熱考題型特訓4 “微流程”——非金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化1.(2021·棗莊模擬)天然氣因含有少量H2S等氣體開采應用受限,T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)天然氣的催化脫硫,其原理如圖所示。下列說法不正確的是( )A.該脫硫過程中Fe2(SO4)3可循環(huán)利用B.由脫硫過程可知,氧化性:Fe2(SO4)3<S<O2C.脫硫過程中O2間接氧化H2SD.副產(chǎn)物硫單質(zhì)可以用來制硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等解析:選B。A項,T.F菌在酸性溶液中可實現(xiàn)天然氣的催化脫硫,F(xiàn)e2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵又被氧氣氧化成硫酸鐵,F(xiàn)e2(SO4)3為催化劑,該脫硫過程中Fe2(SO4)3可循環(huán)利用,故A正確;B項,脫硫過程中O2直接將FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,F(xiàn)e2(SO4)3將硫化氫氧化成S,氧化性:O2>Fe2(SO4)3>S,故B錯誤;C項,脫硫過程中Fe2(SO4)3氧化硫化氫,自身被還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵又被氧氣氧化成硫酸鐵,即脫硫過程中O2間接氧化H2S,故C正確;D項,副產(chǎn)物硫單質(zhì)可以用來制硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等,故D正確。2.(雙選)(2021·微山質(zhì)檢)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)流程如圖所示,下列說法不正確的是( )A.在沉淀池中應先通入氨,再通入二氧化碳氣體B.該反應原理:NH3+CO2+H2O===HCO+NHC.循環(huán)Ⅰ中X是水
D.在過濾后的母液中加入氯化鈉粉末、通入氨,攪拌,經(jīng)冷卻結(jié)晶后可得氯化銨晶體解析:選BC。A項,氨極易溶于水,而二氧化碳微溶于水,先通入氨,使溶液呈堿性,再通入二氧化碳氣體可更多地轉(zhuǎn)化為HCO,故A正確;B項,該反應原理是NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故B錯誤;C項,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、CO2和水,可將CO2通入沉淀池中循環(huán)利用,故X為CO2,故C錯誤;D項,在過濾后的母液中加入氯化鈉粉末、通入氨,攪拌,增大了銨根離子的濃度,使氯化銨更多地析出,經(jīng)冷卻結(jié)晶后可得氯化銨晶體,故D正確。3.(2021·武威第六中學模擬)高純度晶體硅是典型的無機非金屬材料,又稱“半導體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”。它的制備方法如圖所示,下列說法正確的是( )SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)A.步驟①的化學方程式為SiO2+CSi+CO2↑B.SiHCl3(沸點為33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點為67.6℃),可通過蒸餾提純SiHCl3C.二氧化硅能與氫氟酸反應,而硅不能與氫氟酸反應D.灼燒熔融的Na2CO3固體,可用石英坩堝解析:選B。A.高溫下二氧化硅與C反應生成CO氣體,即步驟①的化學方程式為SiO2+2CSi+2CO↑,故A錯誤;B.沸點相差30℃以上的兩種液體可以采用蒸餾(或分餾)的方法分離,故B正確;C.二氧化硅和硅均能與氫氟酸反應,故C錯誤;D.灼燒時,Na2CO3和二氧化硅反應生成硅酸鈉和二氧化碳,所以灼燒熔融的Na2CO3固體不能選用石英坩堝,故D錯誤。4.(2021·大同高三聯(lián)考)以氯酸鈉(NaClO3)等為原料制備亞氯酸鈉(NaClO2)的工藝流程如下,下列說法錯誤的是( )
A.反應1中,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化B.從母液中可以提取Na2SO4C.反應2中,H2O2做氧化劑D.采用減壓蒸發(fā)可能是為了防止NaClO2受熱分解解析:選C。反應1中,NaClO3和SO2反應生成Na2SO4和ClO2,反應的離子方程式為2ClO+SO2===SO+2ClO2,根據(jù)離子方程式可知,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化,A正確;根據(jù)上述分析可知,反應1中除了生成ClO2外,還有Na2SO4生成,則從母液中可以提取Na2SO4,B正確;反應2中,ClO2、H2O2和NaOH反應生成NaClO2,氯元素的化合價從+4價降低到+3價,則ClO2是氧化劑,H2O2是還原劑,C錯誤;減壓蒸發(fā)在較低溫度下能夠進行,可以防止常壓蒸發(fā)時溫度過高,NaClO2受熱分解,D正確。5.(2021·錦州模擬)天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等離子?;鹆Πl(fā)電時燃煤排放的含SO2的煙氣可利用海水脫硫,其工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.天然海水pH≈8的原因是海水中的CO、HCO水解B.“氧化”是利用氧氣將H2SO3、HSO、SO等氧化生成SOC.“反應、稀釋”時加天然海水的目的是中和、稀釋經(jīng)氧化后海水中生成的酸D.“排放”出來的海水中SO的物質(zhì)的量濃度與進入吸收塔的天然海水相同解析:選D。A項,天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等離子,在這些離子中能發(fā)生水解的是CO、HCO,即CO+
