一、原料預(yù)處理的常用方法
二、制備過程中控制反應(yīng)條件常用方法
命題預(yù)測
化工流程題主要考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識來解決化工生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力，具有考查知識面廣、綜合性強(qiáng)、思維容量大的特點(diǎn)。這類題型不但綜合考查考生在中學(xué)階段所學(xué)的元素及其化合物知識以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)用語、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡、電化學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作等知識，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，近年來已成為高考化學(xué)主觀題中的必考題型。
預(yù)測2024年高考仍會(huì)以元素及其化合物知識為載體，圍繞原料的預(yù)處理，考影響速率的因素；圍繞經(jīng)濟(jì)原則考查循環(huán)利用；圍繞產(chǎn)品純度考查物質(zhì)的分離提純(調(diào)pH、結(jié)晶、過濾、洗滌)；圍繞核心反應(yīng)或副反應(yīng)考查物質(zhì)變化及定量關(guān)系；陌生方程式的書寫與含量計(jì)算是化工流程題的重要組成部分，也是學(xué)生失分較多的能力點(diǎn)，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)加以重視。
高頻考法
(1)化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備
(2)化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理
(3)化學(xué)工藝流程與實(shí)驗(yàn)技術(shù)
方法
目的
研磨、
霧化
減小固體的顆粒度或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更加充分
水浸
與水接觸反應(yīng)或溶解
酸浸
與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去
堿浸
除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物
灼燒
除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)
煅燒
改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土
三、工藝流程中的常見專業(yè)術(shù)語
四、?？挤蛛x、提純的操作
(1)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法：蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)、干燥。
調(diào)節(jié)溶液的pH
常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH變大；②不引入新雜質(zhì)。例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等
控制溫度
根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)
控制壓強(qiáng)
改變速率，影響平衡
使用合適的催化劑
加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間
趁熱過濾
防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出
冰水洗滌
洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗
關(guān)鍵詞
釋 義
研磨、霧化
將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分
灼燒(煅燒)
使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦
浸取
向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等
浸出率
固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的過程
水浸
與水接觸反應(yīng)或溶解
過濾
固體與液體的分離
滴定
定量測定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定
蒸發(fā)結(jié)晶
蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?，繼續(xù)蒸發(fā)，過剩的溶質(zhì)就會(huì)呈晶體析出
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)除去部分溶劑，提高溶液的濃度
水洗
用水洗去可溶性雜質(zhì)，類似的還有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等
堿作用
去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)水解(沉淀)
(2)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來)、洗滌、干燥。
(3)減壓蒸發(fā)的原因：減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)。
(4)洗滌
01 化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備
1．(2024·浙江省普通高中拔尖強(qiáng)基聯(lián)盟協(xié)作體高三聯(lián)考)巫山桃花鐵礦是重慶迄今發(fā)現(xiàn)的最大鐵礦，儲量上億噸，按市場估值在400億以上。其所含化學(xué)成分有Fe2O3、MgO、SiO2和不溶物(不溶物不參與反應(yīng))。現(xiàn)模擬用該鐵礦來制備高鐵酸鈉[Na2FeO4]，其流程設(shè)計(jì)如圖：
已知：常溫下，幾種難溶氫氧化物的Ksp
請回答下列問題：
(1)請寫出基態(tài)Fe原子的價(jià)電子排布式 。
洗滌試劑
適用范圍
目的
蒸餾水
冷水
產(chǎn)物不溶于水
除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，可適當(dāng)降低固體因?yàn)槿芙舛斐傻膿p失
熱水
有特殊的物質(zhì)其溶解度隨著溫度升高而下降
除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，可適當(dāng)降低固體因?yàn)闇囟茸兓芙舛斐傻膿p失
有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)
固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑
減少固體溶解；利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥
飽和溶液
對純度要求不高的產(chǎn)品
減少固體溶解
酸、堿溶液
產(chǎn)物不溶于酸、堿
除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶解
洗滌沉淀的方法：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次
檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈
難溶物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Ksp
8×10-16
4×10-38
2×10-11
(2)將礦石粉碎的目的 。
(3)操作1的名稱是 ，調(diào)pH后過濾所得濾渣的主要成分是 。
(4)常溫下，若測得操作1后所得濾液中c(Mg2+)=0.2ml/L，則調(diào)pH時(shí)的最佳取值范圍為 。(已知lg2=0.3，當(dāng)某離子濃度≤10-5ml/L時(shí)可認(rèn)為其完全沉淀，計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(5)氧化時(shí)可向?yàn)V液中先加入稍過量NaOH溶液，然后再加入NaClO溶液，請寫出該反應(yīng)的離子方程式 。NaClO為常見漂白劑，其水溶液因水解而呈堿性，則NaClO溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為 。
【答案】(1)3d64s2 (2)增大接觸面積加快酸浸速率
(3) 過濾 Fe(OH)3 (4)
(5)Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O c(Na+)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)
【解析】礦石粉碎加快酸浸速率，硫酸酸浸Fe2O3、MgO溶解變成Fe3+、Mg2+，SiO2難溶，過濾，將濾液調(diào)pH將Fe3+沉淀，再加入NaOH、NaClO將Fe(OH)3氧化為Na2FeO4。(1)Fe元素為26號元素，基態(tài)Fe原子的價(jià)電子排布式為3d64s2；(2)根據(jù)分析可知將礦石粉碎的目的增大接觸面積加快酸浸速率；(3)根據(jù)分析可知SiO2難溶與酸，操作1的名稱是過濾；將濾液調(diào)pH將Fe3+沉淀，調(diào)pH后過濾所得濾渣的主要成分是Fe(OH)3；(4)常溫下，若測得操作1后所得濾液中c(Mg2+)=0.2ml/L，則調(diào)pH時(shí)保證Fe3+完全沉淀，Mg2+不沉淀，當(dāng)離子濃度≤10-5ml/L時(shí)可認(rèn)為其完全沉淀，當(dāng)Fe3+完全沉淀時(shí)，，Mg2+恰好不沉淀時(shí)，，，則調(diào)pH時(shí)的最佳取值范圍為。(5)氧化時(shí)可向?yàn)V液中先加入稍過量NaOH溶液，然后再加入NaClO溶液，請寫出該反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；NaClO為常見漂白劑，其水溶液因水解而呈堿性，則NaClO溶液水解顯堿性，其中各離子濃度由大到小的關(guān)系為c(Na+)＞c(ClO-)＞c(OH-)＞c(H+)。
02 化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理
2．(2024·浙江省溫州市普通高中高三下學(xué)期第二次適應(yīng)性考試)硝酸鹽型熔鹽(含KNO3)在太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。高純KNO3的制備、性質(zhì)與應(yīng)用是目前研究的熱點(diǎn)，部分生產(chǎn)方法及性質(zhì)研究如下：
已知：硝酸工業(yè)尾氣中主要含N2、NO、NO2．
請回答：
(1)寫出溶液A中的所有離子 ；方法Ⅱ中，“氧化吸收液”的目的是 。
(2)下列說法正確的是_________。
A．方法Ⅰ說明：該條件下，酸性HNO3＞HCl
B．方法Ⅱ中，n(NO)：n(NO2)≤1，氮氧化物才能被足量的溶液充分吸收
C．KNO3固體與濃硫酸共熱，可產(chǎn)生紅棕色氣體
D．若氣體B是一種單質(zhì)，則所得固體C中不能含有三種元素
(3)方法Ⅰ中，用NH4NO3代替HNO3，得到副產(chǎn)品NH4Cl。工業(yè)上用NH4Cl溶液浸取菱鎂礦的煅燒粉(含MgO)，不斷加熱蒸出氨氣，以獲得較高濃度的MgCl2溶液，其原理是 。
(4)在某溫度下，KNO3分解得到的K2O可用于制備新型高效多功能水處理劑K2FeO4，K2FeO4水溶液放置過程中會(huì)放出無色無味氣體、產(chǎn)生沉淀、溶液呈強(qiáng)堿性。請依據(jù)上述信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)無色無味氣體成分和沉淀中的金屬元素 ；寫出K2O與Fe(OH)3、Cl2共熱制取K2FeO4的化學(xué)方程式： 。
【答案】(1) H+、K+、Cl?、NO3-、OH? 將KNO3(或NO2- )轉(zhuǎn)化為KNO3 (或NO3-)
(2)BC
(3)存在平衡MgO+2NH4+＝2NH3+Mg2++H2O，加熱蒸出氨氣，促使平衡右移，得到較高濃度的MgCl2溶液
(4)將氣體收集在集氣瓶中，伸入帶火星的木條，若木條復(fù)燃說明為氧氣；取適量沉淀與試管中，用適量稀硫酸溶解，滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，說明沉淀含鐵元素(Fe3+) 5K2O+2Fe(OH)3+3Cl22K2FeO4+6KCl+3H2O
【解析】硝酸工業(yè)尾氣中主要含N2、NO、NO2，用氫氧化鉀溶液氧化吸收、結(jié)晶生成硝酸鉀固體，硝酸和氯化鉀攪拌結(jié)晶得到硝酸鉀固體和鹽酸，硝酸鉀固體在一定溫度下隔絕空氣分解生成固體C和氣體B。(1)硝酸和氯化鉀攪拌結(jié)晶得到硝酸鉀固體和鹽酸，則溶液A中的所有離子H+、K+、Cl?、NO3-、OH?；方法Ⅱ中，“氧化吸收液”的目的是將KNO3(或NO2- )轉(zhuǎn)化為KNO3 (或NO3-)；(2)A項(xiàng)，方法Ⅰ說明硝酸鉀的溶解度小于氯化鉀，與酸性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于二氧化氮能與氫氧化鉀發(fā)生歧化反應(yīng)鋇完全吸收，一
氧化氮和二氧化氮1：1的混合氣體能與氫氧化鉀發(fā)生歸中反應(yīng)被完全吸收，則方法Ⅱ中，n(NO)：n(NO2)≤1，氮氧化物才能被足量的KOH溶液充分吸收，故B正確；C項(xiàng)，KNO3固體與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸鉀、二氧化氮、氧氣和水，可產(chǎn)生紅棕色氣體，故C正確；D項(xiàng)，若氣體B是一種單質(zhì)，結(jié)合化合價(jià)可知為氧氣，則所得固體C為亞硝酸鉀，含有三種元素，故D錯(cuò)誤；故選BC；(3)工業(yè)上用NH4Cl溶液浸取菱鎂礦的煅燒粉(含MgO)，不斷加熱蒸出氨氣，以獲得較高濃度的MgCl2溶液，其原理是存在平衡MgO+2NH4+＝2NH3+Mg2++H2O，加熱蒸出氨氣，促使平衡右移，得到較高濃度的MgCl2溶液；(4)在某溫度下，KNO3分解得到的K2O可用于制備新型高效多功能水處理劑K2FeO4，K2FeO4水溶液放置過程中生成氧氣和氫氧化鐵沉淀，檢驗(yàn)氧氣的方法是將氣體收集在集氣瓶中，伸入帶火星的木條，若木條復(fù)燃，檢驗(yàn)氫氧化鐵沉淀的方法是取適量沉淀與試管中，用適量稀硫酸溶解，滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，說明沉淀含鐵元素，K2O與Fe(OH)3、Cl2共熱制取K2FeO4的化學(xué)方程式為：5K2O+2Fe(OH)3+3Cl22K2FeO4+6KCl+3H2O。
