1、1化学工艺流程考查非金属及其化合物的性质和转化工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品)；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题，构成一道完整的化学试题。该类试题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。其特点如下：(1)呈现形式：流程图、表格、图象等。(2)设问方式：措施、成分、物质、原因等。(3)能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、迁移推理能力、
2、表达能力等。(4)知识落点：基本理论、元素化合物、实验等。1(2018全国卷)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为：pH4.1 时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。(3)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时，取 50.00 mL葡萄酒样品，用 0.010 00 molL1 的碘标准液滴定至终点，消耗
3、 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_，该样品中 Na2S2O5的残留量为_gL 1 (以 SO2计)。解析：(1)根据题给信息，将 NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到 Na2S2O5，则化学方程式为 2NaHSO3=Na2S2O5H 2O。(2)酸性条件下，SO 2与 Na2CO3溶液生成 NaHSO3。工艺中加入 Na2CO3固体并再次通入 SO2，其目的是得到 NaHSO3过饱和溶液。2(3)根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O 2I 23H 2O=2SO 4I 6H 。 n(S2O ) n(I2) 0.010 00 25 24 2512 12molL110.
4、0010 3 L510 5 mol，该样品中 S2O 的残留量(以 SO2计)为255105 mol264 gmol1 0.128 gL 1 。1 000 mLL 150.00 mL答案：(1)2NaHSO 3=Na2S2O5H 2O(2)NaHSO 3 得到 NaHSO3过饱和溶液(3)S2O 2I 23H 2O=2SO 4I 6H 0.12825 242(2018全国卷)KIO 3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是_。(2)利用“KClO 3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示：“酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl 2和 K
5、Cl。 “逐 Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。 “调 pH”中发生反应的化学方程式为_。解析：(1)KIO 3的化学名称为碘酸钾。(2)Cl2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐 Cl2”的目的；KH(IO 3)2和 KCl 的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离，滤液中的溶质主要是 KCl，要使 KH(IO3)2转化为 KIO3，可以加入 KOH 调节 pH。发生反应：KH(IO 3)2KOH= =2KIO3H 2O 或 HIO3 KOH=KIO3H 2O，从而避免引入新的杂质离子。答案：(1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO 3)2KOH=
6、 =2KIO3H 2O(或HIO3KOH= =KIO3H 2O)1无机化工流程题的命题设计3(1)流程规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。(2)核心考点：典型单质及其化合物知识、物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。2无机化工流程题的解法思路(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：a.反应物是什么；b.发生了什么反应；c.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。1(2019厦门月考)“碳捕捉技术”是
