2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高考必考大題專練一化工流程分析題B組-非金屬類含解析

PAGE7-高考必考大題專練（一）化工流程分析題（B組——非金屬類）1．保險(xiǎn)粉（Na2S2O4）廣泛用于紡織工業(yè)的還原性染色、還原清洗、印花和脫色及用作絲、毛、尼龍等織物的漂白劑。用電石爐廢氣（含75%～90%CO，以及少量CO2、H2S、N2等）合成Na2S2O4的工藝流程如圖：（1）Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為。（2）上述工藝中用堿液洗滌的目的是________________________________________________________________________，可能發(fā)生的反應(yīng)有________________________________________________________________________________________________________________________________________________（列舉兩例，寫出化學(xué)方程式）。（3）合成塔內(nèi)得到的HCOONa溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為5%，從合成塔反應(yīng)液中分別出HCOONa·2H2O的主要步驟有、、，再洗滌、干燥即可。（4）流程中得到Na2S2O4產(chǎn)品的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）Na2S2O4暴露在空氣中易汲取氧氣和水蒸氣而變質(zhì)，當(dāng)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí)，產(chǎn)物為（填化學(xué)式）。2．NaH2PO2（次磷酸鈉）易溶于水，水溶液呈中性，具有強(qiáng)還原性，可用于化學(xué)鍍銀、鎳、銅等。一種以泥磷（含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等）為原料制備NaH2PO2·H2O的工藝流程如圖所示：已知：P4與Ca（OH）2、NaOH的反應(yīng)主要有Ⅰ.3Ca（OH）2＋2P4＋6H2O=3Ca（H2PO2）2＋2PH3↑Ⅱ.3NaOH＋P4＋3H2O=3NaH2PO2＋PH3↑（1）已知H3PO2是一元中強(qiáng)酸，NaH2PO2是（填“正鹽”或“酸式鹽”）。（2）尾氣中的PH3被NaClO溶液汲取可生成NaH2PO2，離子方程式為，從汲取液中獲得NaH2PO2·H2O的操作為、、過濾、洗滌和干燥。（3）用NiCl2、NaH2PO2溶液化學(xué)鍍Ni，同時(shí)生成H3PO4和氯化物的化學(xué)方程式為。（4）“濾渣2”的主要成分為（填化學(xué)式）。（5）“過濾2”的濾液須要用Ag2SO4、Ba（OH）2溶液除去其中Cl－，加入的Ag2SO4溶液不宜過量太多，其主要緣由是。（6）在工業(yè)上，可以用惰性電極電解NaH2PO2溶液制取磷酸，請寫出其陽極反應(yīng)式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：①pH＝4.1時(shí)，Ⅰ中為溶液（寫化學(xué)式）。②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是。（3）制備Na2S2O5也可采納三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿汲取液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為。電解后，室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。4．硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。已知硼鎂礦的主要成分為Mg2B2O5·H2O，硼砂的化學(xué)式為Na2B4O7·10H2O。一種利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程如圖所示：（1）寫出硼元素在元素周期表中的位置：。（2）將硼砂溶于水后，用硫酸調(diào)整溶液的pH≈3.5以制取硼酸（H3BO3），該反應(yīng)的離子方程式為。（3）由MgCl2·6H2O制備MgCl2時(shí)，肯定條件是。（4）制得的粗硼在肯定條件下反應(yīng)生成BI3，BI3在肯定條件下受熱分解可以得到純凈的單質(zhì)硼。0.2000g粗硼制成的BI3完全分解，將生成的I2配制成100mL碘水，量取10.00mL碘水于錐形瓶中，向其中滴加幾滴淀粉溶液，用0.3000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液18.00mL。（提示：I2＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2I－＋S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6))）滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為，該粗硼樣品的純度為%。（5）H3BO3[也可寫成B（OH）3]可以通過電解NaB（OH）4溶液的方法制備。工作原理如圖所示。①b膜為（填“陰離子”或“陽離子”）交換膜，寫出產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：，理論上每生成1molH3BO3，N室可生成L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。②N室中，進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%（填“>”或“<”）b%。5．三氯氧磷（POCl3）常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如下：（1）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為。（2）通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量，試驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。Ⅱ.向錐形瓶中加入0.1000mol·L－1的AgNO3溶液40.00mL，使Cl－完全沉淀。Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯，用力搖動，使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。Ⅳ.加入指示劑，用cmol·L－1NH4SCN溶液滴定過量Ag＋至終點(diǎn)，登記所用體積。已知：Ksp（AgCl）＝3.2×10－10，Ksp（AgSCN）＝2×10－12①滴定選用的指示劑是（填字母），滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為。a．FeCl2b．NH4Fe（SO4）2c．淀粉d．甲基橙②試驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是，如無此操作所測Cl元素含量將會（填“偏大”“偏小”或“不變”）。（3）氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會產(chǎn)生含磷廢水（主要為H3PO4、H3PO3等）。在廢水中先加入適量漂白粉，再加入生石灰調(diào)整pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是。②圖1、圖2是不同條件對磷的沉淀回收率的影響圖像。處理該廠廢水最合適的工藝條件為（填字母）。a．調(diào)整pH＝9b．調(diào)整pH＝10c．反應(yīng)時(shí)間30mind．反應(yīng)時(shí)間120min高考必考大題專練（一）化工流程分析題（B組——非金屬類）1．解析：（1）Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為＋3。