03 化學(xué)工藝流程與實(shí)驗(yàn)技術(shù)
3．(2024·浙江省寧波市十校高三二模聯(lián)考)砷的化合物可用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，如我國“天宮”空間站的核心艙“天和號”就是采用砷化鎵薄膜電池來供電。一種從酸性高濃度含砷廢水［砷主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在］中回收砷的工藝流程如下：
已知：Ⅰ.As2S3+6NaOH= Na3AsO3+ Na3AsS3+3H2O
Ⅱ.As2S3(s) +3S2-(aq)2AsS33-(aq)
Ⅲ.砷酸(H3AsO4)在酸性條件下有強(qiáng)氧化性
Ⅳ.Ksp(FeS)= 6.3×10－18，Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10－17
請回答：
(1)從含砷廢水到濾液Ⅰ，濃度明顯減小的陽離子為 (用離子符號表示)。
(2)下列說法正確的是__________。
A．沉砷時(shí)產(chǎn)生的廢氣可用CuSO4溶液吸收處理
B．酸化的目的是增加價(jià)砷的氧化性
C．浸取后所得濾渣的主要成分是FeS，不含F(xiàn)e(OH)2
D．酸性：H3SeO4＞H3AsO4
(3)“沉砷”過程中FeS是否可用過量的Na2S替換 (填“是”或“否”)；請從平衡移動(dòng)的角度解釋原因 。
(4)砷酸“還原”過程中發(fā)生的化學(xué)方程式為 。還原后溶液需檢驗(yàn)是否仍剩余砷酸，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案 。
【答案】(1)H+ (2)ABD
(3)否 由于As2S3(s) +3S2-(aq)2AsS33-(aq)，加入過量的Na2S，溶液中c(S2-)增大，平衡正向移動(dòng)不利于沉砷
(4) 2H3AsO4+2SO2=As2O3+2H2SO4+H2O 取少量溶液于一潔凈試管中，滴入幾滴NaI(或HI)溶液，再滴入淀粉溶液，若溶液呈藍(lán)色，則證明砷酸未還原完全
【解析】含砷廢水加入硫化亞鐵生成As2S3沉淀，As2S3沉淀和過量的硫化亞鐵加入氫氧化鈉，As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O，浸取得到硫化亞鐵濾渣和含Na3AsO3、Na3AsS3的濾液Ⅱ；濾液Ⅱ氧化脫硫生成硫單質(zhì)和Na3AsO4，酸化后生成H3AsO4，砷酸(H3AsO4)在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，能SO2被還原生成As2O3。(1)含砷廢水加入硫化亞鐵生成As2S3沉淀，H3AsO3與FeS發(fā)生如下反應(yīng)：2H3AsO3+3FeS+6H+=As2S3+3Fe2++6H2O，反應(yīng)過程中H+濃度明顯減??；(2)沉砷時(shí)產(chǎn)生的廢氣中含有H2S，可用CuSO4溶液吸收將其轉(zhuǎn)化為CuS固體處理，故A正確；砷酸(H3AsO4)在酸性條件下有強(qiáng)氧化性，因此酸化的目的是將砷酸鈉轉(zhuǎn)化為砷酸，從而增強(qiáng)+5價(jià)砷的氧化性，故B正確；FeS和Fe(OH)2的溶度積常數(shù)接近，在加NaOH溶液堿浸時(shí)，F(xiàn)eS可以部分轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2，因此濾渣中可能含F(xiàn)e(OH)2，故C錯(cuò)誤；非金屬性Se>As，則兩者最高價(jià)氧化物水化物的酸性強(qiáng)弱：H3SeO4＞H3AsO4，故D正確；(3)已知：Ⅱ．As2S3(s) +3S2-(aq)2AsS33-(aq)；加入過量的硫化鈉，溶液中c(S2-)增大，平衡正向移動(dòng)不利于沉砷，故 “沉砷”過程中FeS不可以用過量的Na2S替換。(4)砷酸“還原”過程中發(fā)生的化學(xué)方程式為2H3AsO4+2SO2=As2O3+2H2SO4+H2O；還原后溶液需檢驗(yàn)是否仍剩余砷酸，可利用其強(qiáng)氧化性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案：取少量溶液于一潔凈試管中，滴入幾滴NaI (或HI)溶液，再滴入淀粉溶液，若溶液呈藍(lán)色，則證明砷酸未還原完全。
04 化學(xué)工藝流程與數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用
4．(2024·浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)新高考調(diào)研卷)宋應(yīng)星《天工開物》載有一種礦石“銀礦鉛”，該礦石是與輝銀礦(主要成分為PbS)共生的方鉛礦(主要成分為Ag2S)。由于中國古代對銀的需求量高，故對該礦大量開采以彌補(bǔ)銀的短缺情況。古人在勞動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)兩種礦石常共生，故有“上有鉛者，其下有銀”(《管子·地?cái)?shù)篇》)的說法。現(xiàn)利用該礦石制備鉛蓄電池正極材料PbO2和超細(xì)銀粉，工藝流程如下：
已知：①“分離”后的礦石粉末還含有3%左右的ZnS、FeS、CaSiO3雜質(zhì)；
②“酸化”過程中PbS會(huì)與熱的濃鹽酸反應(yīng)生成PbCl2 (微溶)；在濃鹽酸中有PbCl2+2HCl=H2(PbCl4)(aq)，而Ag2S與熱的濃鹽酸不反應(yīng)，但可以與氰化物反應(yīng)生成二氰合銀離子；和可以類似的形成四氰合鋅離子。
③下，Ksp(Ag2S)= 10－49.20，反應(yīng)Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+的平衡常數(shù)Kf=107.05。
回答下列問題：
(1)浮選劑是頭部為親硫基、尾部為長烴鏈(憎水基)的分子，可吸引粉碎后的礦物中的含硫基團(tuán)，從而完成對礦物中硫化物的富集?！案∵x”步驟的目的是 。
(2)“還原”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ，流程中可重復(fù)利用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。
(3)有同學(xué)認(rèn)為在下“溶銀”過程可以用濃氨水代替溶液，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)二者混合后無明顯現(xiàn)象，請通過計(jì)算溶液中[Ag(NH3)2]+的濃度達(dá)到0.1ml·L-1所需要的最小氨濃度解釋其原因 。(計(jì)算結(jié)果保留指數(shù)形式，忽略NH3與NH4+之間的轉(zhuǎn)化)
