2025届高三化学二轮复习 -- --工业流程题 讲义与练习

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已知：Be及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。
回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(2)“沉铝”反应的化学方程式为 。
(3)“氧化、除铁”过程中，氧化剂可使用H2O2或NaClO，氧化相同量的Fe2+，理论上消耗 。
(4)试剂X选择氨水而不选择NaOH溶液的原因是 。
(5)写出“合成”反应的化学方程式： 。
(6)“转化”时需要真空环境的原因是 ，该反应类型为 (填基本反应类型)。
2．（2024·江西南昌·模拟预测）碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(，含有和少量等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示：
已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
②常温稳定，在热水中会分解生成；
③。
回答下列问题：
(1)加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有 (任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣Ⅰ中的主要成分是 (填化学式)。“浸取”过程中被氧化的化学方程式为： 。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO，调节pH的范围为 ，若加A后将溶液的pH调为5，则溶液中的浓度为 。
(4)写出“沉锰”(除)过程中反应的离子方程式： 。
(5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是： 。
3．（24-25高三上·安徽芜湖·开学考试）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如图。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表：
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取硫化铜精矿时，提高浸取率的方法有 。(写出一种即可)
(2)写出“浸取”时主要反应的化学方程式 。
(3)用NH3中和调pH的范围为 。
(4)实验室在进行过滤操作时，所需要的玻璃仪器有 种。
(5)写出“还原”时的离子方程式 。
(6)第二次过滤操作中，如何证明Cu表面杂质已洗净 。
(7)滤液中主要的盐有 、 (写化学式)。已知溶液中某离子浓度小于时可认为沉淀完全，则开始沉淀时浓度为 ml/L。
4．（24-25高三上·广东·开学考试）对废水进行处理可有效利用金属资源。某废水处理渣的主要元素组成为铁、钴、铜、钨，其一种回收利用工艺的部分流程如图所示：
已知：ⅰ、氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO4、NH4NO3配制而成；
ⅱ、氨浸时，氨与Cu2+、C2+、C3+等离子可形成稳定配合物；
ⅲ、Kb(NH3·H2O)=10-4.7
ⅳ、萃取剂LiX973的萃取原理为Cu2+(aq)+2HRCuR2+2H+(aq)，P507的萃取原理与其相似。
回答下列问题：
(1)基态C2+的价层电子排布式为 。
(2)处理渣中的Cu(OH)2在“氨浸”步骤中发生反应的离子方程式为 。
(3)常温下，pH=12的氨性溶液中， 1(填“>”“”或“Ka2，故Ka1=10-1.4，Ka2=10-6.5；
②B点坐标中的平衡常数为10-1.4，曲线II对应的是；
③亚磷酸为二元弱酸，与氢氧化钠溶液反应生成的正盐为Na2HPO3；
④若用甲基橙作指示剂，用NaOH溶液滴定，达到滴定终点时溶液显酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，根据电荷守恒：，故＜。
（2）①该装置为电解池装置，左侧石墨电极为阳极，水失去电子生成氧气和氢离子，阴极为右侧石墨电极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，原料室中原料为Na2HPO3稀溶液，应通过AM膜移向产品室，故AM膜为阴离子交换膜，左侧阳极室应为氢离子通过CM膜迁移到产品室，故CM膜为阳离子交换膜；
②阳极室水失去电子生成氧气，电极反应为：，产品室中迁移过来的氢离子和反应生成亚磷酸，发生反应的离子方程式为：。
13．(1) 2H2O22H2O+O2↑
(2) AC 85 98.8 大于
【详解】（1）①由方程式可知，碘化钾是第一步反应的反应物、第二步反应的生成物，则总反应为碘化钾做催化剂条件下过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
②由方程式可知，第一步反应为吸热反应、第二步反应为放热反应，第一步反应为慢反应、第二步反应为快反应，则第一步反应的活化能大于第二步反应，所以有碘化钾参与的两步反应的能量历程图为，故答案为：；
（2）①A．由反应ii可知，由碘单质在碘化钾溶液中的溶解度大于水中溶解度，所以烧杯乙中剩余的碘单质的质量比甲的小，故正确；
B．室温下，若向甲的悬浊液中加入少量的水，溶液仍为饱和溶液，I2(aq)浓度不变，故错误；
C．烧杯甲和烧杯乙中均含有碘，则反应i两个烧杯中I2(aq)的浓度相等，故正确；
D．由方程式可知，反应ii为放热反应，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，所以升高温度，平衡常数小于640，故错误；
故选AC；
②由方程式可知，反应ii平衡常数K2==640，所以ab=，故答案为：；
③由盖斯定律可知，反应iii-i得到反应，则反应的平衡常数K==≈85；则萃取效率为×100%≈98.8%；若将四氯化碳等分成2份，分两次萃取该碘水，有机相中碘的浓度增大幅度大于水相中碘的浓度增大幅度，则萃取总效率将大于一次性萃取的效率，故答案为：85；98.8；大于。
14．(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程的热量损失
(3)偏小
(4) 不相等 相等 中和热是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热，与强酸强碱的量无关
(5)
(6)吸热
【详解】（1）为了加快酸碱中和反应，减少热量损失，用环形玻璃搅拌棒搅拌；
（2）为了减少热量损失，在烧杯间填满碎泡沫塑料；
（3）大烧杯上盖硬纸板是为了减少气体对流，使热量损失，若不用中和热偏小；
