2020年高考化学《无机化工流程图题》专项复习及答案解析
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1、 2020 年高考化学年高考化学无机化工流程图题无机化工流程图题专项复习专项复习 一、单选题(本大题共 20 小题,共 40 分) 1. 某化学小组以铝土矿 含 、和 为原料进行炼铝探究 流程如下 , 叙述错误 的是 A. 步骤过程中均需过滤操作 B. a、b 中铝元素的化合价相同 C. 反应的化学方程式为: D. d 只能是氧化铝 2. 是一种常见的化肥,某工厂用石膏、和制备的 工艺流程如下: 3. 4. 下列说法正确的是 A. 通入和的顺序可以互换 B. 操作 2为将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤,可得 C. 步骤中反应的离子方程式为 D. 通入的和均应过量,且工艺流程中可循环利用 5. 由
2、二氧化硅制高纯硅的流程如下,下列判断中不正确的是 6. A. 均属于氧化还原反应 B. 和 HCl均可循环利用 C. 是一种坚硬难熔的固体 D. 硅可用于制作光导纤维 7. 实验室利用废弃旧电池的铜帽 、Cu 总含量约为回收 Cu并制备 ZnO 的部 分实验过程如图 3所示: 8. 下列叙述错误的是 A. 合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境 B. “溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入代替 C. 加入锌粉反应的离子为 D. “过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到 ZnO 9. 多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制晶的主要原 料。已知多晶硅
3、第三代工业制取流程如图所示: 10. 11. 下列说法错误的是 A. Y、Z分别为、 B. 制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成碳化硅,在该副反应中,氧化 剂与还原剂的物质的量之比为 1:1 C. 极易水解,其完全水解的产物为、HCl,据此推测中硅 元素的化合价为价 D. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应 12. 活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料。某小组以粗氧化锌 含铁、铜的氧化 物 为原料模拟工业生产活性氧化锌,步骤如下: 13. 已知相关氢氧化物沉淀 pH范围如表所示 开始沉淀 完全沉淀 下列说法不正确的是 A. “酸浸”中稀硫酸可用浓硫酸配制,需玻璃棒、烧杯、量简、胶头滴 管
4、等仪器 B. “除铁”中用 ZnO粉调节溶液 pH至 C. “除铜”中加入 Zn粉过量对制备活性氧化锌的产量没有影响 D. “沉锌”反应为 14. 工业上用粗盐 含、等杂质 为主要原料采用“侯氏制城法”生产 纯碱和化肥工艺流程如图所示。下列有关说法不正确的是 A. 对粗盐溶液除杂可依次加入 NaOH、,再加入盐酸调节溶液 pH B. 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C. 流程图中的系列操作中用到的仪器可能有玻璃棒、烧杯、漏斗、坩埚等 D. 该流程中得到的晶体用到了溶解度的差异性 15. 某废催化剂含、ZnS、CuS及少量的 某实验小组以废催化剂为原料,回 收锌和铜。设计实验流程如下:已知:C
5、uS 既不溶于稀硫酸,也不与稀硫酸反应。 下列说法正确的是 16. A. 滤液 1 中是否含有,可以选用 KSCN 和新制的氯水检验 B. 步骤操作中,先加 ,在不断搅拌下,再加入 C. 滤渣 1成分是和 CuS,滤渣 2 成分一定是 D. 步骤操作中,生成的气体需用 NaOH 溶液或溶液吸收 17. 废铁屑制的一种流程如下图: 18. 下列说法不正确的是 A. 热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污 B. 操作 a 是萃取 C. 冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解 D. 可用作红色颜料 19. 和 均具有漂白性,工业上用气体制的工艺流程如图所示。 20. 21. 下列说法不正确的是 A. 步骤
6、a的操作包括过滤、洗涤和干燥 B. 吸收器中生成的离子方程式: C. 工业上可将制成固体,便于贮存和运输 D. 通入空气的目的是驱赶出,使其被吸收器充分吸收 22. 部分氧化的合金样品 氧化产物为 、 共,经如图处理: 23. 24. 下列说法正确的是 25. 滤液 A中的阳离子为 、 26. 样品中含氧元素的物质的量为 27. 溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为 28. 29. A. B. C. D. 30. 是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是 A. 途径所用混酸中与物质的量之比最好为 3:2 B. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:
7、C. 硫酸铜在分解的方程式为: D. 当 Y 为葡萄糖时,葡萄糖发生还原反应 31. 锶 为第五周期 IIA 族元素, 其化合物六水氯化锶 是实验室重要的 分析试剂,工业上常以天青石 主要成分为,含少量 为原料制备,生 产流程如下:下列叙述不正确的是 32. A. 工业上天青石焙烧前先研磨粉碎目的是增大反应物接触面积,提高化学反应速 率 B. 高温焙烧时,若 完全反应转移了 4mol电子,该反应的化学方程式 为: C. 加入适量 目的是除去溶液中杂质 D. 工业上常电解熔融制锶单质,则制取无水一定要在无水 氯化氢气流中加热失水至恒重 33. 海洋中有丰富的食品、 矿产、 能源、 药物和水产资源
8、, 如图为海水利用的部分过程 下 列有关说法正确的是 34. A. 在第、步骤中,溴元素均被氧化 B. 制取的原理是利用其在此反应所涉及物质中溶解度最小 C. 用澄清的石灰水可鉴别和 D. 工业上通过电解饱和溶液制取金属镁 35. 某地区已探明蕴藏着丰富的赤铁矿、煤、石灰石和黏土,现拟建设大型炼铁厂和与 之相关联的焦化厂、发电厂、水泥厂等。下图中工厂名称正确的是 36. 37. A. 焦化厂 B. 炼铁厂 C. 发电厂 D. 水泥厂 38. 甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系 如图所示 某些条件和部分产物已略去 下列说法不正确的是 A. 若甲既能与盐酸反应
9、又能与 NaOH溶液反应,则丙可能属于两性氧化物 B. 若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质, 且戊为碱, 则丙只能为 C. 若丙、丁混合产生白烟,且丙为 18电子分子,丁为 10 电子分子,则乙的水溶 液可能具有漂白作用 D. 若甲、丙、戊含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化合价由低到高的顺 序可能为:甲 丙 戊 39. 如图所示是一种综合处理 废气的工艺流程,若每步都完全反应下列说法正确 的是 40. A. 溶液 B 中发生的反应为 B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液 C中是否含有 C. 由以上流程可推知氧化性: D. 此工艺的优点之一是物质能循环利用 41. 一种以“火法粗炼”
10、、“电解精炼”相结合的炼制精铜工艺流程如下 42. 已知“还原”反应中,冰钢中的 先转化为,然后再与反应生成 粗铜。下列叙述正确的是 A. 该炼铜工艺对环境友好,不会产生大气污染物 B. “烙烧”过程中,既是氧化剂又是还原剂 C. 在”还原”为 Cu 的总反应中,作催化剂 D. “电解”时,金、银等贵金属被置换出来形成阳极泥 43. 联合制碱法生产纯碱的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A. 氨化与碳酸化的先后顺序可以交换 B. 操作 I和操作是两种不同的分离方法 C. 该工艺流程中循环利用的物质是和 D. 流程中的一系列操作”包括通氨气、冷却、加食盐 44. 铜是一种紫红色金属,被称作“电
11、器工业的主角”,铜主要是黄铜矿炼制,焙烧时 发生反应,其简单流程如图所示,下列说法正 确的是 45. A. 焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫 B. 在焙烧时氧化剂只有氧气 C. 粗铜精炼时用粗铜作阴极 D. 可用于火法炼制铜 二、简答题(本大题共 4 小题,共 60 分) 46. 氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物, 经过一系列反应可以 得到和 BN,如下图所示: 47. 48. 请回答下列问题: 49. 由制备 、BN 的化学方程式依次是_、_; 50. 基态 B原子的电子排布式为_;B和 N相比,电负性较大的是_,BN 中 B 元素的化合价为_; 51. 在分子中, 的建角是_
12、, B原子的杂化轨道类型为_, 和过量 NaF作用可生成,的立体结构为_; 52. 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内 B 原子与 N原子之间的化学键为 _,层间作用力为_; 53. 六方氢化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬 度与金刚石相当,晶胞边长为,立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、 _个硼原子,立方氮化硼的密度是_只要求列算式,不必计算 出数值,阿伏伽德罗常数为 54. 钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物,成分可表示为 为价 钛白粉涂 料、塑料、油墨、造纸行业具有广泛的用途,制备流程如图: 55. 56. 钛铁矿与硫酸反应时可表示为 其中X的化 学式为 _ 该反应