(4)“酸化”過程中生成的H2S會(huì)威脅人體健康。已知下某車間(空氣體積為)H2S的揮發(fā)速率v(mg·h-1)與時(shí)間有成立，式中k，w為常數(shù)。氣相色譜儀測定車間H2S濃度結(jié)果擬合為如圖所示的曲線，則k = ，H2S的揮發(fā)半衰期(揮發(fā)H2S的量首次達(dá)到揮發(fā)H2S總量的一半的時(shí)間) t1/2 (填“>”“ 是
【解析】銀礦鉛礦石經(jīng)粉碎、浮選后，分離去掉浮選劑，酸化分離出Ag2S濾渣，濾渣加入KCN溶解分離出銀溶液，加入鋅粉還原得到銀粉；濾液Ⅰ轉(zhuǎn)沉將鉛轉(zhuǎn)化為沉淀，加入碳酸鈉、醋酸轉(zhuǎn)化后加入過硫酸鈉氧化得到二氧化鉛。(1)浮選劑是頭部為親硫基、尾部為長烴鏈(憎水基)的分子，可吸引粉碎后的礦物中的含硫基團(tuán)，故其目的是：除去礦物中不含硫的雜質(zhì)，分離出含硫物質(zhì)；(2)已知：Ag2S與氰化物反應(yīng)生成二氰合銀離子，Zn2+和CN-可以類似的形成四氰合鋅離子，則溶銀后溶液中含有Ag(CN)2-，加入鋅粉將Ag(CN)2-還原為銀單質(zhì)，同時(shí)生成Zn(CN)42-，故“還原”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Ag(CN)2-+ Zn=2Ag+Zn(CN)42-；在氧化過程中過硫酸鈉氧化鉛元素得到二氧化鉛，同時(shí)得到硫酸鈉，硫酸鈉在轉(zhuǎn)沉流程中可重復(fù)利用；(3)反應(yīng)Ag2S+4NH3=2[Ag(NH3)2]++S2-的平衡常數(shù)為，要使得c{[Ag(NH3)2]+}=0.1 ml/L，則c (S2-)=0.05ml/L，則此時(shí)，氨水濃度不可能達(dá)到此濃度，故二者混合后無明顯現(xiàn)象；(4)由點(diǎn)(0，110)可知，，由點(diǎn)(10，60)可知，V的揮發(fā)半衰期(揮發(fā)H2S的量首次達(dá)到揮發(fā)H2S總量的一半的時(shí)間) t1/2大于10min；由圖可知，該車間環(huán)境H2S含量為，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
05 化學(xué)工藝流程與分離提純
5．(2024·浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬)下圖是使用離子交換樹脂的“離子交換法”從海帶中提取碘的主要流程。
已知：①強(qiáng)堿性陰離子樹脂(用R—Cl表示，Cl-可被其它更易被吸附的陰離子替代)對I3-有很強(qiáng)的交換吸附能力；②步驟“交換吸附”發(fā)生的反應(yīng)：R—Cl +I3-=R—I3+Cl-。
請回答：
(1)寫出海帶浸出液被氧化生成粗碘水過程中的反應(yīng)方程式： 。
(2)下列說法正確的是__________。
A．已知I3-的VSEPR模型為，推測I3-為sp雜化
B．可用KI溶液提取CCl4中的碘單質(zhì)
C．該制備流程中“洗脫”、“酸化”、“NaCl洗脫”均涉及到氧化還原反應(yīng)
D．“酸化氧化”過程若選擇NaNO2為氧化劑，反應(yīng)生成一種無色氣體，遇空氣立即變?yōu)榧t棕色，則NaNO2與的物質(zhì)的量比應(yīng)不少于
(3)“氧化”過程不能加入過量H2O2，原因是 。
(4)流程中的中間產(chǎn)物NaIO3可在淀粉指示劑下與酸化的過氧化氫反應(yīng)，現(xiàn)象為藍(lán)色—無色—藍(lán)色—無色的重復(fù)現(xiàn)象，稱為“碘鐘實(shí)驗(yàn)”，寫出a過程的離子方程式。
a．藍(lán)色出現(xiàn)，并伴有大量氣泡： ；
b．藍(lán)色消失： I2-+5H2O2=2H++2IO3-+4H2O
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證氧化過程得到粗碘水中碘元素除I3-外可能的存在形式。(不考慮其它雜質(zhì)陰離子) 。
【答案】(1)H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，I2+ I-I3- (2)BD
(3)H2O2會(huì)I-全部氧化生成I2，無法進(jìn)行反應(yīng)I2+ I-I3-，從而導(dǎo)致后續(xù)反應(yīng)無法進(jìn)行
(4)2H++2IO3-+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O
(5)取少量上層清液于試管中，加入淀粉溶液變藍(lán)，證明含I2；另取少量上層清液于試管，加入硝酸銀產(chǎn)生黃色沉淀，再加入稀硝酸沉淀不溶解，證明含I-
【解析】由題給流程可知，向海帶浸出液中加入雙氧水和稀硫酸，將溶液中的碘離子氧化為碘單質(zhì)得到含有碘、碘離子和碘三離子的粗碘水；用強(qiáng)堿性陰離子樹脂吸附粗碘中的碘元素得到R—I3；向R—I3中加入氫氧化鈉溶液洗脫，將R—I3轉(zhuǎn)化為R—I、碘化鈉和碘酸鈉；向碘化鈉和碘酸鈉混合溶液中加入酸酸化，將溶液中碘化鈉和碘酸鈉轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)得到粗碘液；R—I浸泡在氯化鈉溶液中進(jìn)行洗脫，使樹脂再生，并得到的碘化鈉溶液；向碘化鈉溶液中加入酸和合適的氧化劑將溶液中碘離子氧化為碘單質(zhì)得到粗碘液。(1)海帶浸出液被氧化生成粗碘水發(fā)生的反應(yīng)為溶液中部分碘離子與過氧化氫酸性溶液反應(yīng)生成碘和水，反應(yīng)生成的碘與溶液中的碘離子反應(yīng)生成碘三離子，反應(yīng)的離子方程式依次為H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，I2+ I-I3-；(2)A項(xiàng)，由圖可知，VSEPR模型為三角雙錐，則離子中碘原子的雜化方式不可能為sp雜化，故錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碘能與溶液中的碘離子反應(yīng)生成碘三離子，則碘化鉀溶液中的碘離子能與四氯化碳中的碘單質(zhì)反應(yīng)生成不溶于四氯化碳的碘三離子，所以可以用碘化鉀溶液溶液提取四氯化碳中的碘單質(zhì)，故正確；C項(xiàng)，氯化鈉洗脫時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為R—I+Cl—=R—Cl+I—，反應(yīng)中沒有元素發(fā)生化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由題意可知，酸化氧化步驟發(fā)生的反應(yīng)為溶液中碘離子與亞硝酸根離子在酸性條件下反應(yīng)生成碘、一氧化氮和水，由得失電子數(shù)目守恒可知，若要使溶液中的碘離子完全被氧化，氧化劑亞硝酸鈉和還原劑碘化鈉的物質(zhì)的量比應(yīng)大于1：1，故正確；故選BD；(3)加入雙氧水和稀硫酸的目的是將溶液中的碘離子氧化為碘單質(zhì)得到含有碘和碘三離子的粗碘水，若氧化過程中加入過量的過氧化氫溶液，過氧化氫會(huì)將溶液中的碘離子完全氧化為碘，無法得到含有碘和碘三離子的粗碘水，所以加入的過氧化氫溶液不能過量；(4)由題意可知，a步驟中藍(lán)色出現(xiàn)發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下溶液中碘酸根離子與過氧化氫溶液反應(yīng)生成碘、氧氣和水，反應(yīng)的離子方程式為2H++2IO3-+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O；(5)由分析可知，粗碘水中可能含有含有碘、碘離子和碘三離子，檢驗(yàn)溶液中含有單質(zhì)碘的操作為取少量上層清液于試管中，加入淀粉溶液變藍(lán)，證明含有碘；檢驗(yàn)溶液中含有碘離子的操作為取少量上層清液于試管，加入硝酸銀產(chǎn)生黃色沉淀，再加入稀硝酸沉淀不溶解，證明含碘離子。
