2024年高考化學二輪復習專題10 化學工藝流程(題型突破)(測試)

專題10化學工藝流程(題型突破)(考試時間：90分鐘試卷滿分：100分)一、選擇題(本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項是符合題目要求的)1．工業(yè)上常用軟錳礦生產(chǎn)純凈的MnO2，工藝流程如圖所示，已知軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有少量SiO2、Al2O3。下列說法錯誤的是()A．“溶解”過程中有氫氣生成B．“過濾”得到的濾渣中含有H2SiO3C．“純化”過程中應先加MnO2，再調(diào)pH=5，過濾D．“電解”時MnO2在電解池陽極生成，溶液pH值降低2．聚合硫酸鐵[Fe2(OH)m((SO4)p]n是一種新型絮凝劑，其處理污水能力比強，且腐蝕性小。工業(yè)上利用廢鐵屑為原料制備聚合硫酸鐵的工藝流程如圖。下列說法正確的是()A．聚合硫酸鐵[Fe2(OH)m((SO4)p]n中B．酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸C．反應釜中發(fā)生的離子反應為H2O2+Fe2++H+=Fe3++H2OD．聚合釜中控制溶液的pH越大越好3．弱堿性條件下，利用含砷氧化銅礦(含CuO、As2O3及少量不溶性雜質(zhì))制備Cu2(OH)2SO4的工藝流程如圖：下列說法不正確的是()A．“氨浸”時As2O3發(fā)生的離子反應為：As2O3+6NH3+3H2O=6NH4++2AsO33-B．“氨浸”時CuO轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]2+C．“氧化除As2O3”時每生成1molFeAsO4，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為6.02×1023D．“蒸氨”后濾液中主要存在的離子為：NH4+、SO42-4．堿式碳酸鋅可被用于皮膚保護劑、飼料添加劑等，以鋅焙砂(主要成分為ZnO及少量Cu2+、Mn2+的化合物)為原料制備堿式碳酸鋅的工藝流程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．“酸浸”前將鋅焙砂粉碎可提高酸浸速率與原料的利用率B．“氧化”過程中，消耗的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2∶1C．“沉銅”過程中反應的離子方程式為ZnS(s)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+CuS(s)D．堿式碳酸鋅可與鹽酸反應，其加熱灼燒時可得到ZnO5．氨既是一種重要的化工產(chǎn)品，又是一種重要的化工原料。如圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。下列說法不正確的是()A．合成塔內(nèi)發(fā)生的反應中有非極性鍵的斷裂和極性鍵的生成B．氧化爐內(nèi)發(fā)生的反應氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶4C．使用溶液吸收尾氣中的氮氧化物，和NO2是酸性氧化物D．向吸收塔中通入O2的作用是氧化6．化學工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。亞氯酸鈉(Na)具有強氧化性，受熱易分解，可作漂白劑、食品消毒劑等，以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下圖所示。已知：消毒能力即每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克的氧化能力。下列說法錯誤的是()A．“母液”中溶質(zhì)的主要成分是Na2SO4B．相同質(zhì)量的消毒能力是的2.5倍C．“反應2”中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D．“減壓蒸發(fā)”可以降低蒸發(fā)時的溫度，提高產(chǎn)品產(chǎn)率7．生產(chǎn)軟磁鐵氧體的主要原料是α-FeOOH，以硫鐵礦(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)為原料制備α-FeOOH的工藝流程如下，相關(guān)數(shù)據(jù)見下表。下列說法錯誤的是

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物質(zhì)開始沉淀pH(25℃)1.97.64.0沉淀完全pH(25℃)3.29.75.2A．“焙燒”的產(chǎn)物之一可用于工業(yè)制硫酸B．“試劑a”可以為FeS，主要目的是除去過量硫酸C．“試劑b”可以為氨水，調(diào)pH的范圍為5.2～7.6D．“沉淀”時，pH過高或者過低均不利于生成8．鈧(Sc)可用于制備鋁鈧合金、燃料電池、鈧鈉鹵燈、示蹤劑、激光晶體等產(chǎn)品。以鈦白酸性廢水(主要含、、S)為原料制備氧化鈧(S)的工藝流程如下。下列說法正確的是()