13、为 _ 填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应” 57. 某钛铁矿中 的含量为,该钛铁矿与硫酸反应时 Ti转化率为,操 作 I到操作 IV的过程中Ti的转化率为, 则 1t该钛铁矿可生产钛白粉 _ t 所有计算结果保留两位有效数字 ,能否计算绿矾的产量 _ ? 若能则计算数 值,否则说明理由 58. 操作 I的名称是 _ ,操作 II包括搅拌、结晶、 _ 操作 II中加入铁 粉的目的是 _ 用离子方程式表示 59. 写出操作 III中水解的化学方程式: _ 60. 该生产过程中产生的尾气 、的处理方法是 _ 61. 已知某合金可能由铝、铁、铜、碳等组成,通过下面实验,确定合金的组成,每一 步试剂
14、都是足量 的 62. 试回答:合金中肯定含有的金属是 填元素符号 _ 63. 写出由G转变成H的化学方程式_ 生成溶液A的化学反应方程式_ 64. 写出用 KSCN 鉴别 K溶液的离子方程式_; 向 K溶液加入 B反应的离子方 程式_ 65. 钯是一种不活泼金属,性质与铂相似在科研和工业生产中,含钯催化剂不仅 用途广泛,且用量大,因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益已知废催化 剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌工业上采用如下流程从废催化剂 中提取钯 66. 67. 气体 I的化学式为_,酸溶 I的目的是_ 68. 王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,其体积比为_ 残渣与王水发生的
15、反应有: 69. 70. _ 写出化学方程式并配平 71. 若用足量的烧碱吸收气体 II, 请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式: NaOH、 _、_、_ 72. 写出用 调节 pH值时发生反应的离子方程式:_ 使用甲醛还原钯的 化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是_ 73. 操作 I的名称是_,溶液 I可能含有的有机离子为_ 74. 有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在 下进行灼烧,同时不断通入 空气,其目的是_ 75. 参考参考答案和解析答案和解析 1.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查含铝物质的转化、物质的分离、提纯的方法及综合应用,为高频考点,把握流 程中
16、的反应及混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不 大。 【解答】 铝土矿主要成分为、和 ,铝土矿加盐酸溶解后, 、和盐酸 反应溶解, 而和盐酸不反应, 不能溶解, 过滤除去后溶液中含有的阳离子有、 、,加入过量 NaOH溶液,氢离子和氢氧化钠反应生成水,铁离子和铝离子都 和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离 子,过滤除去不溶物,溶液含有、,通入过量得到沉 淀,加热分解生成,电解生成铝单质。 A.步骤过程中均需将固体和液体分离,为过滤操作,故 A正确; B.a、b中铝元素分别以、存在,化合价都为价,故 B正确; C.反应为和二氧化碳的
17、反应,反应的化学方程式为 H ,故 C错误; D.由以上分析可知 d为氧化铝,故 D正确; 故选:C。 2.【答案】B 【解析】【分析】 流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳利于 反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热制成 饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,碳酸钙 煅烧生成氧化钙和二氧化碳, A.由于微溶于水,易溶于水,应先通入足量 ,使溶液呈碱性,然后再通入 适量; B.操作 2 是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等, 可得; C.硫酸钙与氨气、水和二氧化碳
18、反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,硫酸钙微溶; D.通入足量,通适量二氧化碳,二氧化碳参与化学反应过程,最后又生成。 本题属于新信息题,通过一个陌生的反应考查了有关硫酸铵和二氧化碳的知识,因此同 学们要充分利用所给的信息,不要被无用的信息迷惑,结合自己已学过的知识,进行有 依据性的判断,题目难度中等。 【解答】 A.由于微溶于水,易溶于水,应先通入足量 ,使溶液呈碱性,然后再通入 适量,反应的化学方程式为, 通入和的顺序不可以互换,故 A错误; B.流程中,向硫酸钙浊液中通入足量的氨气,使溶液成碱性,再通入适量的二氧化碳利 于反应的进行,硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀,加热