1．(2024·浙江省杭州市高三下學(xué)期二模)固態(tài)化合物CaCu2O3有如下轉(zhuǎn)化：
已知：固體G的摩爾質(zhì)量為80g/ml。
(1)用化學(xué)式表示A的組成 ，寫出溶液D中主要的陽離子 。
(2)下列說法正確的是___________。
A．反應(yīng)Ⅰ中NH3體現(xiàn)氧化性
B．反應(yīng)Ⅱ的現(xiàn)象說明穩(wěn)定性：Cu[(NH3)4]2+＞ Cu[(H2O)4]2+
C．氣體混合物B的組成為N2、NH3
D．固體G與水反應(yīng)可以得到NH3
(3)已知高銅酸鈉(NaCuO2)是一種黑色難溶于水的固體，具有強(qiáng)氧化性，但在中性或堿性溶液下穩(wěn)定，可在NaOH溶液中用NaClO氧化Cu(OH)2制得。
①寫出制備NaCuO2的離子方程式 。
②制備的高銅酸鈉中可能含有Cu(OH)2，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cu(OH)2是否存在 。
【答案】(1) Ca(OH)2和Cu H+、Cu2+、Ca2+ (2)BD
(3) 2Na++2OH-+2Cu(OH)2+ClO-=2NaCuO2↓+Cl-+3H2O 取樣品少許于一試管，向其中加入足量的氨水，若能產(chǎn)生深藍(lán)色溶液，則說明含有Cu(OH)2，反之則反
【解析】固態(tài)化合物CaCu2O3與足量的NH3共熱產(chǎn)生固體A，主要成分為Ca(OH)2和Cu，固體A中加入足量的HNO3中產(chǎn)生無色氣體NO和溶液D，主要成分是Cu(NO3)2和Ca(NO3)2，根據(jù)NH3具有還原性產(chǎn)生N2、H2O(g)和過量的NH3，故氣體混合物B為H2O(g)、NH3和N2，除去NH3、H2O(g)后得到單質(zhì)氣體F即N2，N2和CaC2一定條件下產(chǎn)生C和固體G，根據(jù)G的摩爾質(zhì)量為80g/ml，可知G的化學(xué)式為CaCN2，據(jù)此分析解題。(1)A的組成為：Ca(OH)2和Cu，D溶液的主要成分是Cu(NO3)2和Ca(NO3)2，以及過量的HNO3，則其中主要的陽離子為：H+、Cu2+、Ca2+；(2)A項(xiàng)，反應(yīng)Ⅰ中NH3中的N轉(zhuǎn)化為N2，故NH3體現(xiàn)還原性，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)Ⅱ即向含有Cu2+的溶液中加入氨水至過量，根據(jù)先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后沉淀溶解生成深藍(lán)色溶液，即形成了Cu[(NH3)4]2+的現(xiàn)象可以說明穩(wěn)定性：Cu[(NH3)4]2+＞ Cu[(H2O)4]2+，B正確；C項(xiàng)，氣體混合物B的組成為N2、NH3和水蒸氣，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，固體G的成分為CaCN2，其與水反應(yīng)可以得到
NH3，反應(yīng)方程式為：CaCN2+3H2O=2NH3↑+CaCO3↓，D正確；故選BD；(3)已知高銅酸鈉(NaCuO2)是一種黑色難溶于水的固體，具有強(qiáng)氧化性，但在中性或堿性溶液下穩(wěn)定。①根據(jù)在NaOH溶液中用NaClO氧化Cu(OH)2制得(NaCuO2)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)可得2NaOH+2Cu(OH)2+NaClO=2NaCuO2+NaCl+3H2O，故制備NaCuO2的離子方程式為：2Na++2OH-+2Cu(OH)2+ClO-=2NaCuO2↓+Cl-+3H2O；②由題干信息可知，Cu(OH)2能溶液過量的氨水中生成深藍(lán)色溶液，且Cu(OH)2能溶于過量的NaOH溶液中生成藍(lán)色溶液[Cu(OH)4]2-，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取樣品少許于一試管，向其中加入足量的氨水，若能產(chǎn)生深藍(lán)色溶液，則說明含有Cu(OH)2，反之則反。
2．(2024·浙江省嘉興市高三下學(xué)期二模)Fe3S4固體是一種重要的磁性材料，以它為原料實(shí)現(xiàn)如下化合物的轉(zhuǎn)化：
已知：在較高濃度Cl-的溶液中，F(xiàn)e3+以FeCl4-的形式存在，溶液呈亮黃色。
請回答：
(1)依據(jù)B→C→D的現(xiàn)象，判斷Cl-、SCN-、CN-與Fe3+的配位能力由強(qiáng)到弱依次為 ，無色酸性溶液F中的含硫陰離子有 。
(2)Fe3S4能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.518g?L-1)，寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
(3)下列說法正確的是___________。
A．固體A中可能含有FeOB．無色氣體E能完全溶于水
C．溶液C呈酸性，是由于Fe3+水解D．溶液B可溶解銅
(4)寫出F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式 。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定溶液G中的陰離子 。
【答案】(1) CN-＞SCN-＞Cl-CN- HSO3-、SO32-、SO42-
(2) Fe3S4+6H+=3Fe2++3H2S↑+S
(3)D
(4) H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI 取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO42-；取上層清液，滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生黃色沉淀，則有
【解析】Fe3S4固體通入足量空氣充分煅燒，得到Fe2O3固體和無色氣體E。固體A(Fe2O3)中加入足量鹽酸，發(fā)生反應(yīng)生成FeCl4-等，加入KSCN溶液，得到血紅色的Fe(SCN)3溶液，再加入NaCN溶液，又轉(zhuǎn)