7、指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO2分离出来并利用。如何利用 NaOH 溶液来“捕捉”CO 2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是( )能耗大是该方法的一大缺点整个过程中，只有一种物质可以循环利用“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤该方法可减少碳排放，捕捉到的 CO2还可用来制备甲醇等产品A B C D解析：该方法中高温反应炉分离出 CO2，需要消耗较多能量，对；整个过程中 NaOH和 CaO 均可循环利用，错；从捕捉室中得到的溶液中含有大量的 NaHCO3，加入 CaO 后生成 CaCO3和 NaOH，通过过滤的方法即可分离，
8、错；捕捉到的 CO2可与 H2反应制备甲醇：CO23H 2 CH3OHH 2O，对。 一 定 条 件 答案：D2(2019北京朝阳区模拟)实验室模拟工业漂白液(有效成分为 NaClO)脱除废水中氨氮(NH 3)的流程如下。下列分析正确的是( )4粗盐水 精制盐水 Cl2 漂白液 NaCl 提 纯 电 解 吸 收 废 水 （ 含 NH3） A中采用蒸馏的方法精制粗盐水B中阳极的主要电极反应：4OH 4e =2H2OO 2C中制备漂白液的反应：Cl 2OH =Cl HClOD、中均发生了氧化还原反应解析：A 项，中采用蒸馏只能得到蒸馏水，得不到精制盐水，要得到精制盐水需要使用化学方法除去其中的杂质
9、，错误；B 项，阳极发生氧化反应，中阳极的主要电极反应：2Cl 2e =Cl2，错误；C 项，生成的氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，中制备漂白液的反应：Cl 22OH =Cl ClO H 2O，错误；D 项，中电解氯化钠溶液生成氢气和氯气以及氢氧化钠，中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、中次氯酸钠与氨气反应生成氮气和氯化钠，均存在元素化合价的变化，发生了氧化还原反应，正确；故选 D。答案：D3(2019西安质检)碘循环工艺不仅能吸收 SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下。下列说法正确的是( )A分离器中的物质分离操作为过滤B膜反应器中，增大压强有利于提高速率和 HI 的平衡
10、转化率C该工艺中 I2和 HI 的相互转化体现了“碘循环”D碘循环工艺的总反应为 2SO24H 2OI 2=H22H 2SO42HI解析：反应器中的反应为 SO2I 22H 2O H2SO42HI。A 项，H 2SO4和= = = = =20 100 HI 互溶，不能用过滤法分离，错误；B 项，膜反应器中的反应为 2HI(g) H2(g)I 2(g)，500 增大压强不能提高 HI 的平衡转化率，错误；C 项，根据反应器中的反应和膜反应器中的反应，该工艺中 I2和 HI 的相互转化体现了“碘循环” ，正确；D 项，将反应器中的反应和膜反应器中的反应相加，总反应为 SO22H 2O=H2SO4H
11、 2，错误。答案：C4(2019南阳联考)SO 2废气的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是( )5A废气与氨水混合一定发生反应：2NH 3H2OSO 2=2NH SO H 2O 4 23BY 中含有 NH4HSO3C气体 a 既有氧化性又有还原性D(NH 4)2S2O8中含有 OO 键，S 的化合价为6解析：A 项，废气用氨水吸收一定发生反应：2NH 3H2OSO 2=2NH SO H 2O， 4 23正确，(NH 4)2SO3与过量 H2SO4反应生成(NH 4)2SO4、SO 2和 H2O，Y 为(NH 4)2SO4和过量 H2SO4，不含 NH4HSO3，错误；C 项，气体 a 为
12、SO2，SO 2中 S 元素的化合价为4 价，SO 2既有氧化性又有还原性，正确；D 项，(NH 4)2S2O8中含有 OO 键，则 O 元素的化合价为1 价，N 元素的化合价为3 价，H 元素的化合价为1 价，根据正负化合价代数和为 0，S 元素的化合价为6 价，正确；答案选 B。答案：B5(2019北京海淀区质检)以氯酸钠(NaClO 3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO 2)的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )A反应 1 中，每生成 1 mol ClO2有 0.5 mol SO2被氧化B从母液中可以提取 Na2SO4C反应 2 中，H 2O2作氧化剂D采用减压蒸发可能是为了防止 Na
13、ClO2受热分解解析：A 项，在反应 1 中，NaClO 3和 SO2在硫酸的作用下生成 Na2SO4和 ClO2，反应的离子方程式为 2ClO SO 2=SO 2ClO 2，根据方程式可知，每生成 1 mol ClO2有 0.5 3 24mol SO2被氧化，正确；B 项，根据上述分析可知，反应 1 中除了生成 ClO2，还有 Na2SO4生成，则从母液中可以提取 Na2SO4，正确；C 项，在反应 2 中，ClO 2与 H2O2在 NaOH 作用下反应生成 NaClO2，氯元素的化合价从4 价降低到3 价，则 ClO2是氧化剂，H 2O2是还原剂，故 C 错误；D 项，减压蒸发在较低温度下
