧化硫与顶部淋入亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵，二氧化氮与浓度较大的亚硫酸根离子、亚硫酸氢根反应生成氮气和硫酸根离子，将含有氮气的烟气通入除雾器后，再通入烟气分析仪中测定脱硫率、脱氮率，反应得到的溶液中含有可以作氮肥的副产物硫酸铵和硫酸氢铵。 【详解】（1）过氧化氢溶液雾化后再通入氧化反应器可以增大反应物的接触面积，有利于提高反应速率，故答案为：增大接触面积，提高反应速率； （2）由分析可知，氧化反应器中通入过氧化氢微小液滴的目的是与烧结烟气中的一氧化氮反应转化为二氧化氮，反应的化学方程式为，故答案为：； （3）①由分析可知，下方通入烟气中的二氧化硫与顶部淋入亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为，故答案为：； ②由题意可知，亚硫酸铵溶液吸收二氧化氮的反应为亚硫酸铵溶液与二氧化氮反应生成氮气和硫酸铵，反应的离子方程式为； ③氧化剂/NO物质的量比较低时，氧化剂不足，不能将不溶于水的一氧化氮充分转化为易溶于水的二氧化氮，导致烟气中一氧化氮浓度较高，使得脱硝率较低；氧化剂用量过大，过氧化氢发生分解生成的氧气与烟气一起进入吸收塔中，氧气与亚硫酸根离子发生反应，反应使得亚硫酸根离子浓度减少，减少了对二氧化硫和二氧化氮的吸收，导致烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，故答案为：氧化剂不足，不能将不溶于水的NO充分转化为易溶于水的；氧化剂用量过大，发生分解，部分与烟气一起进入吸收塔中，发生反应，减少，减少了对和的吸收； （4）由分析可知，吸收塔得到的溶液中含有可以作氮肥的副产物硫酸铵和硫酸氢铵，故答案为：(或)。 7．(24-25高一上·北京石景山区·期末)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的简化工艺流程如图所示。 (1)流程中的物质属于电解质的是 。 a．饱和溶液        b．            c．        d． (2)反应Ⅱ的化学方程式为 。 (3)证明样品中含有，只需检验样品中的：取样品于试管中加水溶解得稀溶液， ，说明样品中含有。(填实验操作和实验现象) (4)某小组同学采用如下实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 ①取两支试管分别加入的碳酸钠和碳酸氢钠固体，再分别加入几滴水振荡试管，用手触摸试管底部，温度较高的是 (填化学式，下同)；继续向两支试管中分别加水，充分振荡。一支试管中固体完全溶解，另一只有固体剩余，能完全溶解的试管中盛放的是 。 ②按如图所示方式进行实验，观察到的现象为：开始无气泡，溶液颜色由红色变为浅红色，最后出现大量气泡。 请用离子方程式解释现象“开始无气泡”的原因 。 【答案】(1)bd (2) (3)向试管中滴加硝酸至无气泡产生，再滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，说明含有。 (4) 【分析】NH3在溶液中的溶解度大于CO2，向饱和氯化钠溶液中先通入NH3，再通入CO2，发生反应：，经过操作I过滤后得到碳酸氢钠固体和母液，碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠、CO2和水，反应为：。 【详解】（1）a．饱和溶液是混合物，既不是电解质，也不是非电解质，a不选； b．水溶液能导电，属于电解质，b选； c．本身不电离，属于非电解质，c不选； d．水溶液能导电，属于电解质，d选； 故选bd； （2）由分析可知，反应Ⅱ的化学方程式为：； （3）检验样品中含有就是检验，为了避免生成沉淀，因此应用稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若出现白色沉淀，说明含有； （4）①取两支试管分别加入的碳酸钠和碳酸氢钠固体，再分别加入几滴水振荡试管，用手触摸试管底部，温度较高的是，这是因为碳酸钠易与水生成结晶水合物并放出大量的热，碳酸氢钠溶于水吸热；碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，继续向两支试管中分别加入水，充分振荡，能完全溶解的是； ②“开始无气泡”的原因是，“最后出现大量气泡”的原因是。 8．(24-25高一上·北京大兴区·期末)工业上用溶液作印刷电路铜板的腐蚀液。化学小组采用不同方法对腐蚀废液(阳离子主要有、、和)进行处理。 方法一：将溶液加入废液并调节溶液pH，处理流程如下。 已知：部分金属离子沉淀的pH(起始浓度为(0.1mol·L-1) 开始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 (1)步骤Ⅰ中加入溶液的目的是将 (填“氧化”或“还原”)为。 (2)步骤Ⅱ中需要调节的pH范围是 。 (3)溶液C中含有大量。取少量溶液C于试管中，滴加NaOH溶液，观察到的现象是 ；写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式 。 (4)①溶液A、溶液B和固体C中都含有 (填“Fe”或“Cu”)元素。 ②将溶液C和溶液D回收后，通入可以再转化为腐蚀液，写出该反应的离子方程式 。 (5)方法二：将和空气的混合气体通入腐蚀废液，其转化如下图(CuS不溶于水)。 ①过程ⅰ中，生成CuS反应的离子方程式为 。 ②下列关于该转化过程的说法中，正确的是 (填字母)。 a．过程ⅱ中的氧化剂是 b．过程ⅲ中没有化合价变化 c．利用该转化可以回收S 【答案】(1)氧化 (2)3.7~4.7(或3.7≤pH＜4.7) (3) 有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 (4) Cu (5) ac 【分析】废液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和H+，废液中加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，溶液B中含有Cu2+和H+，加入过量铁粉，Fe与Cu2+反应生成Cu和Fe2+，与H+反应生成Fe2+，溶液C中主要为Fe2+，固体C含有Cu和剩余的Fe，加入稀盐酸，Fe与HCl反应生成溶液D为FeCl2溶液，过滤得到的固体为Cu。 【详解】（1）步骤Ⅰ中加入溶液的目的是将氧化为； （2）步骤Ⅱ中调节pH值让铁离子完全沉淀，Cu2+不沉淀，需要调节的pH范围是：3.7~4.7； （3）Fe2+与NaOH溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速空气中氧气被氧化为Fe(OH)3，现象是：有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；方程式为：； （4）①溶液A有Cu2+和Fe3+、溶液B中有Cu2+，固体C中有Fe和Cu，因此都含有Cu元素； ②溶液C和溶液D都是FeCl2溶液，通入Cl2可以再转化为FeCl3腐蚀液，该反应的离子方程式为：； （5）过程i为：；过程ii为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S；过程iii为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 ①过程ⅰ中，生成CuS反应的离子方程式为：； ②a．过程ⅱ的反应为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S，氧化剂是，a正确； b．过程ⅲ的反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，铁和氧的化合价有变化，b错误； c．总反应为2H2S+O2=2S↓+2H2O，利用该转化可以回收S，c正确； 答案选ac。 9．(23-24高一上·北京大兴区·期末)钠及其化合物在生活和生产中有重要用途。 (1)Na2O2是一种淡黄色固体，常用作供氧剂。 ①写出Na2O2与CO2反应的化学方程式 。 ②将一定量的Na2O2固体投入到含有Cl-、Na+、CO、HCO的溶液中，完全反应后，上述离子数目几乎不变的是 (填离子符号)。 (2)纯碱(Na2CO3)是重要的工业原料。侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平，该工艺以氯化钠为原料制取纯碱，主要流程如图所示(部分物质已略去)。 资料i：20℃，部分物质的溶解度见表： 物质 NaCl NaHCO3 NH4HCO3 NH4Cl 溶解度(g/100gH2O) 36.0 9.6 21.7 37.2 资料ii：NH3极易溶于水，且与水发生反应生成NH3•H2O(碱性物质)。 ①沉淀池中，加入饱和NaCl溶液后，应先通入中通入 (填“NH3”或“CO2”)，原因是 。写出沉淀池中总反应的化学方程式 。 ②上述流程中，操作I的名称为 ，物质X是 (填化学式)。 ③写出煅烧炉中反应的化学方程式 。 【答案】(1) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Cl- (2) NH3 NH3极易溶于水同时与水反应生成NH3•H2O，溶液显碱性，能吸收大量的CO2，产生高浓度的HCO，与Na+结合生成溶解度较小的NaHCO3，从溶液中析出 NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 过滤 CO2 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 【分析】沉淀池中氨气、二氧化碳、氯化钠反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤出碳酸氢钠，煅烧炉中碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水，二氧化碳可以循环到沉淀池中反应。 