化為黃色的Fe(CN)63-溶液。無色氣體E為SO2與空氣的混合氣，通入H2O中，SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3，有少部分H2SO3被O2氧化生成H2SO4；加入足量碘水，H2SO3被I2氧化為H2SO4，同時(shí)生成HI。(1)依據(jù)B[FeCl4-]→C[Fe(SCN)3]→D[Fe(CN)63--]的現(xiàn)象可以判斷，反應(yīng)的產(chǎn)物都比反應(yīng)物穩(wěn)定性強(qiáng)，則Cl-、SCN-、CN-與Fe3+的配位能力由強(qiáng)到弱依次為CN-＞SCN-＞Cl-CN-。由分析可知，無色酸性溶液F中含有H2SO3和H2SO4，則含硫陰離子有HSO3-、SO32-、SO42-。(2)Fe3S4能與稀硫酸反應(yīng)，生成的淡黃色不溶物為硫，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.518g?L-1的氣體，摩爾質(zhì)量為1.518g?L-1×22.4L/ml=34g/ml，其為H2S，S來自H2S與Fe3+的反應(yīng)，則該反應(yīng)的離子方程式為Fe3S4+6H+=3Fe2++3H2S↑+S。(3)A項(xiàng)，因?yàn)橥ㄈ氲目諝庾懔?，所以固體A中不可能含有FeO，A不正確；B項(xiàng)，無色氣體E中除含有SO2外，還含有空氣，所以E不可能完全溶于水，B不正確；C項(xiàng)，因?yàn)楣腆wA中加入足量的鹽酸，所以溶液C呈酸性，不是因Fe3+水解產(chǎn)生，C不正確；D項(xiàng)，溶液B為FeCl4-，可電離產(chǎn)生Fe3+，所以可溶解銅，D正確；故選D。(4)F(H2SO3)與I2反應(yīng)，生成G(H2SO4、HI)等，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定溶液G中的陰離子，也就是檢驗(yàn)SO42-和I-的存在，SO42-用BaCl2檢驗(yàn)，I-用AgNO3檢驗(yàn)。方案為：取溶液G，加入過量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則有SO42-；取上層清液，滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生黃色沉淀，則有I-。
3．(2024·浙江省金麗衢十二校高三下學(xué)期第二次聯(lián)考)已知難溶性化合物的化學(xué)式為Ba4MnFeO6CO3，對進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，部分產(chǎn)物已經(jīng)略去。
已知：中的金屬元素在該實(shí)驗(yàn)條件下不能與NH3產(chǎn)生配合物。
(1)高溫下在H2氣流中的反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)(填“屬于”或“不屬于”)，中鋇元素的化合價(jià)為 。
(2)步驟Ⅳ可以進(jìn)行的原因除了生成Fe3O4降低體系的能量之外，從化學(xué)平衡的角度解釋能夠發(fā)生的原因 。
(3)下列說法正確的是________。
A．溶液D中陽離子只有NH4+
B．若磁鐵能吸引反應(yīng)Ⅳ的剩余固體，則證明鐵有剩余
C．步驟Ⅱ中的氯化銨溶液也可以用鹽酸代替
D．依據(jù)步驟Ⅲ可知堿性強(qiáng)弱Ba(OH)2＞Mn (OH)2
(4)固體在一定條件下也可以與溶液反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式 。
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)混合氣體A(除H2外)的成份 。
【答案】(1)屬于 +2價(jià)
(2)水蒸氣流不斷帶出生成的氫氣促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng)
(3)D
(4)Ba4MnFeO6CO3+14H++2I-=4 Ba2++Mn2++Fe2++I2+CO2↑+7H2O
(5)先將混合氣體通過無水硫酸銅粉末，若變藍(lán)，說明有水蒸氣，再將混合氣體通過澄清的石灰水，若出現(xiàn)渾濁，說明有二氧化碳?xì)怏w。
【解析】固體單質(zhì)C和水在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4，C為Fe，混合溶液C和氨水反應(yīng)生成Mg(OH)2和NH4Cl溶液，混合溶液C中含有Mg2+，固體混合物B中含有Fe和MgO，氣體混合物A為H2和CO2。(1)Y高溫下在氫氣氣流中高溫分解生成了Fe，元素價(jià)態(tài)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)化合物化合價(jià)代數(shù)和為0，可知鋇元素價(jià)態(tài)為+2。(2)步驟Ⅳ能夠進(jìn)行的原因，從化學(xué)平衡角度進(jìn)行解釋的話是因?yàn)橥ㄈ霘錃鈿饬?，帶走了水蒸氣產(chǎn)物，平衡正移。(3)A項(xiàng)，溶液D的陽離子除了銨根離子，還有氫離子和鋇離子，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，發(fā)生反應(yīng)Ⅳ后固體有四氧化三鐵，磁鐵能吸引四氧化三鐵，因此不能證明有鐵剩余，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，步驟II中的氯化銨溶液有兩個(gè)作用，一是防止鐵離子水解，二是調(diào)節(jié)pH，因此不能用鹽酸代替，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由步驟III可以判斷出氫氧化鋇的堿性大于氫氧化錳的堿性，D正確；故選D。(4)固體Y在HI溶液下發(fā)生反應(yīng)，生成碘單質(zhì)，鋇離子，錳離子，亞鐵離子和二氧化碳，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：Ba4MnFeO6CO3+14H++2I-=4 Ba2++Mn2++Fe2++I2+CO2↑+7H2O 。(5)混合氣體A除了氫氣外還含有二氧化碳和水蒸氣。首先可以通過無水硫酸銅，若呈藍(lán)色，則證明混合氣體中含有水蒸氣。接著再將混合氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁則說明有二氧化碳。
4．(2024·浙江省縣域教研聯(lián)盟高三選考模擬)黃銅礦的主要成份為CuFeS2，現(xiàn)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系制備有關(guān)物質(zhì)。
已知：沉淀D的摩爾質(zhì)量為。請回答：
(1)尾氣中SO2經(jīng)過充分綜合利用可以得到石膏，請寫出石膏的化學(xué)式： 。
(2)煅燒含硫量高的礦物得到高濃度的SO2，干燥的氣體與氯氣在活性炭催化下可生成一種用于有機(jī)合成的常見物質(zhì)A，該物質(zhì)水解時(shí)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)得到兩種強(qiáng)酸。
①寫出物質(zhì)A分子的結(jié)構(gòu)式： 。
②一定壓強(qiáng)下，化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是 。
(3)生成沉淀D的離子反應(yīng)方程式 。
(4)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液C中的陽離子 。
【答案】(1) CaSO4·2H2O
(2) 硫酸能形成分子間氫鍵，SO2Cl2沒有分子間氫鍵，所以SO2Cl2熔沸點(diǎn)較低
(3)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O= 2CuCl↓+SO42-+4H+
(4)取少量溶液C于一支試管，加入石蕊試液(或pH試紙)溶液顯紅色(pH試紙變紅)，則有H+，另取少量溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀則有Fe2+
【解析】黃銅礦(CuFeS2)與足量空氣煅燒生成二氧化硫、氧化鐵和氧化銅固體，固體加入鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅混合溶液，通入足量二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸和氯化亞銅沉淀，二氧化硫氣體和氯氣在活性炭催化作用下反應(yīng)生成SO2Cl2。(1)石膏的化學(xué)式：CaSO4·2H2O；(2)①干燥的SO2氣體與氯氣在活性炭催化下可生成一種用于有機(jī)合成的常見物質(zhì)A，則A為SO2Cl2，該物質(zhì)(SO2Cl2)水解時(shí)發(fā)生非氧化還原反應(yīng)得到兩種強(qiáng)酸即硫酸和鹽酸，則物質(zhì)A分子為SO2Cl2，其結(jié)構(gòu)式：；②一定壓強(qiáng)下，化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是硫酸能形成分子間氫鍵，SO2Cl2沒有分子間氫鍵，所以SO2Cl2熔沸點(diǎn)較低；(3)根據(jù)沉淀D的摩爾質(zhì)量為，說明D為氯化亞銅，則是銅離子和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根和亞銅離子，亞銅離子和氯離子反應(yīng)生成CuCl，則生成沉淀D的離子反應(yīng)方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O= 2CuCl↓+SO42-+4H+。(4)根據(jù)前面分析，溶液C中含有氫離子和亞鐵離子，檢驗(yàn)氫離子常用紫色石蕊，檢驗(yàn)亞鐵離子常用K3[Fe(CN)6]溶液，因此實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液C中的陽離子方法是取少量溶液C于一支試管，加入石蕊試液(或pH試紙)溶液顯紅色(pH試紙變紅)，則有H+，另取少量溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀則有Fe2+。
5．(2024·浙江省杭州高級中學(xué)高三選考模擬)工業(yè)上以SO2為原料制備化合物A和B，且SO2尾氣可以
使用氨水吸收
(1)寫出在空氣中發(fā)生反應(yīng)②的化學(xué)方程式 。
(2)已知物質(zhì)A比硫酸的熔點(diǎn)更高，原因是 。
(3)下列說法正確的是_____。
A．(NH4)2SO4俗稱為肥田粉，是良好的氮肥
B．物質(zhì)A的水溶液呈中性
C．物質(zhì)A中N顯示負(fù)價(jià)
D．物質(zhì)B和NH3反應(yīng)可以生成A
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物B中含有Cl元素 (已知Ag2SO4微溶于水，不考慮Ag2SO4在濃酸中的溶解)；寫出實(shí)驗(yàn)過程中涉及的第一個(gè)反應(yīng)方程式 。
【答案】(1) 2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
(2)A是三氧化硫與等物質(zhì)的量的氨氣反應(yīng)生成的氨基磺酸，類比氨基酸，其可以形成內(nèi)鹽，而硫酸分子間只有分子間作用力，因此，物質(zhì)A比硫酸的熔點(diǎn)更高
(3)ACD
(4) 取樣，先加入足量的硝酸鋇溶液，靜置，向上層清液滴加硝酸溶液，生成白色沉淀，證明存在氯元素 H2SO4+Ba(NO3)2= BaSO4↓+2HNO3
【解析】二氧化硫被氨水吸收生成亞硫酸銨，亞硫酸銨可以被氧化劑氧化為硫酸銨；二氧化硫被氧氣等氧化為三氧化硫，三氧化硫和等物質(zhì)的量的氨氣吸收生成A：硫酸氫銨；二氧化硫被等物質(zhì)的量的氯氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為B：SO2Cl2。(1)亞硫酸銨可以被空氣中氧氣為硫酸銨，反應(yīng)為2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4；(2)A是三氧化硫與等物質(zhì)的量的氨氣反應(yīng)生成的氨基磺酸，類比氨基酸，其可以形成內(nèi)鹽，而硫酸分子間只有分子間作用力，因此，物質(zhì)A比硫酸的熔點(diǎn)更高；(3)A項(xiàng)，(NH4)2SO4俗稱為肥田粉，含有氮元素，是良好的氮肥，正確；B項(xiàng)，物質(zhì)硫酸氫銨的水溶液中完全電離出氫離子、銨根離子、硫酸根離子，溶液顯酸性，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，物質(zhì)A硫酸氫銨中含有銨根離子，銨根離子中N顯示負(fù)-3價(jià)，正確；D項(xiàng)，物質(zhì)B SO2Cl2和水轉(zhuǎn)化為硫酸，硫酸再和NH3反應(yīng)可以生成A硫酸氫銨，正確；故選ACD；(4)氯離子和銀離子生成氯
化銀白色沉淀，但是需要排除硫元素轉(zhuǎn)化的硫酸根離子的干擾，故實(shí)驗(yàn)為：取樣，先加入足量的硝酸鋇溶液，靜置，向上層清液滴加硝酸溶液，生成白色沉淀證明存在氯元素；實(shí)驗(yàn)過程中涉及的第一個(gè)反應(yīng)方程式H2SO4+Ba(NO3)2= BaSO4↓+2HNO3。
6．(2024·浙江省紹興市第一中學(xué)高三首考模擬)工業(yè)上以NH3為原料按如下流程制取化合物A。
已知：水溶液中，ClO－可與反應(yīng)生成Cl－
請回答：
(1)寫出NH3催化氧化生成NO的化學(xué)方程式 。
(2)等物質(zhì)的量的HNO3與ClF反應(yīng)除生成A外，另一種產(chǎn)物為HF。
①電子衍射研究表明，氣態(tài)HF中存在環(huán)狀六聚體(HF)6，而其他鹵素的氣態(tài)氫化物卻不存在，氣態(tài)HF中存在環(huán)狀六聚體(HF)6的原因是 。
②下列說法正確的是 。
A．尾氣的主要成分是NO，可用NaOH溶液直接吸收 B．ClF中的Cl呈零價(jià)
C．化合物A具有強(qiáng)氧化性 D．TiCl4與A反應(yīng)能生成Ti(NO3)4
(3)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物A中含有Cl元素 。
②寫出實(shí)驗(yàn)過程中涉及的反應(yīng)方程式 。
【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2) HF之間通過氫鍵締合形成六聚體 CD
(3)取適量ClNO3于試管中加入適量NaNO2溶液充分反應(yīng)，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明A中存在Cl元素 ClNO3+NO2-+H2O＝Cl－+2H++2NO3-，Ag++Cl－＝AgCl↓