A．酸洗時加入H2O2的目的是將T還原為TB．“操作Ⅰ”需要的玻璃儀器有分液漏斗C．“濾渣Ⅰ”的主要成分是T、D．草酸鈧焙燒時反應的化學方程式：2S+3O22S+12CO29．高鐵酸鉀(K2FeO4)具有殺菌消毒及凈水作用，某實驗小組在堿性條件下制備K2FeO4流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．1molK2FeO4消毒能力相當于1.5molHClOB．氧化反應：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2OC．同溫度時高鐵酸鈉溶解度大于高鐵酸鉀D．提純時，應用到的玻璃儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯、酒精燈10．硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，可用作紙漿漂白時的脫氯劑等。用工業(yè)硫化鈉(主要成分Na2S，含少量Na2SO4)及純堿等為原料制備Na2S2O3·5H2O的流程如下：下列說法正確的是()A．Na2S2O3作脫氯劑時主要利用其氧化性B．“凈化”時加入的試劑X可選用BaCl2溶液C．“反應”過程中體系pH大小對產(chǎn)品產(chǎn)率無影響D．提純Na2S2O3·5H2O時，應先用水洗，再用乙醇洗滌11．為研究廢舊電池的再利用，實驗室利用舊電池的銅帽(主要成分為Zn和Cu)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．“溶解”操作中溶液溫度不宜過高B．銅帽溶解后，將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過量的氧氣或H2O2C．過濾后濾液中只有ZnSO4D．本流程涉及置換反應12．鋰被譽為“高能金屬”，廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCOO2及少量Al，F(xiàn)e等，處理該廢料的一種工藝流程如圖所示：已知LiCOO2難溶于水，具有強氧化性。下列說法正確的是()A．濾液1中含有的陽離子主要是Al3+和Na+B．“還原”時，參加反應n(CO3+)：n(SO32-)=2：1C．“沉鈷”離子方程式為CO2++HCO3-=COCO3↓+H+D．濾渣主要是Fe(OH)3，濾液2中僅含有一種溶質(zhì)13．下圖是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：已知：室溫飽和H2S溶液的pH的為3.9，SnS沉淀完全時溶液的pH為1.6，F(xiàn)eS開始沉淀時溶液的pH為3.0，沉淀完全時的pH為5.5根據(jù)以上流程圖。下列說法錯誤的是()A．“溶解”中用到25%的稀硫酸，可用98%濃硫酸配制，需玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管等儀器B．操作II中用硫酸酸化至pH=2的主要目的是抑制Fe2+的水解C．操作II中，通入H2S至飽和的目的之一是防止Fe2+被氧化D．操作IV中所得的晶體最后用乙醇洗去晶體表面附著的水分14．某廢催化劑主要含Al、Ni、Mo(鉬)等的氧化物，回收利用其金屬資源的流程如下：已知：堿性條件下，Mo元素以MoO42-的形態(tài)存在；Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8。下列有關(guān)說法不正確的是()A．焙燒時，Al2O3與NaOH反應的化學方程式為Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OB．水浸時，控制適當溫度并不斷攪拌，有利于提高鋁、鉬浸取率C．沉鋁后，過濾所得濾渣的主要成分是Al(OH)3D．沉鉬后，過濾所得濾液中不存在MoO42-15．某廢礦渣的主要成分有FeO、NiO、Al2O3、SiO2，為節(jié)約和充分利用資源，通過如圖工藝流程回收鐵、鎳。下列說法錯誤的是()已知：ⅰ.常溫下，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7；Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。ⅱ.“萃取”可將金屬離子進行富集與分離，原理如下：X2+(水相)+2RH(有機相)XR2(有機相)+2H+(水相)。A．濾液①中，主要存在的鈉鹽有NaAlO2、Na2SiO3B．“反萃取”應控制在酸性環(huán)境進行C．“沉鎳”過程中反應方程式為：Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O，“沉鎳”時若溶液pH越大，越能充分吸收二氧化碳，NiCO3的產(chǎn)率越高D．已知“水相”中c(Ni2+)=2×10-2mol?L-1，加NaHCO3“沉鎳”，當沉鎳率達到99%時，溶液中c(CO32-)=7×10-4mol?L-1二、非選擇題(本題包括4小題，共55分)16．