【详解】（1）①Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2； ②将一定量的Na2O2固体投入到含有Cl-、Na+、CO、HCO的溶液中，Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠再和HCO反应生成碳酸钠和水，完全反应后，Na+、CO增多，HCO减少，几乎不变的是Cl-； （2）①NH3极易溶于水同时与水反应生成NH3•H2O，溶液显碱性，能吸收大量的CO2，产生高浓度的HCO，与Na+结合生成溶解度较小的NaHCO3沉淀从溶液中析出，所以加入饱和NaCl溶液后，应先通入NH3，沉淀池中氨气、二氧化碳、氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，总反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl； ②上述流程中，操作I实现固液分离，名称为过滤；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，二氧化碳可以循环到沉淀池中反应，则物质X是CO2； ③煅烧炉中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。 10．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)以铁粉和酸洗废液含、、、、等为原料制备并获得副产物水合物的工艺如图。 (1)①中采用的分离方法是 。 (2)酸洗废液中加入铁粉，发生的反应有：、 用离子方程式表示。 (3)反应釜1中得到的含铁化合物是 。 (4)反应釜2中通入空气的作用： 用化学方程式表示。 (5)检测副产物中的质量分数：称取水合物，加水溶解，加入过量草酸钠，将所得草酸钙沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用酸性溶液滴定，消耗。 ①已知草酸是二元弱酸，草酸钙与稀硫酸反应的化学方程式为 。 ②该副产物中的质量分数为 。已知： 【答案】(1)过滤 (2)、 (3) (4)或 (5) 【分析】以铁粉和酸洗废液含、、、、等为原料制备并获得副产物水合物，过量铁粉和酸洗废液混合，Fe和、、反应分别生成和、和Cu、，通过过滤得到溶液和固体混合物，固体混合物中含有过量的Fe和置换出的Cu，溶液中加入CaO并隔绝空气得到、溶液中加入CaO和空气得到，然后反应釜1和反应釜2中物质在反应釜3中混合并调节溶液的pH值再通过加压过滤得到沉淀和滤液，沉淀后处理得到、滤液后处理得到水合物。 【详解】（1）分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以①中采用的分离方法是过滤； （2）酸洗废液中加入铁粉，发生的反应有：、、； （3）反应釜1中CaO和反应生成和发生复分解反应生成和，因为没有空气，所以不能被氧化，所以得到的含铁化合物是； （4）反应釜2中CaO和反应生成和发生复分解反应生成和不稳定，易被空气氧化为，反应釜2中通入空气的作用：或； （5） ①草酸是二元弱酸，草酸钙与稀硫酸发生强酸制取弱酸的反应，则反应的化学方程式为； ②根据、、得关系式，该副产物中的质量分数。 11．(24-25高一上·北京丰台区·期末)铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 【答案】(1) AB 湿润的红色石蕊试纸变蓝 (2) BC 【详解】（1）①是含氮量较高的氮肥，可由和发生反应：直接制取； ②A．不稳定、易发生分解反应：，易潮解并且在潮湿条件下分解加快，因此需要密封存放，防雨防晒，避免受潮和高温，A正确； B．碳酸氢铵不能与酸性肥料一起使用，酸会加快分解，降低肥效，同时造成环境污染，B正确； C．是弱酸性盐，与碱性肥料（如）混合，会发生化学反应：，加快分解，导致氨气挥发，使氮肥流失，C错误； 答案选AB。 ③检验某化肥中含有，取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，发生反应，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明含有； （2）固体废渣中加入稀硝酸酸溶，反应后溶液中含有，硝酸被还原生成NO，不与硝酸反应为沉淀。随后加入X中和过量的硝酸，生成硝酸铜和水，过滤后废渣为，滤液为硝酸铜溶液。 ①酸溶过程中，铜被氧化为，稀硝酸被还原为，离子方程式为：； ②由分析可知，X的作用是中和过量的硝酸，为了避免引入杂质离子，试剂X可以选用含铜元素的碱性物质，则答案答案选BC； ③由分析可知，若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为； ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，被还原为，基本无氮氧化物排放，说明稀硝酸只体现酸性，铜单质被氧化为，离子方程式为：； 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 工艺流程题 1．