届高中化学工艺流程大题小做习题 word解析版文档格式.docx

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B．反应②的离子方程式为：

Br2＋SO2＋H2O＝SO42－＋2Br－＋2H＋

C．发生反应①时应先通入NH3，再通入CO2

D．粗盐中含有的Mg2＋、SO42－等杂质离子，可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、盐酸等试剂加以去除

5．海带中含有丰富的碘。

为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验，下列有关说法不正确的是（）

A．步骤①灼烧海带时，需用到仪器三脚架，泥三角，表面皿和酒精灯

B．步骤④反应的离子方程式是：

2I－＋MnO2＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋2H2O

C．步骤⑤中，可选择用四氯化碳来代替苯

D．步骤⑥的实验操作名称是蒸馏

考点3　化学工艺与矿石开发利用（生产生活）

6．用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下，下列有关说法不正确的是（）

A．制取粗硅时生成的气体产物固态时可用于人工降雨

B．生产铝、铜、高纯硅过程中均涉及氧化还原反应

C．黄铜矿冶炼铜时产生的副产物，可用于生产硫酸和冶铁

D．玻璃与水泥，主要成分都是硅酸盐

7．工业上由黄铜矿（主要成分为CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下。

下列说法不正确的是（）

A．气体A中的大气污染物可用氨水吸收并回收利用

B．由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为3Cu2O＋2Al

Al2O3＋6Cu

C．加入石英砂作为添加剂熔剂，生成更稳定、更容易分离的硅酸盐

D．用过量稀H2SO4可全部溶解熔渣B

8．以硫铁矿

主要成分为

为原料制备氯化铁晶体

的工艺流程如图，下列说法不正确的是

A．酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量B．通氯气的目的是氧化Fe2＋　

C．为了防止污染，焙烧过程中产生的

要回收利用

D．由FeCl3`6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热

实战篇

1．（19全国III卷）离子交换法净化水过程如图所示。

下列说法中错误的是（）

A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B．水中的NO3―、SO42―、Cl－通过阳离子树脂后被除去

C．通过净化处理后，水的导电性降低

D．阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－＝H2O

2．（18全国I卷）磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下，下列叙述错误的是（）

A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li

C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋

D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

3．（18全国II卷）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。

下列叙述错误的是（）

A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵

C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关

4．（15全国II卷）海水开发利用的部分过程如图所示．下列说法错误的是（　　）

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

5．利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如下，下列说法错误的是（）

A．pH＝4.1时，Ⅰ中为NaHSO3溶液。

B．工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。

C．结晶脱水的化学方程式是：

2NaHSO3

Na2S2O5＋H2O

D．Na2S2O5的名称为焦硫酸钠。

6．以铬铁矿[主要成分为Fe（CrO2）2]，含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质为主要原料生产重铬酸钠晶体（Na2Cr2O7·

2H2O）的主要工艺流程如下，关于该流程说法错误的是（）

A．该工艺中“煅烧”产生的CO2可用于“除杂”步骤以节约生产成本，为完全除去AlO2－，发生的离子反应为：

CO2＋2AlO2－＋3H2O＝2Al（OH）3↓＋CO32－

B．电极II的电极反应为：

2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋

C．Na2CrO4到Na2Cr2O7转化的原理为：

2H＋＋2CrO42－＝Cr2O72－＋H2O

D．Fe（CrO2）2煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为：

4Fe（CrO2）2＋8NA2CO3＋7O2＝2Fe2O3＋8NA2CRO4＋8CO2　

7．某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。

研究小组对其进行综合处理的流程如下，下列说法错误的是：

已知：

““酸浸”后钛主要以TiOSO4形式存在，强电解质TiOSO4在溶液中仅能电离SO42﹣和一种阳离子（）

A．“酸浸”时Fe2O3发生反应的离子方程式为：

Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O

B．“酸浸”时TiO2发生反应的离子方程式为：

TiO2＋2H＋＋SO42－＝TiOSO4＋H2O

C．“水解”反应的离子方程式为：

TiO2＋＋（x＋1）H2O

TiO2•xH2O＋2H＋

D．加入铁粉发生的离子反应为：

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋

8．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

已知“酸浸”后，钛主要以TiOCl

形式存在FeTiO3＋4H＋＋4Cl－＝Fe2＋＋TiOCl

＋2H2O，下列说法不正确的是（）

A．Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中有4个过氧键

B．滤液②中的阳离子除了Fe2＋和H＋，还有Mg2＋

C．滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水

D．“高温煅烧”过程中，Fe元素被氧化

9．硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质（见下图）。

下列说法正确的是（）

A．CO、SO2、SO3均是酸性氧化物

B．除去与水反应，图示转化反应均为氧化还原反应

C．工业上利用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉

D．用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%

10．氢氧化铈[Ce（OH）4]是一种重要的稀土氢氧化物。

平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2），某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

下列说法错误的是

A．滤渣A中主要含有SiO2、CeO2

B．过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

C．过程②中发生反应的离子方程式为CeO2＋H2O2＋3H＋＝Ce3＋＋2H2O＋O2↑

D．过程④中消耗11.2LO2（已折合成标准状况），转移电子数为2×

6.02×

1023

11．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4·

7H2O），设计了如下流程：

下列说法不正确的是

A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉

B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al（OH）3，进入固体2

C．从溶液2得到FeSO4·

7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·

7H2O

12．实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少且的Fe、Mg杂质）制备明矾[KAl（SO4）2·

12H2O]的过程如下图所示。

下列说法正确的是

A．试剂①可选用盐酸或NaOH溶液B．过滤操作中使用的玻璃仪器只有漏斗、烧杯

C．滤液A到沉淀B的反应中无CO2生成D．最后一步操作是蒸发结晶

13．一种废料的主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。

由该废料制备纯度较高的氢氧化镍（已知常温下Ksp[Ni（OH）2]＝2.0⨯10－15）工艺流程如下。

下列叙述错误的是

A．废渣的主要成分为二氧化硅　　　　　B．黄钠铁矾渣中铁元素为＋3价

C．除钙镁过程中，为了提高钙镁的去除率，氟化钠实际用量应该越多越好

D．“沉镍”过程中为了将镍沉淀完全，需调节溶液pH＞9

14．汞（熔点﹣39℃，沸点356℃）是制造电池、电极的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞．目前工业上制粗汞的一种流程图如图．下列分析错误的是

A．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸

B．辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物

C．“灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为：

D．减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率

15．市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器，利用过碳酸钠固体A（化学式为2Na2CO3•3H2O2）和灰黑色固体B（不溶于水）与水混合反应制得氧气．某同学对A、B两种物质进行探究，实验步骤及现象如下图所示。

A．B在反应①中可能起催化作用B．白色沉淀D是CaCO3

C．第②步分离混合物的方法是过滤D．设计③的目的是制取氧气

16．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。

下列说法中不正确的是

A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同

C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氧化铝

17．铵明矾NH4Al（SO4）2·

12H2O是分析化学常用基准试剂.其制备过程如下。

下列分析不正确的是

A．过程I反应为：

2NH4HCO3＋Na2SO4＝2NaHCO3↓＋（NH4）2SO4

B．若省略过程II，则铵明矾产率明显减小

C．向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液先后观察到：

刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失

D．检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液

题型八　工艺流程　　　　　　　　　　　　　　　　

答案：

1．【答案】A

【解析】A中固体1中主要含有CaCO3、CaSO3以及过量的石灰乳；

B、根据流程可判断气体2为CO和N2，无污染气体是N2，所以捕获剂所捕获的气体主要是CO；

C、根据流程可判断气体1为N2、NO、CO，X为空气或氧气，目的是将NO转化成亚硝酸钠，若空气过量，则产物除了有亚硝酸钠，还有硝酸钠，转化关系为4NO2－＋O2＝4NO3－；

D、处理含NH4＋废水时，氧化剂为亚硝酸根离子，还原剂为铵根离子，比例是1：

1。

2．【答案】B

【解析】A、操作①分离沉淀和溶液，故为过滤；

B、沉淀A的主要成分是铁和铜，可通过磁铁分离；

C、溶液A的金属阳离子为亚铁离子，溶液B的金属阳离子是铁离子，检验方法正确。

3．【答案】B

【解析】B步骤③脱水时，应在HCl气流中加热MgCl2·

6H2O得到MgCl2。

4．【答案】C

【解析】A、相同温度下，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3；

B、反应②的离子方程式为：

Br2＋SO2＋2H2O＝SO42－＋2Br－＋4H＋；

C、因为氨气溶解度大于CO2，先通入氨气，有利于CO2的吸收，故C正确；

D、粗盐中含有的Mg2＋、SO42－等杂质离子，可通过依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、碳酸钠溶液，盐酸等试剂加以去除。

