2025届高考化学二轮复习:专题十四 工艺流程实验 教案
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这是一份2025届高考化学二轮复习:专题十四 工艺流程实验 教案,共29页。教案主要包含了考查方式,真题链接等内容,欢迎下载使用。
【考查方式】
考查对工艺流程的理解
物质转化的判断:给出一个工艺流程,要求考生判断某一步骤中物质发生的转化反应。
操作目的的分析:考查考生对工艺流程中各操作步骤目的的理解。如某流程中进行过滤操作,需要考生判断是为了除去不溶性杂质、得到沉淀产物还是实现固液分离等.
考查化学基础知识的应用
化学方程式的书写:根据工艺流程中的反应,要求考生写出相应的化学方程式或离子方程式。这需要考生对氧化还原反应、复分解反应等基础知识有较好的掌握,能够根据题给信息和物质的性质来确定反应物、生成物及反应条件.
物质性质的运用:利用物质的酸碱性、氧化性、还原性、溶解性等性质来解决工艺流程中的问题。比如,选择合适的试剂调节溶液的 pH 以实现金属离子的沉淀分离,或根据物质的氧化性和还原性判断某一反应能否发生等.
考查实验基本操作
分离提纯方法的选择:工艺流程中常常涉及到物质的分离和提纯,如结晶、过滤、蒸馏、萃取等操作。选择题中会考查考生对这些分离提纯方法的适用范围、操作要点及注意事项的理解,以及在给定情境下选择合适方法的能力.
试剂的选择和使用:考查考生对试剂性质、作用及选择原则的掌握。例如,在除去杂质时,需要选择既能与杂质反应又不引入新杂质的试剂;在调节 pH 时,要选择合适的酸碱调节剂等.
考查反应条件的控制
温度的影响:涉及温度对反应速率、化学平衡、物质溶解度等的影响。如某些反应需要在特定的温度下进行以提高反应速率或产率,或者防止某些物质在高温下分解、挥发等.
pH 的控制:通过控制溶液的 pH 来实现物质的沉淀、溶解或转化。考生需要理解不同金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH 范围,以及如何通过调节 pH 来达到分离提纯的目的.
【真题链接】
1.[2023年福建高考真题]从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下:
“盐浸”过程转化为,并有少量和浸出。下列说法错误的是( )
A.“盐浸”过程若浸液pH下降,需补充
B.“滤渣”的主要成分为
C.“沉锌”过程发生反应
D.应合理控制用量,以便滤液循环使用
2.[2024年贵州高考真题]贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
3.[2024年湖南高考真题]中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,
②易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
4.[2024年福建高考真题]从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是( )
A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生和离子
C.“碱溶”时存在反应:
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
5.[2023年河北高考真题]一种以锰尘(主要成分为,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的如下表。
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中产生的气体①为氯气
B.滤渣①主要成分为和
C.除杂②工序中逐渐加入溶液时,若浓度接近,则先析出
D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为
6.[2023年江苏高考真题]室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是( )
A.溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.溶液中:
D.“沉锰”后的滤液中:
参考答案
1.答案:B
解析:“盐浸”过程,发生反应,根据题中信息可知,只有少量溶解,通入空气氧化后和转化为,滤渣的主要成分为和少量,“沉锌”过程发生的反应为,经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。“盐浸”过程与共同作用,所以当浸液pH下降,需补充,A说法正确;由上述分析可知,“滤渣”的主要成分是和少量,B说法错误;“沉锌”过程发生的反应为,C说法正确;应合理控制用量,滤液为溶液和,可以循环使用,D说法正确。
2.答案:B
解析:A.由分析可知,“气体”主要成分为气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
C.“合成反应”是和反应生成,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀,会部分转化为难溶的,故不能使用稀,D项错误;
故选B。
3.答案:C
解析:A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;故选C。