(23-24高一上·北京延庆区·期末)2019年诺贝尔化学奖颁给锂离子电池领域，获奖科学家的重要贡献之一是研发出了电极材料——磷酸亚铁锂()。的一种制备方法如下。 (1)P在元素周期表中的位置是 。 (2)中，铁元素的化合价为 价。 (3)将反应Ⅰ的离子方程式配平： （）。 (4)反应Ⅲ的化学方程式为 。 2．(24-25高一上·北京第八中学·期末)黄铜矿主要成分是二硫化亚铁铜()。黄铜矿经熔炼、煅烧后得到粗铜和炉渣，冶炼过程的主要反应有： ① ② (1)反应②中还原剂是 。 (2)某校学习小组用炼铜产生的炉渣(含、、、等)制备铁红，进行如下实验。 ①炉渣碱浸时反应的离子方程式是和 。 ②滤渣1中加入盐酸并通入氧气可使转化为，该反应的离子方程式是 ；为检验铁元素是否被氧化完全，应进行的实验是：取少量滤液2于试管中， 。 3．(24-25高一上·北京海淀区·期末)一种用制备强氧化剂和消毒剂的生产工艺如下图。 (1)中的化合价为 ，从化合价角度分析作氧化剂的依据是 。 (2)补齐i中反应的化学方程式： 。 (3)ii中，的作用是 。 (4)该流程中可循环使用的物质为 。 (5)“有效氯”是衡量含氯消毒剂消毒效果的重要指标。“有效氯”是指一定质量的消毒剂与多少质量的氯气的氧化能力相当(氧化能力定义：产物视为时，物质的得电子数)，其数值可以用此时氯气的质量与消毒剂质量的比值来表示。计算25%的溶液的“有效氯”为 (结果精确到0.01)。 4．(24-25高一上·北京西城区·期末)制备新型消毒剂部分流程如下。 (1)可用于杀菌消毒是因其具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 (2)氯化过程中发生的主要反应的化学方程式是 。 (3)生成滤渣D的反应的离子方程式是 。 (4)已知：室温时的溶解度远小于的，时的溶解度则高于的。操作Ⅰ是 和过滤。请从物质利用的角度分析，除去的目的是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂得电子数相当于多少克的得电子数(氯元素均被还原至价)。则的有效氯含量是 g(结果保留小数点后一位)。 5．(24-25高一上·北京顺义区·期末)纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的新功能材料。以炼铜厂的烟尘渣(主要含ZnSO4、ZnO及少量CuO、Fe2O3、FeO等)为原料制备纳米氧化锌，流程示意图如下。 (1)滤液A中含有的金属阳离子有 。 (2)“沉铁”过程中，调节溶液的pH约为5，溶液中的铁元素以FeOOH的形式完全沉淀。其中Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为 。 (3)滤渣C中含有的物质是 。 (4)滤渣C中加入稀H2SO4的目的是 。 (5)将“沉锌”过程的离子方程式补充完整： 。 2Zn2++□_____=Zn2(OH)2CO3↓+□_____+□H2O 6．(24-25高一·北京清华附中·期末)利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和NO)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下： 已知：①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。 ②该流程条件下，氧化能力相近的氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示： 还原剂 NO 反应快慢 极慢 快 极慢 快 (1)将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是 。 (2)氧化反应器是对烧结烟气中的NO进行氧化处理的设备，写出将NO转化为的化学方程式： 。 (3)以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。 ①写出溶液吸收的离子方程式： 。 ②吸收剂中初始物质的量浓度与烟气处理效果的关系如图所示，随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的离子方程式： 。 ③氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示： i．解释氧化剂/NO物质的量比较低时，脱硝率较低的原因； 。 ii．氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因： 。 (4)该流程可生成一种可作氮肥的副产物，其化学式为 。 7．(24-25高一上·北京石景山区·期末)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的简化工艺流程如图所示。 (1)流程中的物质属于电解质的是 。 a．饱和溶液        b．            c．        d． (2)反应Ⅱ的化学方程式为 。 (3)证明样品中含有，只需检验样品中的：取样品于试管中加水溶解得稀溶液， ，说明样品中含有。