（2）氫氧化鈉溶液是用來除去電石爐廢氣中的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，所以洗滌過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O、H2S＋2NaOH=Na2S＋2H2O等。（3）從合成塔反應(yīng)液中分別出HCOONa·2H2O的操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。（4）由流程圖可知，合成Na2S2O4的反應(yīng)中，反應(yīng)物為二氧化硫、氫氧化鈉溶液與甲酸鈉晶體，生成物為保險(xiǎn)粉、二氧化碳等，依據(jù)得失電子守恒、元素守恒可得，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCOONa·2H2O＋2SO2＋NaOH=Na2S2O4＋CO2＋3H2O。（5）Na2S2O4暴露在空氣中汲取氧氣和水蒸氣而變質(zhì)，其中Na2S2O4為還原劑，O2為氧化劑，當(dāng)二者的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2S2O4＋O2＋2H2O=4NaHSO3。答案：（1）＋3（2）除去電石爐廢氣中的CO2、H2S等酸性氣體CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O、H2S＋2NaOH=Na2S＋2H2O（3）蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾（4）HCOONa·2H2O＋2SO2＋NaOH=Na2S2O4＋CO2＋3H2O（5）NaHSO32．解析：（1）H3PO2是一元中強(qiáng)酸，在溶液中部分電離生成氫離子和酸根離子，電離方程式為H3PO2?H＋＋H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))不能再電離，則NaH2PO2為正鹽。（2）依據(jù)題中所給信息，PH3與NaClO反應(yīng)生成NaH2PO2和NaCl，反應(yīng)的離子方程式為PH3＋2ClO－＋OH－=H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2Cl－＋H2O，從汲取液中獲得NaH2PO2·H2O，須要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥。（3）依據(jù)題意，NiCl2中Ni元素轉(zhuǎn)化成Ni單質(zhì)，H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))轉(zhuǎn)化為H3PO4，氯化物應(yīng)有NaCl，依據(jù)得失電子守恒寫出2NiCl2＋NaH2PO2→2Ni↓＋H3PO4＋NaCl，產(chǎn)物有H3PO4，說明該溶液呈酸性，左邊少O元素，補(bǔ)H2O，右邊少H元素和Cl元素，補(bǔ)HCl，配平得2NiCl2＋NaH2PO2＋2H2O=2Ni↓＋H3PO4＋NaCl＋3HCl。（4）“調(diào)pH”過程中可除去Ca2＋和AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，CO2與堿反應(yīng)生成COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與Ca2＋反應(yīng)生成CaCO3，AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))與CO2、H2O反應(yīng)可生成Al（OH）3，因此“濾渣2”的成分是CaCO3和Al（OH）3。（5）依據(jù)題干信息，NaH2PO2具有強(qiáng)還原性，可用于化學(xué)鍍銀，Ag＋具有氧化性，因此加入Ag2SO4溶液不宜過量太多，否則過量的Ag＋會氧化H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))。（6）NaH2PO2具有較強(qiáng)的還原性，用惰性電極進(jìn)行電解時(shí)，陽極上H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))失電子，其陽極反應(yīng)式為H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))－4e－＋2H2O=H3PO4＋3H＋。答案：（1）正鹽（2）PH3＋2ClO－＋OH－=H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2Cl－＋H2O蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶（3）2NiCl2＋NaH2PO2＋2H2O=2Ni↓＋H3PO4＋NaCl＋3HCl（4）CaCO3、Al（OH）3（5）過量的Ag＋會氧化H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))（6）H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))－4e－＋2H2O=H3PO4＋3H＋3．解析：（2）①向Na2CO3飽和溶液中通入SO2，可能生成Na2SO3、NaHSO3，因Na2SO3溶液呈堿性，Ⅰ中溶液呈弱酸性，所以生成的是NaHSO3。②審題時(shí)抓住“生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得”，則工藝中加入Na2CO3固體，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3過飽和溶液。（3）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑（或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑），陽極室H＋向a室遷移，a室中的Na2SO3轉(zhuǎn)化成NaHSO3。陰極發(fā)生還原反應(yīng)，析出H2，OH－增多，Na＋由a室向b室遷移，則b室中Na2SO3濃度增大。答案：（1）2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O（2）①NaHSO3②得到NaHSO3過飽和溶液（3）2H2O－4e－=4H＋＋O2↑（或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑）a4．解析：（3）因MgCl2在蒸干灼燒時(shí)會發(fā)生水解，其水解的化學(xué)方程式為MgCl2＋2H2O?Mg（OH）2＋2HCl，所以為了防止氯化鎂水解生成氫氧化鎂，須要在HCl氛圍中加熱。（4）消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.3000mol·L－1×0.018L＝0.0054mol，依據(jù)關(guān)系式：B～BI3～eq\f(3,2)I2～3S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))得，n（B）＝eq\f(1,3)n（S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）＝0.0018mol，則該粗硼樣品中B的物質(zhì)的量＝0.0018mol×eq\f(100mL,10.00mL)＝0.018mol，則硼的質(zhì)量為11g·mol－1×0.018mol＝0.198g，該粗硼樣品中硼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.198g,0.2000g)×100%＝99%。（5）①產(chǎn)品室可得到H3BO3的緣由是M室的H＋穿過陽離子交換膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的B（OH）eq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))穿過陰離子交換膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3BO3，其離子方程式