4.答案:C
解析:A.机械粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,A错误;
B.酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子,B错误;
C.“碱溶时根据产物中存在反应:,故C正确;
D.电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应,逐步溶解,故D错误;
故选C。
5.答案:C
解析:与浓盐酸反应生成和,A正确;结合表中数据可知,除杂①工序中调pH为5~6,此时会产生和沉淀,B正确;由于,故浓度接近时,先析出沉淀,C错误;由题给流程和分析可知,沉淀工序中与反应生成和离子方程式为,D正确。
6.答案:C
解析:NaF溶液中存在电荷守恒:,则,A错误;“除镁”过程生成沉淀,在水溶液中存在的沉淀溶解平衡,根据,可知上层清液中的,B错误;溶液中存在质子守恒:,所以,C正确;“沉锰”后的滤液中还存在,也可能有过量的,所以D项不符合电荷守恒,D错误。
重难突破
1.如图是利用铜与浓硫酸反应的产物制备的工艺流程(已知常温下,,;:,)。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的反应为
B.溶液2中
C.反应Ⅱ应需及时补充维持溶液
D.溶液中存在,则该溶液中粒子浓度:
2.某化肥厂用制备,工艺流程如下:
下列推断正确的是( )
A.气体a和气体b在该流程中都可循环利用
B.整个流程的化学反应原理可用离子方程式表示为
C.往甲中通入气体有利于的生成
D.该流程中涉及的化学反应有氧化还原反应别拉
3.工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有等杂质)制备晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
已知:①难溶于冷水,易溶于热水。
②
③,
A.“浸取”时加入饱和NaCl溶液的目的是增大浓度,便于铅元素进入溶液
B.“调pH”时加入MnO,是使平衡正向移动,除去
C.“沉降”时加入冰水可使平衡逆向移动
D.经“沉淀转化”后得到,若用溶液转化沉淀(忽略溶液体积变化),则溶液的起始物质的量浓度不得低于
4.为减轻环境污染,提高资源的利用率,可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如图:
已知:钛铁矿主要成分是,其中Ti元素的化合价为+4价。下列说法正确的是( )
A.a区为阳极区
B.1 ml 中含有3 ml过氧键高温
C.“氯化”的化学方程式为
D.可用代替Ar进行的还原
5.电解食盐水时采用离子交换膜可以制备多种产品,常见的有氯碱工业。高氯酸钾()可用于炸药、焰火及安全火柴的生产。它与碳、硫、磷及有机物混合后,受碰撞和摩擦易爆炸和燃烧。以精制食盐水为原料的两种工艺流程如图所示,下列说法正确的是( )
已知:高温分解反应中固体1中75%的氯元素进入,,中加入KCl溶液后经系列操作得。
A.固体1为NaClO
B.电解槽1和电解槽2中都用到了阳离子交换膜
C.碳、硫、磷及有机物与高氯酸钾混合爆炸和燃烧时伴随着氧化还原反应的发生
D.生产的过程中发生的反应均为氧化还原反应
6.氮化镓作为第三代半导体材料,在国防技术、航空航天技术等领域具有重要作用。从炼铝废渣(主要含、、)中提取镓并制备氮化镓的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Ga与Al同主族,最外层均为3个电子,化学性质相似
B.“滤渣①”的成分是
C.通过树脂吸附和解吸,目的是将镓从“滤液①”中分离出来
D.“电解”时阴极析出金属镓,其电极反应式为
7.氯碱工业是海水综合利用的典范,其工业废渣中主要含、、、、等的硅酸盐和碳酸盐,利用该废渣可提取多种化工产品,工艺流程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ调节pH=1~2可生成硅酸,则滤渣甲是较为纯净的硅酸
B.操作a、b均为抽滤(减压过滤),所用仪器是抽泵、锥形瓶和布氏漏斗
C.反应Ⅱ涉及1个氧化还原反应且氧化产物在滤渣乙中
D.白色晶体Y中含硫酸镁,由滤液1可提取
8.一种以海绵铜(Cu和少量Cu0、)为原料生产CuCl的工艺流程如下,已知:CuC1难溶于醇和水,在氯离子浓度较大的体系中会转化,在潮湿空气中易水解氧化。
下列说法中错误的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应
B.反应Ⅱ中要加入过量,以提高CuCl的沉降率
C.滤液3可循环用于反应Ⅰ所在操作单元中
D.“洗涤”时选用醇洗可带走CuCl表面水分,防止CuCl水解氧化
9.硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥,利用某高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程如下:
已知:高钾明矾石的主要成分为和少量。焙烧时转化为氧化铝。下列说法错误的是( )
A.焙烧时与S发生了氧化还原反应
B.溶液X可能是氨水
C.工业上通常通过电解化合物Y制备铝单质
D.可回收利用后应用于本流程