【解析】該流程中，NH3催化氧化生成NO，NO發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2，NO2在吸收塔中和水反應(yīng)生成HNO3和NO尾氣，HNO3和ClF反應(yīng)生成ClNO3。(1)NH3催化氧化生成NO和水，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O。(2)①氣態(tài)HF中存在環(huán)狀六聚體(HF)6的原因是HF之間通過氫鍵締合形成六聚體；②A項(xiàng)，尾氣的主要成分是NO，NO不和NaOH溶液反應(yīng)，不能用NaOH溶液直接吸收，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，ClF中的Fe為-1價(jià)，Cl為+1價(jià)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，等物質(zhì)的量的HNO3
與ClF反應(yīng)除生成A外，另一種產(chǎn)物為HF，由原子守恒可知A為ClNO3，A中Cl元素為+1價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，故C正確；D項(xiàng)，TiCl4與ClNO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Ti(NO3)4，故D正確；故選CD。(3)①ClNO3中Cl元素為+1價(jià)，需要轉(zhuǎn)化為Cl-才能檢驗(yàn)，由已知信息可以推知，ClNO3和NaNO2反應(yīng)可以生成HCl、NaNO3、HNO3，驗(yàn)證化合物A中含有Cl元素的方法為：取適量ClNO3于試管中加入適量NaNO2溶液充分反應(yīng)，再滴加AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明A中存在Cl元素；②實(shí)驗(yàn)過程中涉及的反應(yīng)方程式：ClNO3+ NO2-+H2O＝Cl－+2H++2NO3-，Ag++Cl－＝AgCl↓。
7．(2024·江浙高中(縣中)發(fā)展共同體高三聯(lián)考)碳酸二甲酯是一種環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料，可以通過下列流程制備：
已知：酰氯具有酯的性質(zhì)。請回答：
(1)寫出NH3的電子式 。
(2)寫出步驟Ⅲ的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(3)下列說法正確的是_______。
A．液氯和氯水工業(yè)上均可用鐵槽車運(yùn)送
B．CO(NH2)2屬于銨鹽，含氮量高，可作氮肥
C．碳酸二甲酯在酸性條件下水解產(chǎn)生的氣體是非極性分子
D．CO與Fe可形成配合物Fe(CO)5，其中配位原子是O
(4)碳酸二甲酯比碳酸一甲酯的沸點(diǎn) (填“低”或“高”)，分析其原因 。
(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)COCl2中的氯元素 。
【答案】(1)
(2) CO(NH2)2+2CH3OH= CO(OCH3)2+2NH3
(3)C
(4) 低 碳酸一甲酯能形成分子間氫鍵
(5)將COCl2通入足量的NaOH溶液充分反應(yīng)，先加足量稀硝酸，再加AgNO3溶液，若生成白色沉淀，說明COCl2中含氯元素
【解析】CO和氯氣反應(yīng)生成酰氯，酰氯和氨氣發(fā)生取代反應(yīng)生成尿素和氯化氫，尿素和乙醇反應(yīng)生成
碳酸二甲酯和氨氣。(1)NH3是共價(jià)化合物，電子式為；(2)步驟Ⅲ是尿素和甲醇發(fā)生取代反應(yīng)生成碳酸二甲酯和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為CO(NH2)2+2CH3OH= CO(OCH3)2+2NH3；(3)A項(xiàng)，液氯可用鐵槽車運(yùn)送，氯水中含有鹽酸，氯水不能用鐵槽車運(yùn)送，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO(NH2)2是有機(jī)物，不含銨根離子，不屬于銨鹽，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，碳酸二甲酯在酸性條件下水解產(chǎn)生的氣體是二氧化碳，二氧化碳是非極性分子，故C正確；D項(xiàng)，CO與Fe可形成配合物Fe(CO)5，C的電負(fù)性小于O，所以配位原子是C，故D錯(cuò)誤；故選C。(4)碳酸一甲酯含有O-H鍵，碳酸一甲酯能形成分子間氫鍵，所以碳酸二甲酯比碳酸一甲酯的沸點(diǎn)低。(5)將COCl2通入足量的NaOH溶液充分反應(yīng)，先加足量稀硝酸，再加AgNO3溶液，若生成白色沉淀，說明COCl2中含氯元素。
8．(2024·浙江省9 +1高中聯(lián)盟高三聯(lián)考)NH3是重要的化工原料，按如下流程充分利用。
已知：①與性質(zhì)相似
②+4NH3+2NH4Cl
(1)①混合物A的成分為 (用化學(xué)式表示)。
②寫出途徑Ⅰ反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
③NaN3是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。寫出NaN3的電子式 。
(2)下列說法不正確的是___________。
A．工業(yè)制HNO3，綜合考慮B為空氣
B．途徑Ⅱ，向飽和食鹽水中先通入CO2，再通入NH3
C．尿素CO(NH2)2是常用的氮肥，不能與草木灰混合施用
D．物質(zhì)C屬于有機(jī)高分子化合物，可用于生產(chǎn)火藥、塑料和涂料
(3)①N2H4為二元弱堿，其在水中的電離與氨相似；25℃，N2H4第一步電離平衡常數(shù)Kb1的值
為 。(已知：N2H4+H+N2H5+ )
②結(jié)合的能力：N2H4 CH3NH2(填“>”或“”“=”或“ HClO4中非羥基氧的個(gè)數(shù)多于HClO3，HClO4中H-O鍵極性更強(qiáng)
(4)取少量固體樣品于試管中，加入NaOH溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若變藍(lán)色，說明含有氮元素
【解析】(1)羥胺有類似于NH3的堿性，會(huì)與水反應(yīng)，方程式為NH2OH+H2ONH3OH++OH-；②根據(jù)元素守恒可得方程式為CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=NaCl+N2H4+Na2CO3+H2O或CO(NH2)2+NaOH+NaClO=NaCl+N2H4+NaHCO3；(2)A項(xiàng)，N2H4中存在N-N非極性鍵，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N2H4+H2SO4=N2H6SO4把肼看成氨的衍生物(NH2-NH2)每個(gè)N為sp3雜化，每個(gè)N都有一對孤對可以給H+配位。如果少量硫酸可以形成(N2H5)2SO4，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電負(fù)性H”或“”、“=”或“

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