5．【答案】A

【解析】A.步骤①灼烧海带时，需用到仪器三脚架，泥三角，坩埚和酒精灯。

6．【答案】A

【解析】制取粗硅时生成的气体产物为CO，而用于人工降雨的气体应为CO2，故A错。

7．【答案】D

【解析】熔渣B为二氧化硅，不溶于稀硫酸，故D不正确。

8．【答案】A

【解析】因为制备的是氯化铁晶体，为了避免引入硝酸根离子，所以不能用硝酸。

故A错。

【解析】根据电荷守恒可知，经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A错误；

经过阴离子交换树脂后，水中阴离子被交换成OH－，B正确；

通过净化处理后，溶液中离子浓度降低，导电性下降，C正确；

根据上述分析可知，D正确。

2．【答案】D

【解析】废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；

根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；

得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，C正确；

碳酸锂沉淀，硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。

3．【答案】C

【解析】雾和霾的分散剂都是空气，A正确；

由图示可以看出雾霾中无机颗粒物为硫酸铵和硝酸铵，B正确；

氨气是形成无机颗粒物的反应物，C错误；

过度使用氮肥产生大量氨气，参与反应形成无机颗粒物，形成雾霾，D正确。

【解析】向苦卤中通入Cl2置换出溴单质，分离得到溴，通入Cl2是为了提取溴，A正确；

粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质，精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性，再进行重结晶进行提纯，B正确；

工业生成处于生石灰或石灰水作沉淀剂，C错误；

海水提取溴一般用氯气置换溴离子转化为溴单质，用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收转化为HBr，达到富集的目的，D正确，

5．【答案】D

【解析】Na2S2O5中硫元素价态为＋4价，故名称应为焦亚硫酸钠。

6．【答案】A

【解析】为完全除去AlO2－，CO2应足量，CO2＋AlO2－＋2H2O＝Al（OH）3↓＋HCO3－

7．【答案】B．

【解析】根据已知信息，TiOSO4为强电解质TiOSO4，要拆。

8．【答案】D

【解析】用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备Li4Ti5O12和LiFePO4，由制备流程可知，加盐酸过滤后的滤渣为SiO2，滤液①中含Mg2＋、Fe2＋、TiOCl

，水解后过滤，沉淀为TiO2·

xH2O，经过一系列反应得到Li4Ti5O12；

水解后的滤液②中含Mg2＋、Fe2＋，双氧水可氧化亚铁离子，在磷酸条件下过滤分离出FePO4沉淀，高温煅烧过程中发生2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4

2LiFePO4＋H2O＋3CO2↑。

A项，Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，Li为＋1价，则O的化合价为－2价和－1价，根据正负化合价的代数和为0，其中含有7个－2价的O和8个－1价的O，结构中含有4个过氧键，正确；

B项，根据上述分析，滤液②中的阳离子除了Fe2＋和H＋，还有Mg2＋，正确；

C项，滤液②中加入双氧水的目的是氧化亚铁离子，也可以直接加适量的氯水代替双氧水，正确；

D项，“高温煅烧”过程中发生2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4

2LiFePO4＋H2O＋3CO2↑，Fe元素的化合价由＋3价变成＋2价，被还原，错误。

9．【答案】B

【解析】A中CO与碱和水都不反应，不属于酸性氧化物，故A错误；

B中除去与水反应的两个反应，图示其余转化反应均有单质参加反应，元素的化合价一定发生变化，属于氧化还原反应，故B正确；

C中澄清石灰水的浓度较低，工业用Cl 

2 

和石灰乳反应制取漂白粉，故C错误；

D中CH 

3 

OH进而合成HCHO，原子利用率达不到100%，故D错误．

10.【答案】C

【解析】该反应过程为：

①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸，Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中，滤渣为CeO2和SiO2；

②加入稀硫酸和H2O2，CeO2转化为Ce3＋，滤渣为SiO2；

③加入碱后Ce3＋转化为沉淀，④通入氧气将Ce从＋3氧化为＋4，得到产品。

A.CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸，Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中，滤渣为CeO2和SiO2，故A正确；

B.结合过滤操作要点，实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故B正确；

C.稀硫酸、H2O2，CeO2三者反应生成转化为Ce2（SO4）3、O2和H2O，反应的离子方程式为：

6H＋＋H2O2＋2CeO2＝2Ce3＋＋O2↑＋4H2O，故C错误；

D.过程④中消耗11.2LO2的物质的量为0.5mol，转移电子数为4×

0.5mol×

NA＝2×

1023，故D正确；

11．【答案】D

【解析】A流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3＋得到硫酸亚铁，A正确；

B固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2（SO4）3采用的是调控pH的方法，使Al3＋转化为Al（OH）3沉淀从而与FeSO4分离，B不正确；