（4）若改用60mL 0.50 ml·L-1盐酸跟50mL 0.55 ml·L-1NaOH溶液进行反应，盐酸的量增多，放出的热量偏多，但中和热不变，因为中和热是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热，与强酸强碱的量无关；
（5）由盖斯定律可知，可得反应，故该反应的；
（6）该反应的，则该反应为吸热反应。
15．(1)15
(2) 取代
(3)+HCN+H++2H2O→+
(4) 16 和
(5)
【分析】
从图中可知，B发生催化氧化生成的C中含有醛基，则B为醇，B的结构简式为，A反应生成B，结合A的分子式可知A为，C发生信息I的反应生成D，则D为，F和H反应生成I，根据I和H的结构简式可知，F为，E发生信息II的反应生成F，则E为，G反应生成H，则G为。
【详解】（1）
B为，该分子相当于甲烷分子中的2个氢原子被苯基、-CH2OH取代，甲烷中最多有3个原子共面，苯环上以及与苯环直接相连的原子共面，单键可以旋转，因此B分子中最多有15个原子共面。
（2）
G为，G与发生取代反应生成H和HBr。根据分析可知，F的结构简式为。
（3）
C发生信息I的反应生成D，反应的离子方程式为+HCN+H++2H2O→+。
（4）
D的同分异构体苯环上有四个取代基，与氢氧化钠溶液反应，1ml同分异构体消耗3mlNaOH，能水解且能发生银镜反应，说明该同分异构体含有酚羟基且苯环上其中一个取代基为，要满足苯环上有4个取代基，则另外两个取代基都是甲基，若为这一结构，有3个位置，若为这一结构，有3个位置，若为这一结构，有2个位置，若为这一结构，有3个位置，若为这一结构，有2个位置，若为这一结构，有3个位置，因此共有16种同分异构体。其中有四种不同化学环境的氢原子，且个数比为6：2：1：1的有机物的结构简式为和。
（5）
甲苯发生硝化反应生成，发生还原反应生成，乙酸发生信息II中的反应生成CH3COCl，和CH3COCl发生类似题干中F和H生成I的反应得到乙酰对甲基苯胺，合成路线为
16．(1) a
(2) 防止空气中的和进入B 偏小 83.2
(3) 将产生的全部鼓入U形管中
(4)大量固体析出，少量液体剩余
【分析】侯氏制碱法的原理：先向饱和氯化钠溶液中通入氨气，再将二氧化碳通入氨化后的饱和氯化钠溶液中，发生反应：，使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出，碳酸氢钠受热分解得到纯碱，据此解答。
【详解】（1）制备时，先通入氨气，再将二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中，使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出，因氨气极易溶于水，需要防倒吸，则制备时，应先从a口通入；
（2）①A装置中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式：，C中碱石灰的作用是：防止空气中的和进入B；若无C装置，B中增重的质量偏大，导致样品中碳酸氢钠的质量分数偏大，所测的纯度偏小；
②经测定B中增重，根据差量法：，即，,解得，则的纯度为：；
（3）检查装置气密性，装入药品后，打开，关闭，A处通入空气，氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，从A通一段时间空气，将装置中的二氧化碳排干净，之后再关闭，打开，让分液漏斗中稀硫酸和试样溶液反应，用浓硫酸吸收CO2中的水蒸气，U形管中的碱石灰吸收产生的二氧化碳，球形干燥管中的碱石灰防止空气中的水和二氧化碳进入U形管，干扰实验。反应结束后继续通入一段时间空气的目的是：将产生的全部鼓入U形管中；
（4）蒸发结晶时，蒸发至大量固体析出，少量液体剩余时停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。
17．(1) △H1+△H2 K1×K2
(2)D
(3) ＜ 该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小 ＜
【详解】（1）根据盖斯定律，反应③=反应①+反应②，则△H3=△H1+△H2，K3= K1×K2
（2）A．使用催化剂能加快反应速率，但不能改变平衡状态，不影响反应物的转化率，故A不符合题意；
B．该反应放热，升高反应体系的温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，NO 的转化率降低，故B不符合题意；
C．降低反应体系的温度，平衡正向移动，NO的转化率提高，但降温反应速率减慢，故C不符合题意；
D．该反应中正反应是气体总物质的量减小的反应，缩小容器的容积，相当于加压，反应速率变快，平衡正向移动，NO 的转化率提高，故D符合题意；
故选D；
（3）①该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小，故T1＜T2；压强为p1，温度为T1时，CH3OH的物质的量分数为40%，列三段式有
则，解得x=ml/L，气体总浓度为ml/L，则Kp==；
③容器固定，若再充入1mlCO和2mlH2，相当于在原来基础上加压，平衡正向移动，CO转化率增大，则α1＜α2。
18．(1) 焰色反应
(2)盛放碳酸氢钠的气球先鼓起来，而且体积大于碳酸钠
(3) D
(4)
(5)
【分析】碳酸氢钠具有热不稳定性、受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸氢钠和盐酸反应比碳酸钠的更剧烈。
氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液而析出晶体，则沉淀池中主要沉淀物是碳酸氢钠，过滤出的碳酸氢钠在煅烧炉中分解得到碳酸钠。
【详解】（1）检验钠元素的常用方法是焰色试验；方法I中在溶液中逐滴加入稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，离子方程式为；
（2）等质量的碳酸氢钠固体、碳酸钠固体分别和盐酸反应，碳酸氢钠的反应速率更快、产生的二氧化碳气体更多，则方法II能鉴别和的现象是：盛放碳酸氢钠的气球先鼓起来，而且体积大于碳酸钠；
（3）碳酸氢钠具有热不稳定性、受热分解产生二氧化碳，则方法III、IV均能鉴别这两种物质，其中加热试管中发生反应的化学方程式为；由图可知，IV可以做到用一套装置同时进行两个实验，而III不行，则选D；
（4）若用方法IV验证和的稳定性，A处固体受热温度高、但不分解，B处固体受热温度较低、但会分解，则试管B中装入的固体是；
（5）氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液、析出碳酸氢钠晶体，则沉淀池中主要沉淀物是，发生反应的化学方程式为。