1、高考必考大题专练(一) 化工流程分析题(B组非金属类)1工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3。工艺流程如下：已知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有_(填化学式)。(2)中和液进行蒸发操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_。蒸发产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的_(填操作名称)最合理。(3)母液进行转化时加入稀HNO3的目的是_。母液需回收利用，下列处理方法合理的是_。a转入中和液 b转入结晶操作c转入转化液 d转入结晶操作(4)
2、若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为21，则生产1.38 t NaNO2时，Na2CO3的理论用量为_ t(假定Na2CO3恰好完全反应)。2我国是以煤炭为主要能源的发展中国家，煤炭燃烧产生的烟气中含有大量的NOx和SO2，带来了严重的大气污染。某化工小组进行了ClO2协同氨水法脱除模拟烟气中NOx和SO2的实验研究，其流程如图：回答下列问题：(1)制备“模拟烟气”时应首先向装置管道内通入_，目的是_。(2)“喷淋液”中所含ClO2可通过向酸性氯酸钠溶液中加入葡萄糖的方法制备，同时产生CO2等物质，则该反应的离子方程式为_，还可将葡萄糖替换为_(填字母标号)。AFeCl3溶液
3、BSO3C甲醇 D酸性KMnO4溶液(3)利用ClO2协同氨水进行脱硫脱硝净化时，污染性气体脱除效率变化情况如图所示，则该脱除技术的最佳温度应为_ ，喷淋塔中可能产生的一种副产物的化学式为_，该物质的常见用途是_。(4)传统湿式氨法烟气处理技术以尿素CO(NH2)2热水解产生的NH3溶于水为喷淋液。在催化剂作用下，喷淋除去NO过程中有一种无污染气体生成，该反应的化学方程式为_。3保险粉(Na2S2O4)广泛用于纺织工业的还原性染色、还原清洗、印花和脱色及用作丝、毛、尼龙等织物的漂白剂。用电石炉废气(含75%90%CO，以及少量CO2、H2S、N2等)合成Na2S2O4的工艺流程如图：(1)Na
4、2S2O4中硫元素的化合价为_。(2)上述工艺中用碱液洗涤的目的是_，可能发生的反应有_(列举两例，写出化学方程式)。(3)合成塔内得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%，从合成塔反应液中分离出HCOONa2H2O的主要步骤有_、_、_，再洗涤、干燥即可。(4)流程中得到Na2S2O4产品的化学方程式为_。(5)Na2S2O4暴露在空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，当该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12时，产物为_(填化学式)。4NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液呈中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铜等。一种以泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等
5、)为原料制备NaH2PO2H2O的工艺流程如图所示：已知：P4与Ca(OH)2、NaOH的反应主要有.3Ca(OH)22P46H2O=3Ca(H2PO2)22PH3.3NaOHP43H2O=3NaH2PO2PH3(1)已知H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2，离子方程式为_，从吸收液中获得NaH2PO2H2O的操作为_、_、过滤、洗涤和干燥。(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀Ni，同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为_。(4)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式)。(5)“过滤2”的滤液需
6、要用Ag2SO4、Ba(OH)2溶液除去其中Cl，加入的Ag2SO4溶液不宜过量太多，其主要原因是_。(6)在工业上，可以用惰性电极电解NaH2PO2溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式：_。52020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。但其稳定性较差，可转化为NaClO2保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。其工艺流程示意图如图所示：已知：纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。长期放置或高于60 时NaClO2易分解生成NaClO
7、3和NaCl。(1)步骤1中，生成ClO2的离子方程式是_，通入空气的作用是_。(2)方法1中，反应的离子方程式是_，利用方法1制NaClO2时，温度不能超过20 ，可能的原因是_。(3)方法2中，NaClO2在_(填“阴极”或“阳极”)生成。(4)NaClO2的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是_。(5)为测定制得的晶体中NaClO2的含量，做如下操作：称取a g样品于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO4I4H=2H2O2I2Cl)。将所得混合液配成100 mL待测溶液。移取25.00 mL待测
8、溶液于锥形瓶中，用b molL1 Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为c mL(已知：I22S2O=2IS4O)。样品中NaClO2的质量分数为_(用含a、b、c的代数式表示)。高考必考大题专练（一）化工流程分析题（B组非金属类）1解析：（1）由题中信息可知：Na2CO3NONO2=2NaNO2CO2，当NO2过量时，还发生反应：Na2CO32NO2=NaNO3NaNO2CO2，故中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有NaNO3。（2）中和液进行蒸发操作是为了分离出溶质NaNO2，由（1）分析可知，中和液中还含有少量Na2CO3和NaN
9、O3，若水的蒸发量过大，NaNO3也会结晶析出，从而造成产品不纯。蒸发产生的蒸汽中含有少量的NaNO2，冷凝后用于流程中的“溶碱”操作中最为合理，这样既可以减少H2O的加入量，又可以减少有毒物质NaNO2的排放。（3）母液中主要含有NaNO3，若回收利用，显然转入转化液或转入结晶操作最为合理，若转入中和液或转入结晶操作，会造成NaNO2产品不纯。（4）n（NaNO2）2.00104 mol，则n（NaNO3）n（NaNO2）1.00104 mol，由Na原子守恒可知，n（Na2CO3）n（NaNO2）n（NaNO3）1.50104 mol，所以m（Na2CO3）1.50104 mol106 g
10、mol11.59106 g1.59 t。答案：（1）NaNO3（2）防止NaNO3的析出溶碱（3）将NaNO2转化为NaNO3c、d（4）1.592解析：（1）模拟烟气中的主要成分为SO2、NO、N2，由于NO易被空气中的氧气氧化，因此制备“模拟烟气”时应首先向装置管道内通入N2，排尽装置中空气，防止NO被O2氧化；（2）“喷淋液”中所含ClO2可通过向酸性氯酸钠溶液中加入葡萄糖的方法制备，同时产生CO2等物质，则该反应的离子方程式为：24ClOC6H12O624H=24ClO26CO218H2O；该反应中葡萄糖做还原剂，FeCl3溶液、SO3、酸性KMnO4溶液均为氧化剂，只有C甲醇具有还原
11、性，答案选C；（3）根据图示分析，脱除效率最高点对应的温度为最佳温度，脱除效率最佳温度为40 ，ClO2具有氧化性，一定条件下可与NOx、SO2发生氧化还原反应生成硫酸、硝酸和盐酸，再与氨水反应生成硝酸铵、硫酸铵、氯化铵，铵盐在生产生活中常用作氮肥；（4）由题意可知，传统湿式氨法烟气处理技术的反应物为氨气、一氧化氮，两者在催化剂的作用下反应，生成一种无污染的气体，由元素守恒可推知，生成物为氮气和水，配平后化学方程式为：4NH36NO5N26H2O。答案：（1）N2排尽装置中空气，防止NO被O2氧化（2）24ClOC6H12O624H=24ClO26CO218H2OC（3）40NH4Cl或（NH
12、4）2SO4或NH4NO3作氮肥（4）4NH36NO5N26H2O3解析：（1）Na2S2O4中硫元素的化合价为3。（2）氢氧化钠溶液是用来除去电石炉废气中的二氧化碳、硫化氢等酸性气体，所以洗涤过程中可能发生的反应有CO22NaOH=Na2CO3H2O、H2S2NaOH=Na2S2H2O等。（3）从合成塔反应液中分离出HCOONa2H2O的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（4）由流程图可知，合成Na2S2O4的反应中，反应物为二氧化硫、氢氧化钠溶液与甲酸钠晶体，生成物为保险粉、二氧化碳等，根据得失电子守恒、元素守恒可得，该反应的化学方程式为HCOONa2H2O2SO2NaOH=
13、Na2S2O4CO23H2O。（5）Na2S2O4暴露在空气中吸收氧气和水蒸气而变质，其中Na2S2O4为还原剂，O2为氧化剂，当二者的物质的量之比为21时，发生反应的化学方程式为2Na2S2O4O22H2O=4NaHSO3。答案：（1）3（2）除去电石炉废气中的CO2、H2S等酸性气体CO22NaOH=Na2CO3H2O、H2S2NaOH=Na2S2H2O（3）蒸发浓缩冷却结晶过滤（4）HCOONa2H2O2SO2NaOH=Na2S2O4CO23H2O（5）NaHSO34解析：（1）H3PO2是一元中强酸，在溶液中部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为H3PO2HH2PO，H2PO不能再
14、电离，则NaH2PO2为正盐。（2）根据题中所给信息，PH3与NaClO反应生成NaH2PO2和NaCl，反应的离子方程式为PH32ClOOH=H2PO2ClH2O，从吸收液中获得NaH2PO2H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。（3）根据题意，NiCl2中Ni元素转化成Ni单质，H2PO转化为H3PO4，氯化物应有NaCl，依据得失电子守恒写出2NiCl2NaH2PO22NiH3PO4NaCl，产物有H3PO4，说明该溶液呈酸性，左边少O元素，补H2O，右边少H元素和Cl元素，补HCl，配平得2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4NaCl3HCl。（4）“调pH”
15、过程中可除去Ca2和AlO，CO2与碱反应生成CO，CO与Ca2反应生成CaCO3，AlO与CO2、H2O反应可生成Al（OH）3，因此“滤渣2”的成分是CaCO3和Al（OH）3。（5）根据题干信息，NaH2PO2具有强还原性，可用于化学镀银，Ag具有氧化性，因此加入Ag2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的Ag会氧化H2PO。（6）NaH2PO2具有较强的还原性，用惰性电极进行电解时，阳极上H2PO失电子，其阳极反应式为H2PO4e2H2O=H3PO43H。答案：（1）正盐（2）PH32ClOOH=H2PO2ClH2O蒸发浓缩冷却结晶（3）2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4
16、NaCl3HCl（4）CaCO3、Al（OH）3（5）过量的Ag会氧化H2PO（6）H2PO4e2H2O=H3PO43H5解析：（1）由制备流程可知，NaClO3在酸性条件下与二氧化硫发生氧化还原反应生成ClO2，同时得到NaHSO4，ClO2发生器中发生反应H2SO42NaClO3SO2=2ClO22NaHSO4，纯ClO2易分解爆炸，通入足量空气稀释ClO2以防止爆炸；方法1中发生2NaOH2ClO2H2O2=2NaClO22H2OO2，根据图可看出，高于38 时析出NaClO2晶体，且控制温度低于60 ，减压蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到NaClO2产品；方法2中电解时阳极上发生反应为2
17、Cl2e=Cl2，阴极上发生反应为ClO2e=ClO，阴极上析出NaClO2，结晶、干燥得到NaClO2产品。（5）设25.00 mL待测溶液中NaClO2的物质的量为x mol，则：NaClO22I24S2O1 4x bc103解得：x2.5bc104，m（NaClO2）2.5bc104 mol90.5 gmol19.05bc102 g，则a g样品中NaClO2的质量分数为100%。答案：（1）2ClOSO2=SO2ClO2稀释产生的ClO2，防止其分解爆炸（2）2OH2ClO2H2O2=2ClOO22H2OH2O2温度较高时易分解（3）阴极（4）加热温度至略低于60 ，浓缩，冷却至略高于38 结晶，过滤，洗涤（5）100%