(填实验操作和实验现象) (4)某小组同学采用如下实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 ①取两支试管分别加入的碳酸钠和碳酸氢钠固体，再分别加入几滴水振荡试管，用手触摸试管底部，温度较高的是 (填化学式，下同)；继续向两支试管中分别加水，充分振荡。一支试管中固体完全溶解，另一只有固体剩余，能完全溶解的试管中盛放的是 。 ②按如图所示方式进行实验，观察到的现象为：开始无气泡，溶液颜色由红色变为浅红色，最后出现大量气泡。 请用离子方程式解释现象“开始无气泡”的原因 。 8．(24-25高一上·北京大兴区·期末)工业上用溶液作印刷电路铜板的腐蚀液。化学小组采用不同方法对腐蚀废液(阳离子主要有、、和)进行处理。 方法一：将溶液加入废液并调节溶液pH，处理流程如下。 已知：部分金属离子沉淀的pH(起始浓度为(0.1mol·L-1) 开始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 (1)步骤Ⅰ中加入溶液的目的是将 (填“氧化”或“还原”)为。 (2)步骤Ⅱ中需要调节的pH范围是 。 (3)溶液C中含有大量。取少量溶液C于试管中，滴加NaOH溶液，观察到的现象是 ；写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式 。 (4)①溶液A、溶液B和固体C中都含有 (填“Fe”或“Cu”)元素。 ②将溶液C和溶液D回收后，通入可以再转化为腐蚀液，写出该反应的离子方程式 。 (5)方法二：将和空气的混合气体通入腐蚀废液，其转化如下图(CuS不溶于水)。 ①过程ⅰ中，生成CuS反应的离子方程式为 。 ②下列关于该转化过程的说法中，正确的是 (填字母)。 a．过程ⅱ中的氧化剂是 b．过程ⅲ中没有化合价变化 c．利用该转化可以回收S 9．(23-24高一上·北京大兴区·期末)钠及其化合物在生活和生产中有重要用途。 (1)Na2O2是一种淡黄色固体，常用作供氧剂。 ①写出Na2O2与CO2反应的化学方程式 。 ②将一定量的Na2O2固体投入到含有Cl-、Na+、CO、HCO的溶液中，完全反应后，上述离子数目几乎不变的是 (填离子符号)。 (2)纯碱(Na2CO3)是重要的工业原料。侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平，该工艺以氯化钠为原料制取纯碱，主要流程如图所示(部分物质已略去)。 资料i：20℃，部分物质的溶解度见表： 物质 NaCl NaHCO3 NH4HCO3 NH4Cl 溶解度(g/100gH2O) 36.0 9.6 21.7 37.2 资料ii：NH3极易溶于水，且与水发生反应生成NH3•H2O(碱性物质)。 ①沉淀池中，加入饱和NaCl溶液后，应先通入中通入 (填“NH3”或“CO2”)，原因是 。写出沉淀池中总反应的化学方程式 。 ②上述流程中，操作I的名称为 ，物质X是 (填化学式)。 ③写出煅烧炉中反应的化学方程式 。 10．(24-25高一上·北京朝阳区·期末)以铁粉和酸洗废液含、、、、等为原料制备并获得副产物水合物的工艺如图。 (1)①中采用的分离方法是 。 (2)酸洗废液中加入铁粉，发生的反应有：、 用离子方程式表示。 (3)反应釜1中得到的含铁化合物是 。 (4)反应釜2中通入空气的作用： 用化学方程式表示。 (5)检测副产物中的质量分数：称取水合物，加水溶解，加入过量草酸钠，将所得草酸钙沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用酸性溶液滴定，消耗。 ①已知草酸是二元弱酸，草酸钙与稀硫酸反应的化学方程式为 。 ②该副产物中的质量分数为 。已知： 11．(24-25高一上·北京丰台区·期末)铵盐和硝酸是重要的化工原料。 (1)铵盐可以作化肥。 ①是含氮量较高的氮肥，可由和 (填化学式)直接制取。 ②可作氮肥，其保存和使用的方法合理的是 (填序号)。 A．保存要注意防雨防晒 B．不能与酸性肥料一起使用 C．与碱性肥料使用效果更佳 ③检验某化肥中含有：取少量样品于试管中，加少量水溶解，再加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使 ，说明含有。 (2)利用硝酸制备硝酸铜。 某工厂利用固体废渣(主要含Cu和CuO，还含有少量和)制取的部分工艺流程如图。 已知：①在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和。②是酸性氧化物，难于水和酸。 ①酸溶过程中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 。 ②试剂X应选用 (填序号)。 A．NaOH        B．        C．CuO ③若除酸时加入的X恰好完全反应，则过滤后所得废渣的成分为 。 ④将酸溶使用的稀硝酸改为10%和20%稀硝酸的混合液，其中作氧化剂，基本无氮氧化物排放，写出固体废渣中Cu与该混合液反应的离子方程式 。 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $