2022年高考化学一轮复习每日一练 第8章微题型71化学图表、图像信息加工类化工流程

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(1)“氧化”的目的是____________，1 ml AsOeq \\al(3－,3)转化为AsOeq \\al(3－,4)至少需要O2的物质的量为________ml。
(2)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有：
a．Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH＜0
b．5Ca2＋＋OH－＋3AsOeq \\al(3－,4)Ca5(AsO4)3OH ΔH＞0
研究表明，“沉砷”的最佳温度是85 ℃。用化学平衡原理解释温度高于85 ℃后，随温度升高沉淀率下降的原因是__________________________________。
(3)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是________________________。
(4)“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程中进行的操作是______________________。
(5)下列说法中，正确的是________(填字母)。
a．粗As2O3中含有CaSO4
b．工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率
c．通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的
2．(2019·贵州省铜仁第一中学高三月考)央视网2019年6月17日报道，针对近年来青蒿素在全球部分地区出现的“抗药性”难题，我国著名药学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦及其团队，经过多年攻坚，提出应对“青蒿素抗药性”难题的切实可行治疗方案。从青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础，主要有乙醚浸提法和汽油浸提法。青蒿素为白色针状晶体，易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂，不溶于水，熔点为156～157 ℃，沸点为389.9 ℃，热稳定性差，汽油浸提法的主要工艺流程如下图所示。
注：汽油的沸点为40～200 ℃。回答下列问题：
(1)超声提取的原理是在强大的超声波作用下，使青蒿细胞乳化、击碎、扩散，超声波提取的优点是____________、时间短、温度低等。
(2)操作Ⅰ的名称为______________，如图所示为操作Ⅱ的实验装置图(部分夹持装置已略)，图中A、B、C、D错误的是__________(填字母)。
(3)已知青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度的升高而升高，则操作Ⅲ为________、过滤、洗涤、干燥。
(4)通过控制其他实验条件不变，来研究原料粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如下图所示，采用的最佳原料粒度、提取时间和提取温度分别为__________。
(5)将青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与________(填字母)具有相似的性质。
A．乙醇 B．乙酸甲酯
C．乙醛 D．果糖
(6)已知青蒿素的分子式为C15H22O5(相对分子质量为282)，将28.2 g青蒿素样品在燃烧管中充分燃烧，将燃烧后的产物依次通过盛有足量P2O5和碱石灰的干燥管，盛有碱石灰的干燥管增重的质量为________g。
3．(2021·湖南怀化高三一模)工业上利用某地磷矿(主要成分是磷酸钙，质量分数为80%，另外还含有石英及少量碳酸镁、氧化铝等不含磷杂质)制取磷铵，并用制磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸、水泥。其生产流程如下：
请分析并回答下列问题：
(1)窑气(SO2)进入接触室前需要净化的目的是____________________。
(2)实验室完成操作b的方法是____________________过滤、洗涤和干燥等。
(3)下图表示接触室和吸收塔的内部构造。吸收塔内安装有许多瓷环，其作用是________________________________________________________________________。
(4)接触室中进行的化学反应是：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－296.4 kJ·ml－1。接触室内安装热交换器的目的是____________________。图1表示接触室中催化剂随温度变化的图像，图2表示SO2的转化率α(SO2)随温度T及压强P的变化图像。你认为接触室中最合适的温度和压强是________________________。
(5)硫酸厂的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。能用于测定硫酸厂尾气中SO2含量的试剂是________(填字母)。
