第32講無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略（練習(xí)）（原卷版）

第32講無(wú)機(jī)化工流程題的解題策略（模擬精練+真題演練）完卷時(shí)間：50分鐘一、選擇題（共12*5分）1．（2023·山東聊城·統(tǒng)考一模）實(shí)驗(yàn)室模擬以磷石膏(含及雜質(zhì)、等)為原料制取輕質(zhì)，流程如下：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．“浸取1”時(shí)，加快攪拌速率、不斷升高溫度均可提高的轉(zhuǎn)化率B．“浸取1”時(shí)，應(yīng)先通再通，濾液1中濃度最大的陰離子為C．“浸取2”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為D．“浸取2”時(shí)，所得濾渣2的主要成分為、2．（2023·山東聊城·統(tǒng)考三模）從廢鉬催化劑(主要成分為，含少量、、)中回收鉬酸銨晶體的工藝流程如圖所示：注：酸浸后鉬元素以形式存在，溶液中某離子濃度時(shí)，認(rèn)為沉淀完全；常溫下，。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．焙燒過(guò)程中被氧化的元素有Mo、S、FeB．濾渣1的主要成分是C．“調(diào)pH”過(guò)程中調(diào)節(jié)溶液的pH略大于，可除去目標(biāo)雜質(zhì)離子D．反萃取發(fā)生的離子方程式為3．（2023·江西·江西師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）近日，天津大學(xué)鐘澄團(tuán)隊(duì)制備鋅鎳電池的負(fù)極材料——，流程如下，已知：離心分離是借助于離心力，使比重不同的物質(zhì)進(jìn)行分離的方法，下列敘述錯(cuò)誤的是A．“反應(yīng)池1”中發(fā)生的離子反應(yīng)為B．“反應(yīng)池1”和“反應(yīng)池2”可通過(guò)攪拌加快反應(yīng)C．“加熱”時(shí)選擇蒸發(fā)皿盛放ZnO和BiOI固體D．“操作1”可以為離心分離，用于分離固體和液體混合物4．（2023·山東菏澤·山東省鄄城縣第一中學(xué)校考三模）加碘食鹽中加入的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，常溫下很穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解。在酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)。工業(yè)上生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下。已知：20℃的溶解度為，50℃的溶解度為，100℃的溶解度為。下列說(shuō)法不正確的是A．步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)為B．步驟②中可用氫氧化鈉代替KOHC．步驟②中氫氧化鉀的主要作用是將轉(zhuǎn)化為D．步驟③的操作為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶5．（2023·浙江溫州·樂(lè)清市知臨中學(xué)?？家荒＃┹x銅礦[，含雜質(zhì)]合成目標(biāo)產(chǎn)物的流程如下。下列說(shuō)法正確的是A．步驟Ⅰ在足量中煅燒產(chǎn)生氣體的主要成分：B．步驟Ⅱ得溶液中溶質(zhì)的主要成分：和C．步驟Ⅲ的溶液D中存在平衡平衡：D．為得純凈目標(biāo)產(chǎn)物，步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次：加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、抽濾洗滌。6．（2023·福建泉州·泉州五中?？家荒＃┛勺靼咨伭?，利用廢液(含有、、、)制備的工藝流程如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．“還原”流程中，“濾渣”的成分有銅和鐵B．“水解”流程中，加水能夠促進(jìn)的水解C．“水解”流程的離子反應(yīng)是D．“洗滌”流程加入的稀鹽酸能換成溶液7．（2023·山東濟(jì)南·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）連二亞硫酸鈉()常用于紡織工業(yè)、食品漂白等領(lǐng)域。工業(yè)上生產(chǎn)的流程如圖所示。若在實(shí)驗(yàn)室模擬該工藝流程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．將鋅粉投入水中形成懸浮液主要是為了加快反應(yīng)速率B．向溶液中加入NaCl固體對(duì)的產(chǎn)率無(wú)明顯影響C．洗滌時(shí)用乙醇效果好于蒸餾水D．該流程中涉及化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)8．（2023·福建泉州·福建省泉州第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）以鋯礦石(主要成分為，還含有及鈉、鋁、銅的氧化物等雜質(zhì))為原料制備工業(yè)純的工藝流程如圖：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．“高溫氯化”結(jié)束前通一段時(shí)間氧氣的目的是除去過(guò)量的炭黑B．“溶液1”中含有的溶質(zhì)主要為NaCl、NaOH、C．“堿浸”后分離操作要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗D．“除雜”的目的是除去銅元素9．（2023·江蘇連云港·連云港高中校考模擬預(yù)測(cè)）氧化鈧()廣泛應(yīng)用于航天、激光等科學(xué)領(lǐng)域。利用鈦白酸性廢水(含、、等)制備氧化鈧的工藝具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其流程如下圖所示。已知：、均能與P504(用HR表示)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，且機(jī)理均為。下列說(shuō)法不正確的是A．酸洗時(shí)，、與P504的絡(luò)合能力：B．萃取、反萃取后均可使用分液漏斗分離，有機(jī)相應(yīng)從分液漏斗上口倒出C．“反萃取”時(shí)加入NaOH溶液的作用是將轉(zhuǎn)化為D．沉鈧時(shí)能得到，則焙燒時(shí)的反應(yīng)方程式：10．