14、能够进行，可以防止常压蒸发时温度过高，NaClO2受热分解，正确；答案选 C。答案：C6ClO 2和 NaClO2均具有漂白性，工业上由 ClO2气体制取 NaClO2固体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )A通入的空气可将发生器中产生的 ClO2全部驱赶到吸收器中6B吸收器中生成 NaClO2的离子方程式为 2ClO2H 2O2 =2ClO 2H O 2 2C步骤 a 的操作包括过滤、洗涤和干燥D工业上将 ClO2气体制成 NaClO2固体，其主要目的是便于贮存和运输解析：在 ClO2发生器中一定产生 ClO2气体，通入空气，可以将其赶入吸收塔中进行吸收，选项 A 正确。吸收塔中加入了
15、浓氢氧化钠溶液，显然其中的反应不可能得到氢离子，选项 B 错误。冷却结晶得到 NaClO2固体，应该经过过滤，洗涤，干燥得到产品，选项 C 正确。气体的贮存和运输都远比固体困难，所以将 ClO2气体制成 NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输，选项 D 正确。答案：B7(2019郑州模拟)CoCO 3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分 CoO、Co 2O3，还含有 Al2O3、ZnO 等杂质)为原料制备 CoCO3的一种工艺流程如下：下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 molL1 计算)：金属离子 开始沉淀的 pH
16、 沉淀完全的 pHCo2 7.6 9.4Al3 3.0 5.0Zn2 5.4 8.0(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_。(2)“除铝”过程中需要调节溶液 pH 的范围为_，形成沉渣时发生反应的离子方程式为_。(3)在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有_；上述“萃取”过程可表示为 ZnSO4(水层)2HX(有机层) ZnX2(有机层)H 2SO4(水层)，由有机层获取 ZnSO4溶液的操作是_。(4)“沉钴”时，Na 2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释原因_7_。(5)在空气中煅烧 CoCO3生成钴氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 2.41 g，CO 2的体
17、积为 0.672 L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为_。解析：(1)“酸溶”时加入 H2SO4和 SO2，由于 SO2具有还原性，SO 2将钴废渣中3 价的 Co 还原为2 价， “酸溶”时发生的非氧化还原反应为：CoOH 2SO4=CoSO4H 2O、Al 2O33H 2SO4=Al2(SO4)33H 2O、ZnOH 2SO4=ZnSO4H 2O，发生的氧化还原反应为 Co2O3SO 2H 2SO4=2CoSO4H 2O。(2)“除铝”过程中 Al3 完全沉淀，其他金属阳离子不形成沉淀，根据Co2 、Al 3 、Zn 2 开始沉淀和沉淀完全的 pH， “除铝”过程中需要调节溶液 pH 的
18、范围为5.05.4。形成沉渣时加入的是 Na2CO3，发生的是 Al3 与 CO 的双水解反应，形成沉渣23时反应的离子方程式为 2Al3 3CO 3H 2O=2Al(OH)33CO 2。23(3)在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯。由有机层获得ZnSO4溶液，要使平衡 ZnSO4(水层)2HX(有机层) ZnX2(有机层)H 2SO4(水层)逆向移动，所以要向有机层中加入硫酸然后分液，由有机层获得 ZnSO4溶液的操作是：向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分离出水层。(4)“沉钴”时是向 CoSO4溶液中加入 Na2CO3溶液产生 CoCO3沉淀，由于 Na2C
19、O3溶液呈碱性，若 Na2CO3溶液滴加过快会导致局部碱性过强而产生 Co(OH)2沉淀，导致产品 CoCO3中混有 Co(OH)2。(5)n(CO2) 0.03 mol，根据 C 守恒， n(CoCO3) n(CO2)0.03 0.672 L22.4 Lmol 1mol；根据 Co 守恒， n(Co)0.03 mol，氧化物中 n(O)0.04 mol， n(Co) n(O)0.03 mol0.04 2.41 g 0.03 mol59 gmol 116 gmol 1mol34，该钴氧化物的化学式为 Co3O4。答案：(1)Co 2O3SO 2H 2SO4=2CoSO4H 2O(2)5.05.4 2Al 3 3CO 3H 2O=2Al(OH)33CO 223(3)分液漏斗，烧杯 向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静置，分离出水层(4)Na2CO3溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生 Co(OH)2(5)Co3O48