A．NaOH溶液、酚酞试液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．氨水、酚酞试液
D．碘水、淀粉溶液
(6)在上述生产过程中循环利用的物质有________(填化学式)。
(7)磷铵是一种常用复合肥，经分析其中氮与磷原子数之比为3∶2，在生产过程中平均有7%的磷元素损失，该厂日均生产74.1吨磷铵，要维持正常生产，每天需运入这种磷矿至少________吨。
4．(2020·陕西高三月考)工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题：
(1)装置Ⅰ中生成HSOeq \\al(－,3)的离子方程式为________________________________。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSOeq \\al(－,3)和SOeq \\al(2－,3))存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。
①下列说法正确的是________(填字母)。
A．pH＝7时，溶液中c(Na＋) c(HSOeq \\al(－,3))＋c(SOeq \\al(2－,3))，A项错误；由图可知，当pH＝7时，c(HSOeq \\al(－,3))＝c(SOeq \\al(2－,3))，H2SO3的二级电离平衡为HSOeq \\al(－,3)H＋＋SOeq \\al(2－,3)，电离平衡常数K2＝eq \f(cH＋·cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))≈10－7，B项正确；据图可知，在pH＝4～5时，溶液中NaHSO3的物质的量分数最大，C项正确；据图可知当pH＝9时，溶质是Na2SO3，溶液中存在电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(SOeq \\al(2－,3))，根据物料守恒，c(Na＋)＝2c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(SOeq \\al(2－,3))＋2c(H2SO3 )，两个关系式联立得：c(OH－)＝c(H＋) ＋c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(H2SO3)，D项正确；②HSOeq \\al(－,3)在溶液中存在电离平衡：HSOeq \\al(－,3)SOeq \\al(2－,3) ＋ H＋，加入CaCl2溶液后，Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)===CaSO3↓，使电离平衡右移，c(H＋)增大，溶液的pH降低。
(3)在装置Ⅱ中，NO与Ce4＋反应生成Ce3＋和NOeq \\al(－,2)，再根据化合价升降相等和电荷守恒、原子守恒配平，得出NO被氧化为NOeq \\al(－,2)的离子方程式为NO＋Ce4＋＋H2O===Ce3＋＋NOeq \\al(－,2) ＋2H＋。
(4)根据电解装置图，左侧反应室Ce3＋失电子生成Ce4＋，发生氧化反应，与电源正极相连；右侧反应室中发生HSOeq \\al(－,3)得电子生成S2Oeq \\al(2－,4)，再根据电荷守恒和原子守恒配平，则右侧反应室中发生的主要电极反应式为2HSOeq \\al(－,3) ＋2H＋＋2e－===S2Oeq \\al(2－,4) ＋ 2H2O。
(5)NOeq \\al(－,2)的浓度为0.75 ml·L－1，要使1 m3该溶液中的NOeq \\al(－,2)完全转化为NH4NO3，则失去电子数为：[1 000×(5－3)×0.75] ml＝1 500 ml，设消耗标况下氧气的体积为V L，根据电子守恒：eq \f(V L,22.4 L·ml－1)×4＝1 500 ml，解得V＝8 400，则需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为8.4×103 L。
5．(1)①可将硫元素全部转化为H2S吹出 ②9(9～11均可) ③2 2 2 4H＋ 2H2O 2 (2)①2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ ②Fe2＋－e－===Fe3＋
6．(1)CO2(或二氧化碳) 防止 NH4HCO3分解(或减少Fe2＋的水解) (2)Fe2＋＋2HCOeq \\al(－ ,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑ 4FeCO3＋O2eq \(=====,\s\up7(灼烧))2Fe2O3＋4CO2 (3)K2SO4 在相同温度下，K2SO4最先达到饱和(或 K2SO4溶解度最小或 K2SO4溶解度比 KCl、(NH4)2SO4小或离子反应向生成溶解度更小的 K2SO4的方向进行)，故先析出 降低 K2SO4 的溶解度 (4)H2 2SOeq \\al(2－,4)－2e－===S2Oeq \\al(2－,8)(或 2HSOeq \\al(－,4)－2e－===2H＋＋S2Oeq \\al(2－,8))
解析 反应Ⅰ是FeSO4与NH4HCO3反应生成FeCO3、H2O和CO2，过滤得到沉淀碳酸亚铁，碳酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁和二氧化碳，滤液为硫酸铵和NH4HCO3，向滤液中加入稀硫酸反应生成硫酸铵，硫酸铵加入KCl发生复分解反应生成硫酸钾和氯化铵，电解硫酸铵得到过二硫酸铵。