（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）中國(guó)“天向一號(hào)”探測(cè)器用于火星探測(cè)，搭載全球最先進(jìn)的三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池陣為其提供動(dòng)力，一種從砷化鎵廢料(主要成分為，含、、等雜質(zhì))中回收單質(zhì)鎵和砷的化合物的工藝流程如圖所示：已知：①“堿當(dāng)”時(shí)中Ga以的形式進(jìn)入溶液。②Ga與Al位于同一主族，性質(zhì)相似，向溶液中通入，有沉淀析出。③離子完全沉淀時(shí)的pH：為8，為。下列說(shuō)法正確的是A．“堿浸”時(shí)，發(fā)生的離子方程式為B．“濾渣①”的成分為，，“濾渣③”的成分為C．“調(diào)pH①”時(shí)，為使得雜質(zhì)離子沉淀完全，可通入過(guò)量的D．“系列操作”為蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥11．（2023·山東聊城·統(tǒng)考三模）用氧化甲苯制備苯甲酸。實(shí)驗(yàn)方法：將甲苯和溶液在100℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng)，過(guò)濾，將含有苯甲酸鉀()和甲苯的濾液按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。下列說(shuō)法不正確的是已知：苯甲酸熔點(diǎn)122.4℃，在25℃和95℃時(shí)溶解度分別為和；A．操作Ⅰ為分液、操作Ⅱ?yàn)檫^(guò)濾B．甲苯、苯甲酸分別由A、B獲得C．若B中含有雜質(zhì)，采用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純D．“系列操作”用到的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒、燒杯12．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）氫氧化鋯[]廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、交換樹脂等多種化工行業(yè)。實(shí)驗(yàn)室中以含鋯廢料(含和少量Cu、Si、Al的氧化物)為原料制備氫氧化鋯的工藝流程如下。下列說(shuō)法正確的是A．“熔融”操作可在瓷坩堝中進(jìn)行B．“浸取”后通過(guò)分液可得到含有和的浸液C．與形成配離子的穩(wěn)定性強(qiáng)于與形成配離子的穩(wěn)定性D．可用濃溶液洗滌粗品二、主觀題（共3小題，共40分）13．（12分）（2023·海南·校聯(lián)考一模）以電鍍污泥[含Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2]為原料，利用以下工藝可制備硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O)并獲得副產(chǎn)品黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6]。已知：黃鈉鐵礬沉淀易于過(guò)濾，相對(duì)于Fe(OH)3，沉淀不易吸附Ni2+。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)①下列措施不能提高“酸浸”過(guò)程浸出率的是(填字母)。a．適當(dāng)升高反應(yīng)溫度b．增大壓強(qiáng)c．不斷攪拌②濾渣1的主要成分的化學(xué)式為。(2)“沉鐵”時(shí)Na2CO3加入速度不宜過(guò)快，原因是。(3)“沉鉻”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)一系列操作的實(shí)驗(yàn)步驟依次如下，請(qǐng)補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容：i．過(guò)濾、洗滌；ii．將沉淀轉(zhuǎn)移至燒杯中，向其中；iii．，過(guò)濾得晶體。14．（14分）（2023·福建寧德·統(tǒng)考一模）鈷鹽在生活和生產(chǎn)中有著重要應(yīng)用。(1)在活性炭的催化作用下，通過(guò)氧化CoCl2·6H2O制得到[Co(NH3)6]Cl3流程如下：①在“氧化”過(guò)程，需水浴控溫在50~60℃，溫度不能過(guò)高，原因是：。“系列操作”是指在高濃度的鹽酸中使[Co(NH3)6]Cl3結(jié)晶析出，過(guò)濾，醇洗，干燥。使用乙醇洗滌產(chǎn)品的具體操作是：。②結(jié)束后廢水中的Co2+，人們常用FeS沉淀劑來(lái)處理，原理是(用離子方程式表示)。(2)草酸鈷是制備鈷氧化物的重要原料，常用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液制取難溶于水的CoC2O4·2H2O晶體。①常溫下，(NH4)2C2O4溶液的pH7(填“>”、“=”或“<”)。(已知：常溫下Kb(NH3·H2O)=1.8×105，H2C2O4：Ka1=5.6×102，Ka2=5.4×105)②制取CoC2O4·2H2O晶體時(shí)，還需加入適量氨水，其作用是。③在空氣中加熱二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)，受熱過(guò)程中在不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì)。已知Co的兩種常見(jiàn)化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)，M(CoC2O4·2H2O)=183g/mol。溫度范圍／℃150~210290~320固體質(zhì)量/gi．溫度在范圍內(nèi)，固體物質(zhì)為(填化學(xué)式)；ii．從加熱到時(shí)生成一種鈷的氧化物和CO2，此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。15．（14分）（2023·江西·江西師大附中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）硫脲稱為硫代尿素，它是制造磺胺藥物的原料，用于合成抗甲狀腺功能亢進(jìn)藥物等。150℃時(shí)硫脲部分異構(gòu)化為，硫脲能溶于水和乙醇，但不溶于乙醚等有機(jī)溶劑。一種制備硫脲的新工藝如圖所示。反應(yīng)原理：。回答下列問(wèn)題：(1)“過(guò)濾”獲得濾渣的主要成分是(填化學(xué)式)。(2)“合成”時(shí)，在反應(yīng)釜中加入石灰氮和水，邊攪拌邊通入，這樣操作的目的是。洗液、母液循環(huán)回收于“合成”工序，這樣操作的目的是。(3)宜選擇下列試劑洗滌“硫脲”晶體(填字母)。A．水B．75%酒棈C．乙醚(4)尿素、硫脲、聚乙烯醇熔融生成固體電解質(zhì)(SPE)。