H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,使海水呈弱堿性,故A正確;B項,天然海水吸收了含SO2的煙氣后,要用O2進行氧化處理,因為氧氣具有氧化性,被氧化的硫元素的化合價為+4價,具有還原性,所以氧氣將H2SO3、HSO、SO等氧化,如亞硫酸被氧化的反應為2H2SO3+O2===2H2SO4,故B正確;C項,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放,是為了中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸(H+),故C正確;D項,從框圖可知,天然海水吸收了煙氣中的SO2,最終生成了SO,SO的濃度增大,所以“排放”出來的海水中SO的物質(zhì)的量濃度比天然海水大,故D錯誤。6.(2021·泰安模擬)硼氫化鈉(NaBH4)具有強還原性,在工業(yè)生產(chǎn)上廣泛用于非金屬及金屬材料的化學鍍膜、貴金屬回收、工業(yè)廢水處理等。工業(yè)上采用的Bayer法制備NaBH4通常分兩步(如圖)。下列說法錯誤的是( )A.用B2O3代替Na2B4O7也可制得NaBH4B.兩步的總反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1C.將SiO2粉碎能增大得到熔融體的速率D.由圖可知該工藝過程中無污染性物質(zhì)產(chǎn)生,符合綠色化學理念解析:選B。Na2B4O7可表示成Na2O·2B2O3的組成形式,則在制備NaBH4過程中,也可用B2O3代替Na2B4O7做原料,故A正確;兩步的總反應中B元素化合價未變,氫氣中H元素化合價從0價降低到-1價,被還原做氧化劑,而鈉單質(zhì)中Na元素化合價從0價升高到+1價,被氧化做還原劑,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,故B錯誤;將SiO2粉碎,可增大反應中固體的接觸面積,從而可增大得到熔融體的速率,故C正確;由圖可知該工藝過程中無污染性物質(zhì)產(chǎn)生,符合綠色化學理念,故D正確。
7.(雙選)(2021·威海模擬)為防治霧霾,設(shè)計如下流程吸收工業(yè)尾氣SO2和NO,同時獲得連二亞硫酸鈉(Na2S2O4,其結(jié)晶水合物又稱保險粉)和NH4NO3產(chǎn)品,以變“廢”為寶。下列說法錯誤的是( )A.S2O中既存在非極性鍵又存在極性鍵B.裝置Ⅰ的作用是吸收SO2,裝置Ⅱ的作用是吸收NOC.保險粉可通過裝置Ⅲ中陽極產(chǎn)物制備,Ce4+從陰極口流出回到裝置Ⅱ循環(huán)使用D.氧化裝置Ⅳ中1L2mol·L-1NO,至少需要標準狀況下11.2LO2解析:選CD。S2O中S原子與O原子之間形成極性鍵,S原子與S原子之間形成非極性鍵,A選項正確;根據(jù)流程圖可知,裝置Ⅰ中加入NaOH溶液,可發(fā)生反應SO2+OH-===HSO吸收SO2,裝置Ⅱ中加入Ce4+,NO與Ce4+發(fā)生氧化還原反應生成NO和NO,可吸收NO,B選項正確;裝置Ⅲ(電解槽)中保險粉是陰極產(chǎn)物,陽極發(fā)生反應Ce3+-e-===Ce4+,Ce4+從陽極口流出回到裝置Ⅱ循環(huán)使用,C選項錯誤;裝置Ⅳ中NO被O2氧化為NO,N元素化合價由+3價升高至+5價,O元素化合價由0價降低至-2價,則氧化裝置Ⅳ中1L2mol·L-1NO,轉(zhuǎn)移4mol電子,消耗1molO2,即至少需要標準狀況下22.4LO2,D選項錯誤。8.(2021·德州模擬)用高分子吸附樹脂提取鹵水中的碘(主要以I-形式存在)的工藝流程如下:下列說法正確的是( )A.流程中①和④所得溶液中,I-的濃度相等B.流程中⑥分離碘產(chǎn)品的操作方法是萃取
C.流程中④發(fā)生的離子反應:2I2+SO+H2O===4I-+SO+2H+D.制備10molI2,理論上需KClO3的質(zhì)量約為408g解析:選D。流程中①和④所得溶液中,碘離子的物質(zhì)的量相同,為碘富集過程,c(I-)后者大于前者,故A錯誤;根據(jù)流程圖分析,對流程中⑥中的碘產(chǎn)品進行升華操作進行分離,故B錯誤;流程中④為碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應生成HI和硫酸鈉,離子方程式為I2+SO+H2O===2I-+SO+2H+,故C錯誤;氯酸鉀可氧化碘離子生成碘單質(zhì),離子反應為6I-+ClO+6H+===3I2+Cl-+3H2O,則制備10molI2,理論上需KClO3的物質(zhì)的量為mol,質(zhì)量為122.5g/mol×mol≈408g,故D正確。