(1)根据分析得到气体x是CO2，根据题中信息NH4HCO3的分解温度是 35 ℃，因此反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是防止NH4HCO3分解(或减少 Fe2＋的水解)。
(2)反应Ⅰ是 Fe2＋与HCOeq \\al(－,3)反应生成FeCO3、H2O和CO2，其离子方程式为Fe2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，FeCO3灼烧与氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，其反应方程式为4FeCO3＋O2灼烧,2Fe2O3＋4CO2。
(3)各物质的溶解度曲线如图，在相同温度下，K2SO4溶解度最小，离子反应向生成溶解度更小的K2SO4的方向进行，因此先析出晶体z是K2SO4，工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的乙醇，其目的是降低 K2SO4 的溶解度。
(4)反应Ⅳ常用于生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)，反应Ⅳ是电解硫酸根或硫酸氢根生成(NH4)2S2O8，硫元素化合价升高，发生氧化反应，在阳极反应，因此阴极是氢离子得到电子生成氢气，故气体y是H2，阳极发生的电极反应可表示为2SOeq \\al(2－,4)－2e－ ===S2Oeq \\al(2－,8)或2HSOeq \\al(－,4)－2e－ ===2H＋＋S2Oeq \\al(2－,8)。
7．(1)Fe(OH)3和Al(OH)3 (2)B (3)59.5% pH太小K2CrO4氧化Cl－(或转化为Cr2Oeq \\al(2－,7)), pH太大生成AgOH沉淀 (或Ag2O沉淀)
解析 (1)NaClO3的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，加Na2CO3调pH至5.2，铝离子与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3＋＋3COeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑；铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Fe3＋＋3COeq \\al(2－,3)＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，所以沉淀X的成分为：Fe(OH)3和Al(OH)3。
(2)根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2＋、C2＋金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在2.5～3.5之间，可使Mn2＋完全沉淀，并防止C2＋转化为C(OH)2沉淀，故选B。
(3)设纯CCl2·6H2O的质量为x g,1 ml氯离子消耗1 ml银离子，故1 ml CCl2·6H2O消耗2AgNO3，根据CCl2·6H2O和硝酸银的物质的量关系，
CCl2·6H2O ～ 2AgNO3
238 g 2 ml
x g 0.2 ml·L－1×0.01 L
eq \f(238 g,x g)＝eq \f(2 ml,0.2 ml·L－1×0.01 L)，解得x＝0.238 g，原来溶液100 mL，计算得到氯化钴的质量为20 mL的液体，故要把20 mL的溶液换算成100 mL溶液，CCl2·6H2O的纯度为eq \f(0.238 g×\f(100,20),2 g)×100%＝59.5% ，pH太小K2CrO4氧化Cl－(或转化为Cr2Oeq \\al(2－,7)), pH太大生成AgOH沉淀，所以需要控制溶液pH为6.5～10.5。
8．(1)4NaClO3eq \(=====,\s\up7(高温))NaCl＋3NaClO4 (2)蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 减少洗涤过程中NH4ClO4晶体的损失 氨气与浓盐酸反应放出热量
解析 (1)根据题中信息可知NaClO3发生歧化反应生成NaClO4和NaCl，根据Cl元素化合价变化可写出该反应的化学方程式：4NaClO3eq \(=====,\s\up7(高温))NaCl＋3NaClO4。(2)由溶解度曲线可知NH4ClO4的溶解度随温度升高而明显增大，而NaCl的溶解度随温度变化不明显，故混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤和干燥可获得较多NH4ClO4晶体。用冰水洗涤能降低NH4ClO4的溶解度，减少洗涤过程中NH4ClO4晶体的损失。若NH4Cl溶液用氨气和浓盐酸代替，则反应不需要加热就能进行，说明氨气与浓盐酸的反应为放热反应，放出的热量可促使反应器中的反应发生。
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
C(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8