(12分)釩(V)是一種重要的金屬，有金屬“維生素”之稱，用途涵蓋了航空航天、電池、光學、醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域，主要由五氧化二釩冶煉得到。某種由釩精礦(含V2O5及少量MgO、SiO2等雜質(zhì))提取五氧化二釩的工藝流程如下圖所示。【資料】+5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系：PH4~66~88~1010~12主要離子(1)釩精礦磨細的目的是_______，浸出液中含有釩酸鈉(Na3VO4)。VO43-與PO43-的空間構(gòu)型相同，鍵角的大小為_______。(2)用硫酸緩慢調(diào)節(jié)浸出液的pH為7，得到凈化液中主要的陰離子是_______。(3)氨化沉釩：將凈化液中的釩轉(zhuǎn)化為NH4VO3固體，其流程如下。向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液的目的：_______。(4)煅燒2.340g偏釩酸銨(NH4VO3，摩爾質(zhì)量為117g/mol)時，其固體質(zhì)量的減少量隨溫度變化的曲線如圖所示：100~200℃時產(chǎn)生的一種氣體的化學式為_______，300~350℃時發(fā)生反應的化學方程式為_______。17．(13分)聚合硫酸鐵(Ⅲ)[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一種新型，優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑，極易溶于水，廣泛應用于飲用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。工業(yè)上用高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2)為原料制備聚合硫酸鐵的部分工藝流程如下：(1)寫出焙燒產(chǎn)生的SO2氣體在工業(yè)上的一種用途_______。(2)“濾液”中存在的陰離子主要為OH-及_______(填離子符號)。(3)氧化過程中加入雙氧水的目的為_______，實際生產(chǎn)過程中溫度不宜過高且要控制H2O2的投加速度，其原因為_______。(4)在焙燒時若通入的空氣量不足，F(xiàn)e2O3與FeS2之間可以反應生成Fe3O4和SO2、Fe2O3與FeS2之間反應時理論上完全反應消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=_______。(5)加入試劑A的目的是通過調(diào)節(jié)pH促進聚合物的形成，所加試劑A為_______(填化學式)，溶液的pH對[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有較大影響(如下圖所示)，試分析pH過大(pH>3.0)導致聚合硫酸鐵中x的值減小的原因_______。(6)聚合硫酸鐵雖廣泛應用于各類水的凈化處理，但是實際使用過程中發(fā)現(xiàn)該絮凝劑對鐵質(zhì)輸送管道和容器比明礬的腐蝕性更強，這是由于該絮凝劑水解程度大，產(chǎn)生的氫離子濃度更大、腐蝕作用更強，同時還有另一離子也具有腐蝕性，該離子發(fā)生腐蝕的離子方程式為_______。18．(15分)金屬鉛具有廣泛用途，其提取根據(jù)工藝差異分為火法煉鉛和濕法煉鉛。[火法煉鉛]以鉛精礦(主要成分為PbS)為原料制備金屬Pb，其工藝流程如下：(1)“氧化脫硫”時，反應溫度為1100℃，生成PbO和SO2，該反應的化學方程式為_________。(2)下列金屬冶煉方法正確且與本工藝“冶煉”的方法相似的是_________(填標號)。A．電解熔融NaCl制鈉B．鋁熱反應制鋁C．高爐煉鐵 D．氧化汞分解制汞(3)由以上信息可得，火法煉鉛工藝的主要不足為_________(任寫一條)。[濕法煉鉛]以鋅浸出渣(主要成分為PbSO4，還含有PbO和ZnFe2O4)為原料制備金屬Pb，其工藝流程如下：已知：①“堿浸”時，ZnFe2O4與NaOH反應生成Na2ZnO2和H2O，還有一種氧化物；②“堿浸”后，鉛主要以[Pb(OH)3]-的形式存在溶液中。(4)“堿浸”時，PbSO4發(fā)生反應的離子方程式為_________。(5)“浸渣”的主要成分為_________(填化學式)。(6)“堿浸”液經(jīng)處理后所得溶液[、]用于“沉鉛”。①“沉鉛”時，理論上，當PbS完全沉淀時，ZnS_________(是或否)開始沉淀，通過計算說明_________[已知：、]。②“濾液”中主要含有的金屬陽離子有_________。19．(15分)工業(yè)利用閃鋅礦(主要成分ZS，還含有FS、CFS2、石英及F-、C-等雜質(zhì))富氧酸浸提取鋅，同時實現(xiàn)環(huán)保除鐵的工藝流程如下：

已知：①酸性條件下，亞銅離子易發(fā)生歧化反應；

②C易形成膠體?；卮鹣铝袉栴}：(1)“浸出”過程原理如圖1a所示，ZS“浸出”的總反應的化學方程式為___________。對比人造閃鋅礦浸出原理(如圖1b所示)，可知“浸出”過程中F的作用為_______