19、制 成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出,过滤,则可以使硫酸铵从溶液中结晶析出,操作 2 是溶液中得到溶质固体的过程,需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等,可得 ,故 B正确; C.硫酸钙与氨气、 水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀物质发生的主要化学反 应为:反应的离子方程式为 ,故 C错误; D.反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙,碳酸钙分解生成二氧化碳,工艺 流程中产生的可循环利用,通入足量,通适量二氧化碳,否则碳酸钙溶解,故 D错误; 故选:B。 3.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查了硅及其化合物之间的转化, 熟悉相关物质的性质是解题关键, 题目难度不大。 【解答】
20、A.,都存在化合价变化,都是氧化还原反应,故 A 正确; B.依据工艺流程可知,氢气、氯化氢既参与反应,最终又生成,所以均可循环利用,故 B正确; C.二氧化硅硬度大、熔点高,故 C 正确; D.光导纤维主要成分是二氧化硅,故 D 错误。 故选:D。 4.【答案】D 【解析】解:合理处理废弃旧电池的铜帽,可回收利用,节约资源,避免污染,故 A 正确; B.酸性条件下,通入氧气可氧化铜生成硫酸铜,故 B正确; C.加入锌粉,可置换出铜,得到海绵铜,故 C正确; D.滤液中含有硫酸锌,直接加热、蒸发结晶不能得到 ZnO,故 D错误。 故选:D。 利用废旧电池的铜帽、Zn总含量约为回收 Cu 并制备
21、 ZnO,电池铜帽加入水过 滤后除去溶于水的杂质,在固体中加入过氧化氢溶解,铜生成硫酸铜溶液,加热煮沸将 溶液中过量的除去,加入氢氧化钠溶液调节溶液沉淀铁离子,加入锌粉反 应过滤得到海绵铜,沉淀锌离子得到氢氧化锌,分解得到氧化锌,以此解答该题。 本题考查了物质制备方案的设计、物质分离与提纯方法的综合应用,为高考常见题型和 高频考点,题目难度较大,明确制备流程为解答关键,注意掌握常见物质分离与提纯的 操作方法,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实 验能力。 5.【答案】B 【解析】解:A、电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠,其中在中燃烧,而 Y具有还原性,所以
22、Y、Z分别为、,故 A 正确; B、 中,C元素的化合价由 0升高为价,C 元素的化合价由 0 降低为价, 由电子守恒及原子守恒可知, 1molC作氧化剂与 2molC作还原剂转移电 子相等,则氧化剂和还原剂物质的量之比为 1:2,故 B 错误; C、中 H是 价,Cl是价,根据化合价代数和为 0,据此推测中硅元素 的化合价为价,故 C正确; D、氢气与制备多晶硅的反应方程式为: ,反应物是单质 和化合物,生成物是另一种单质和化合物,属于置换反应,故 D 正确; 故选:B。 饱和食盐水电解生成氯化钠、氢气和氯气,焦炭与二氧化硅反应生成硅与一氧化碳,硅 和氢气、氯气反应生成的氯化氢作用得,再用氢
23、气还原得到多晶硅, A、电解饱和食盐水得到氢气、氯气和氢氧化钠; B、 中,C元素的化合价由 0升高为价,C 元素的化合价由 0 降低为价,以此计算; C、中 H是 价,Cl是价,根据化合价代数和为 0,分析解答; D、氢气与制备多晶硅的反应方程式为: 。 本题为综合题,考查了硅及其化合物性质及用途,明确相关物质的性质是解题关键,题 目难度中等。 6.【答案】C 【解析】解: 酸浸”中所需稀硫酸可用浓硫酸 密度为配制,是粗 略配制在烧杯内稀释配制,所需的仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要仪器有量筒、胶头滴 管等,故 A正确; B.依据沉淀 PH范围调节溶液 PH使铁离子和铜离子沉淀,调节溶液 PH为
24、,故 B正确; C.“除铜”中加入 Zn 粉置换溶液中的 Cu, 过量的 Zn粉也能溶解于稀硫酸, 溶液中 浓度增大,导致活性氧化锌的产量增加,故 C错误; D.“沉锌”时溶液中的与反应生成和,发生的离子反应为 ,故 D正确; 故选:C。 粗氧化锌 含铁、铜的氧化物 加入稀硫酸溶解过滤得到溶液中含有硫酸亚铁、硫酸铜、 硫酸锌,加入溶液氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化锌调节溶液 PH沉淀铁离子和 铜离子,加入锌还原铜离子为铜单质,过滤得到硫酸锌,碳化加入碳酸氢铵沉淀锌离子 生成碱式碳酸锌,加热分解生成活性氧化锌; A.依据溶液配制过程分析需要的仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管等; B.依据沉淀
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