新高考化学二轮复习高频考点13 无机工流程题（含解析）

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高频考点13 无机化工流程题
1．（2022·山东卷）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。





开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
沉淀完全pH
3.2
6.7
8.2
下列说法错误的是（ ）
A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
1.D A．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；
B．CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；C．根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；D．在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，与溶液中OH-结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误；故合理选项是D。
2．（2021·河北卷）BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：

下列说法错误的是（ ）
A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
2.D A．硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀，反应物硝酸的用量减少，可降低反应剧烈程度，A正确；B．金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成，水解的离子方程式为，转化工序中加入稀，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成，B正确；C．氯化铋水解生成的离子方程式为，水解工序中加入少量，醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡右移，促进水解，C正确；D．氯化铋水解生成的离子方程式为，水解工序中加入少量，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡左移，不利于生成，且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应，也不利于生成，综上所述，D错误；故选D。
3．（双选）（2022·江苏省如皋中学高三开学考试）氯酸镁[Mg(ClO3)]常做催熟剂、除草剂等。实验室利用卤块(主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2的工艺流程如图：

部分氢氧化物开始沉淀及沉淀完全的pH如表所示：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
8.9
沉淀完全的pH
3.2
9.7
10.9
下列说法正确的是（ ）
A．反应I的离子方程式为MnO+5Fe2++4H2O=Mn2++5Fe3++8OH-
B．反应II后溶液中大量存在的离子是Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO、Cl-
C．调pH时应控制溶液的pH在3.2~8.9
D．反应III属于复分解反应，能够发生的原因是因为生成溶解度相对较小的Mg(ClO3)2
3.CD A．反应环境为酸性环境，故离子方程式为：MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，A错误；B．钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，不能大量共存，B错误；C．由分析可知，调节pH的目的是为了让三价铁形成沉淀，同时镁离子不沉淀，根据表格中的数据可知，pH应该在3.2~8.9，C正确；D．过滤后溶液主要存在的金属阳离子是镁离子，根据流程图可知，镁离子和氯酸根离子反应生成氯酸镁沉淀，属于复分解反应，就是因为氯酸镁难溶于水，D正确；故选CD。
4．（2022·江苏省上冈高级中学高三开学考试）用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。

已知：“还原”时，发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+；FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是（ ）
A．“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B．“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为1∶7
C．“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+
D．“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式：4Fe2++8NH3•H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O
4.C A．适当提高硫酸浓度，增大氢离子浓度，可增大反应速率，A正确；B．有关的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+，反应中FeS2的Fe元素化合价不变，S元素化合价升高，则为氧化产物，Fe3+转化为Fe2+，化合价降低，Fe2+为还原产物，则“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为2∶14=1∶7，B正确；C．滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸，且生成氢离子，则“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+，C错误；D．滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀，发生的离子方程式为4Fe2++8NH3•H2O+O2=8NH+4FeOOH↓+2H2O，D正确；故选C。
5．（2022·哈尔滨三中高三阶段练习）以高硫铝土矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是（ ）

已知：赤泥液的主要成分为Na2CO3。
A．聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
B．赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO2
C．在“聚合”阶段，若增加Fe2O3用量，会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大
D．从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
5.A A.聚合硫酸铁可用于净水，原理是聚合硫酸铁中的Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物和杂质，与Fe3+的氧化性无关，故A项错误；B.赤泥液主要成分是Na2CO3，可吸收焙烧产生的SO2，故B项正确；C.聚合硫酸铁中的OH-来源于Fe2O3，因此增加Fe2O3用量会使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x变大，故C项正确；D.制备明矾的滤液中含有，应预先除去，故D项正确。故答案选：A。
6．（2022·江苏南通·高三开学考试）用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备的一种工艺流程如下：

下列说法正确的是（ ）
A．“酸浸”过程中CuS发生反应的离子方程式为：
B．已知酸浸液中含，为检验是否含有，可先加入KSCN溶液，再加氯水观察现象
C．1个晶胞(如图)中含4个氧原子
D．水合肼浓度过大，产率下降，可能的原因是进一步被还原成单质铜
6.D A．CuS是难溶物，“酸浸”过程中CuS发生反应的离子方程式为：，故A错误；B．已知酸浸液中含，为检验是否含有，可先加入KSCN溶液，再加氯水观察现象，都是一样的现象，应加入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾与亚铁离子反应，看溶液是否褪色，故B错误；C．晶胞中白球为2个，黑球为4个，因此1个晶胞中含2个氧原子，故C错误；D．水合肼浓度过大，产率下降，由于氧化亚铜中铜为+1价，具有氧化性，因此可能的原因是与水合肼进一步被还原成单质铜，故D正确。综上所述，答案为D。
7．以低品位粉煤灰(主要成分为，还含有少量杂质)为原料制备的工艺流程如下，下列说法错误的是（ ）

A．“酸浸”时，适当增大盐酸浓度可提高金属离子的浸出速率
B．应选择蒸馏水对得到的粗品进行洗涤
C．“母液”经一系列操作后可重新获得
D．与在HCl气流中蒸发结晶相比，盐析结晶对设备的要求较低
7.B A．酸浸时，适当增大盐酸浓度，可增大溶液中氢离子浓度，有利于提高金属离子的浸出速率，故A正确；B．六水氯化铝晶体易溶于水，用蒸馏水洗涤会使晶体溶解造成产率降低，应选择浓盐酸或乙醇洗涤，故B错误；C．由分析可知，母液的主要成分是氯化亚铁，经一系列操作后可重新获得四水氯化亚铁晶体循环使用，故C正确；D．氯化亚铁溶液的酸性较弱，与盐酸相比，对设备腐蚀程度较小，且盐析结晶在常温下进行，所以与在氯化氢气流中蒸发结晶相比，盐析结晶对设备的要求较低，故D正确；故选B。
8．（2022·全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。

一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质









一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：
金属氢氧化物




开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1

回答下列问题：
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因________。
(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是________；
(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________；
(ⅲ)也能使转化为，的作用是________。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是________。
(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。
8. (1)     PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)     反应PbSO4(s)+CO(aq)= PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==3.4105>105，PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3
(2)反应BaSO4(s)+CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K==0.04