C.Fe2＋容易被氧化，所以在得到FeSO4·

7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；

D在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe（OH）2沉淀，但Fe（OH）2不稳定，很容易被氧化为Fe（OH）3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质Fe2（SO4）3，D不正确。

12．【答案】C

【解析】A项为防止Fe、Mg杂质干扰，试剂①只能选择NaOH，A项错误；

B项过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B项错误；

C项滤液A到沉淀B的反应：

AlO2－＋HCO3－＋H2O=Al（OH）3↓＋CO32－，无CO2生成，C项正确；

D项制备明矾需采用“蒸发浓缩、冷却结晶”的方法，D项错误。

13．【答案】C

【解析】铁镍合金加稀硫酸、稀硝酸，铁、镍及铜、钙、镁的氧化物溶于酸，二氧化硅不溶，经过滤除去；

“除铁”时加入H2O2可将“酸溶”后溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，再加入Na2CO3溶液生成黄钠铁矾沉淀；

向除铁后的滤液中通入H2S气体，发生反应H2S＋Cu2＋＝CuS↓＋2H＋，除去Cu2＋；

向除铜后的滤液中加入NaF溶液生成CaF2、MgF2，除去Ca2＋、Mg2＋；

最后向除钙镁后的溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化镍，经过滤、洗涤、干燥得到纯度较高的氢氧化镍，以此分析解答。

A中经以上分析，酸溶后过滤所得废渣的主要成分为二氧化硅，A正确；

B.中双氧水具有强氧化性，加入双氧水将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，所以黄钠铁矾渣中铁元素为＋3价，B正确；

C中根据流程图可知除铜后的滤液应显酸性，若NaF的用量过大，会生成剧毒物质HF，污染环境，危害工人的身体健康，而且还会浪费原料、增加成本，故氟化钠的用量不是越多越好，C错误；

D中Ksp[Ni（OH）2]＝c（Ni2＋）c2（OH−）＝1.0

10−5

c2（OH−）＝2.0

10−15，则c（OH−）＝

10−5mol/L，c（H＋）＝

10−9mol/L，则“沉镍”过程中

了将镍沉淀完全，需调节溶液pH＞9，D正确。

14．【答案】A

【解析】A中粗汞中含有的金属铜可以和硝酸之间反应，但是和盐酸之间不反应，所以洗涤粗汞不可用5%的盐酸代替5%的硝酸，错误；

B中辰砂与氧化钙加热反应时，化合价升高的元素S所在的产物CaSO4为氧化产物，正确；

C中根据题给反应分析，“灼烧辰砂法”过程硫元素的化合价由—2价升高到+4价，汞元素的化合价由+2价降为0价，氧元素的化合价由0价降为—2价，电子转移的数目为6，正确；

D中减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率，正确。

15．【答案】D

【解析】分析步骤①和③可以知道，在反应①后B仍能是过氧化氢溶液分解产生气体C，所以可以判断B可能为催化剂，A正确；

根据题给的信息可知道，该固体还具有碳酸钠的性质，所以加入氯化钙溶液得到的白色沉淀为碳酸钙，B正确；

过滤是分离固体和液体常用的方法，而第②步操作后得到了固体B和溶液，所以可以判断该操作为过滤，C正确；

设计③的实验目的是为了验证B是否能够加快过氧化氢溶液的分解速率的，

从而对B的作用作出一定的判断，D错误；

16．【答案】C

【解析】铝土矿中的二氧化硅不溶于盐酸，需过滤除去，a中的氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；

a中氧化铝中铝元素的化合价为＋3，b中偏铝酸根离子中铝元素的化合价为＋3，B正确；

③中是将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，需要通入CO2，C错误；

④进行的操作是加热，是Al（OH）3分解为Al2O3，故d一定是氧化铝，D正确。

17.【答案】C

【解析】由于常温条件下，NH4HCO3的溶解度比NaHCO3溶解度大，故NH4HCO3与Na2SO4生成过饱和状态的NaHCO3溶液，故使得NaHCO3析出：

2NH4HCO3＋Na2SO4＝2NaHCO3↓＋（NH4）2SO4，A正确；

若省略步骤II，溶液中残余少量HCO3―，易与Al3＋发生双水解，故减少了铵明矾的产量，B正确；

向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液，Al3＋与OH―先反应生成Al（OH）3，OH―再与NH4＋反应生成一水合氨，若氢氧化钠过量，白色沉淀才溶解，C错误；

滤液A中主要是（NH4）2SO4和少量NaHCO3，加入H＋后，仅剩（NH4）2SO4，故阴离子是SO42―，检验该离子用BaCl2即可，D正确。