用丙酮作溶劑(導(dǎo)電性很弱)，浸取SPE得到丙酮浸出液并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①向浸出液中滴加1%鹽酸，測(cè)得溶液導(dǎo)電率與鹽酸濃度關(guān)系如圖所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：CD段產(chǎn)生沉淀質(zhì)量最大，用元素分析儀測(cè)定該沉淀僅含氮、氫、氯三種元素，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該沉淀有固定嫆點(diǎn)，與氫氧化鈉濃溶液共熱產(chǎn)生一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，由此推知，產(chǎn)生沉淀的成分是(填化學(xué)式)；BC段導(dǎo)電率降低的主要原因是。②向分離沉淀后的剩余溶液中滴加溶液，溶液變?yōu)樯?，說(shuō)明固體電解質(zhì)導(dǎo)電陰離子可能是。(5)測(cè)定固體電解質(zhì)(SPE)中含量。稱取wg樣品溶于水(沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化)，滴加2~3滴溶液，用溶液滴定至終點(diǎn)，消耗滴定液的體積為VmL。①則該SPE含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%。②如果先加熱熔化SPE，再測(cè)得含量，測(cè)得結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。已知：滴定反應(yīng)為。1．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）金屬對(duì)有強(qiáng)吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)，將塊狀轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼后，其催化活性顯著提高。已知：①雷尼暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時(shí)，需用水或有機(jī)溶劑保持其表面“濕潤(rùn)”；②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下：步驟1：雷尼的制備步驟2：鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存和監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)操作(a)中，反應(yīng)的離子方程式是；(2)操作(d)中，判斷雷尼被水洗凈的方法是；(3)操作(e)中，下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是___________；A．丙酮 B．四氯化碳 C．乙醇 D．正己烷(4)向集氣管中充入時(shí)，三通閥的孔路位置如下圖所示：發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí)，集氣管向裝置Ⅱ供氣，此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為；(5)儀器M的名稱是；(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入一段時(shí)間，目的是；(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下，可能導(dǎo)致的后果是；(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是。2．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）實(shí)驗(yàn)室模擬“鎂法工業(yè)煙氣脫硫”并制備，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程可表示為(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入氣體，生成，反應(yīng)為，其平衡常數(shù)K與、、、的代數(shù)關(guān)系式為；下列實(shí)驗(yàn)操作一定能提高氧化鎂漿料吸收效率的有(填序號(hào))。A．水浴加熱氧化鎂漿料B．加快攪拌速率C．降低通入氣體的速率D．通過(guò)多孔球泡向氧化鎂漿料中通(2)在催化劑作用下被氧化為。已知的溶解度為0.57g(20℃)，氧化溶液中的離子方程式為；在其他條件相同時(shí)，以負(fù)載鈷的分子篩為催化劑，漿料中被氧化的速率隨pH的變化如題圖甲所示。在pH=6~8范圍內(nèi)，pH增大，漿料中的氧化速率增大，其主要原因是。(3)制取晶體。在如題圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，攪拌下，使一定量的漿料與溶液充分反應(yīng)。漿料與溶液的加料方式是；補(bǔ)充完整制取晶體的實(shí)驗(yàn)方案：向含有少量、的溶液中，。(已知：、在時(shí)完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀；室溫下從飽和溶液中結(jié)晶出，在150~170℃下干燥得到，實(shí)驗(yàn)中需要使用MgO粉末)3．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O存在，在堿性介質(zhì)中以CrO存在。回答下列問(wèn)題：(1)煅燒過(guò)程中，釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為(填化學(xué)式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是。(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致。(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時(shí)，溶解為VO或VO3+在堿性條件下，溶解為VO或VO，上述性質(zhì)說(shuō)明V2O5具有(填標(biāo)號(hào))。A．酸性

B．堿性

C．兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為。4．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用對(duì)廢棄的鋰電池正極材料進(jìn)行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：回答下列問(wèn)題：(1)Co位于元素周期表第周期，第族。(2)燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因。(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體常用方法的名稱是