10.CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,常用作媒染剂。以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为)为原料制备CuCl的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.配合物中的可以用代替
B.“沉铜”时发生反应的离子方程式为
C.“还原”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
D.“洗涤”时使用乙醇比使用水洗效果好
11.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,是一种战略性资源。G和Al属于同主族元素,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。现设计从一种固体废弃物一赤泥(含、、)中提取镓的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ga的价层电子排布式为
B.“萃取”的目的是将“碱浸”后滤液中的和分离
C.溶液C与NaOH溶液发生的反应均为非氧化还原反应
D.电解生成镓的电极反应式为
12.氟化镁是制造陶瓷、玻璃及冶炼镁、铝金属的助熔剂,高纯氟化镁则是光学仪器中镜头及滤光器的涂层。一种以金属镁和为原料制备高纯氟化镁的工艺流程如图所示:
已知:常温时,、、、、。
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ除了生成外,还生成
B.若反应Ⅲ中氢氟酸改为NaF溶液,离子方程式仍相同
C.离心过滤相比漏斗过滤,过滤速率快,含水分少
D.气体X、滤液①、滤液②均不能循环利用
13.铁黄()广泛用于建筑、塑料、文教用品等工业,工业上以
硫酸渣(含、CaO、等)为原料制备铁黄的-一种工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.“酸溶”工序适当加热可加快反应速率
B.加入黄铁矿粉()的工序为还原的工序
C.“沉铁”发生反应的离子方程式为
D.此工艺流程的副产物可作氨肥
14.铝元素是地壳中含量最多的金属元素(约占地壳总量的7.73%),主要以铝土矿形式存在(主要成分是)。要从铝土矿中提取Al,首先要获得纯度较高的,主要的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.步骤①加NaOH溶液后,溶液中主要含有的阳离子为和
B.步骤②通入足量反应的离子方程式为
C.受热分解,生成高熔点物质和水,该高熔点物质常用作高温耐火材料
D.步骤③灼烧一般在坩埚中进行,步骤④电解时添加冰晶石(),目的是增强导电性
15.工业上由粗锰粉(主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质)制备高纯。其主要工艺流程如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.可以通过搅拌的方式提高“酸浸”时粗锰粉的浸取率
B.向酸浸后的滤液中加入,反应的离子方程式为
C.除铁时加入X的作用是调节溶液的pH,使转化为沉淀而除去
D.取除铁后的滤液,加入几滴KSCN溶液,无明显现象证明已除尽
16.“空气吹出法”海水提取溴的工艺流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.进入吹出塔前,被氧化为
B.从吸收塔流出的溶液主要含HBr和
C.经过吸收塔后,Br元素得到富集
D.两次通入水蒸气的作用都是参加反应
17.地球上99%的溴元素以B的形式存在于海水中,因此溴被称为“海洋元素”。从海水中提取溴的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.操作Ⅰ为萃取
B.经操作Ⅰ后剩余溶液可循环利用
C.过程Ⅰ的离子方程式是
D.理论上过程Ⅲ、Ⅳ消耗的的物质的量之比为1:1
18.利用高分子吸附树脂吸附来提取卤水中的碘(以形式存在)的工艺流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.流程中①和④所得溶液中,后者大
B.步骤②中不宜过量太多,以防止进一步氧化
C.步骤④的作用是将吸附的碘氧化而脱离高分子树脂
D.步骤⑤的离子方程式为:
19.工业上冶炼金属镁的方法有两种:电解法和皮江法。皮江法是硅在高温下还原MgO。皮江法冶炼金属Mg的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.气体a是
B.还原炉中发生的主要反应有
C.还原炉中抽空气到接近真空的原因是防止还原得到的Mg在高温条件下再次被氧化
D.回转炉煅烧的产物为CaO和MgO,其中电解法就是电解熔融的MgO来制备金属Mg
20.铅酸电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅酸电池的铅膏(主要成分为,还有少量)制取红丹()的工艺流程如图:
已知:①;②醋酸铅是弱电解质;③当金属离子浓度低于时,认为沉淀完全。
下列说法正确的是( )
A.“浸出”过程中将废铅膏研磨、使用高温条件均可以提高浸出率
B.“调pH”步骤中调至pH约为5,可将铁、铝杂质除尽
C.“沉铅”时主要发生的离子反应为:
D.反应过程中,和NaClO溶液均只作氧化剂
21.碱式次氯酸镁微溶于水,不潮解,相对稳定,是一种有开发价值的无机抗菌剂,以菱镁矿(,含少量)为主要原料,制备碱式次氯酸镁的工艺流程如下,下列说法不正确的是( )
A.流程中酸溶后溶液中含有
B.可以加入调节pH
C.过滤1所得的滤渣含有
D.“混合”时反应的离子方程式为
22.我国用于火星探测的“天问一号”探测器,利用三结神化镓太阳能电池为其提供动力。一种从砷化镓废料(主要成分为GaAs,含等杂质)中回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示。
已知:①Ga与Al位于同一主族,性质相似,向溶液中通入,有沉淀析出。②离子恰好完全沉淀时的pH:为8,为5.6。
下列说法正确的是( )
A.“碱浸”时GaAs发生反应
B.滤渣①的主要成分为和
C.“电解”时,在阳极上放电生成Ga
D.“系列操作”的目的是将与分离
23.某废钯(Pd)催化剂中含有钯(5%~6%)、碳(93%~94%)、铁(1%~2%)以及其他杂质,利用废钯催化剂回收钯的工艺流程如图所示:
已知:①水合肼()在弱碱性环境下具有还原性,是一种常用的绿色还原剂;②在加热条件下钯与王水反应生成配合物和一种有毒的无色气体;③当有硝酸存在时,钯易与硝酸形成稳定的配合物是难溶于水的沉淀。
下列说法错误的是( )
A.“焙烧”后钯以PdO的形式存在,“还原1”工序中还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1
B.用王水“酸溶”时,与钯反应时体现氧化性,浓盐酸仅体现酸性
C.“浓缩赶硝”的目的是防止钯与硝酸形成稳定的配合物,从而影响的沉淀率
D.“沉淀”时滴加盐酸将转化为沉淀
24.回收电解锰阳极泥(主要成分为、)中的金属的工艺流程如图:
已知:室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
下列说法错误的是( )
A.“还原浸出”中,还原剂过量会导致在“中和沉淀”时不能完全被除去
B.“中和沉淀”时,pH过大会导致提前转化为,造成损失
C.“硫化沉淀”获得的CuS难溶于稀硫酸、稀硝酸
D.“碳化结晶”反应的离子方程式为
25.三氧化二锑()是一种用途极为广泛的阻燃剂。从砷锑烟尘(主要成分为和少量、Ag)中提纯三氧化二锑的工艺流程如图所示:
已知:①和均能溶于浓盐酸;
②含砷滤渣的主要成分是As单质。
下列说法错误的是( )
A.用硝酸可以提取“酸浸”后的滤渣中的银
B.“还原”过程的反应不能比较As和P的非金属性强弱
C.“水解”过程的反应为
D.流程中的副产品经处理后可得到氮肥及复合肥
答案以及解析
1.答案:B
解析:根据题给常温下的电离常数可知酸性,二氧化硫与碳酸钠溶液发生反应Ⅰ并使溶液pH控制在之间,则反应Ⅰ为,A错误;调节得到溶液2,其中,,故,B正确;反应Ⅱ中生成的氧化亚铜在酸性条件下可以发生歧化反应,最终得不到氧化亚铜,故反应Ⅱ不需要补充维持溶液,C错误;溶液中的浓度约为,由可得,则,D错误。
2.答案:C
解析:该化肥厂用制备,因氨气的溶解度远远大于二氧化碳的,又结合题给工艺流程可知,向悬浊液中先通入足量得甲混合液,再通入适量得溶液和的混合物乙,过滤得溶液和固体,在高温下分解生成和CaO,可以循环利用,溶液经过提纯可得固体。根据上述分析可知,气体a是,气体b是,氨气在该流程中不可以循环利用,二氧化碳在该流程中可以循环利用,A项错误;实验中用的是悬浊液,故在离子方程式中应用化学式表示,正确的离子方程式为,B项错误;往甲中通会生成碳酸钙沉淀,有利于结合,有利于的生成,C项正确;根据上述分析可知,整个流程中不涉及氧化还原反应,D项错误。
3.答案:B
解析:在盐酸参与下,“浸取”时与反应生成、和,加入NaCl可使化学平衡正向移动,提高铅元素的浸取率,A正确;通过“浸取”后溶液中含有转入“调pH”过程,“调pH”时加入MnO,可使平衡正向移动,除去错误;,加入冰水,温度降低,平衡逆向移动,产生沉淀;同时温度降低,的溶解度减小,也有利于析出晶体,C正确;沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数,沉淀转化后溶液中,则沉淀转化后溶液中,反应生成的沉淀为5ml,则的起始物质的量至少为5.08ml,即溶液的起始物质的量浓度不得低于,D正确。
4.答案:C
解析:由思路分析可知,Y为氯气,X为氢气,氢气在氯碱工业的电解池的阴极产生, a区为阴极区,A错误;中Ti为+4价,则Fe的价态只能为偶数,即+2价,则正化合价的总和为2+4×5=22,若15个O的价态均为-2,则负化合价之和为-30,故可确定必含有过氧键(—O—O),每个过氧键会使两个O的价态共升高2,故一个结构中有个过氧键,B错误;“氯化”时,反应物为、、C,生成物为、CO、,结合得失电子守恒和原子守恒可得“氯化”过程的化学方程式为,C正确;与Mg在高温下发生反应生成,故不能用代替Ar作保护气,D错误。
5.答案:C
解析:高温分解反应中固体1中75%的氯元素进入,同时生成NaCl循环进入电解槽1中,由此可知固体1高温分解生成物质的量之比为3:1的和NaCl,根据元素守恒、得失电子守恒,可知固体1为,A错误;电解槽1中阳极失电子生成氯气,生成的氯气与NaOH溶液反应生成氯酸钠溶液,将溶液结晶得到氯酸钠晶体,若选用阳离子交换膜,则阴极产生的无法与阳极产生的接触,B错误;高氯酸钾与碳、硫、磷及有机物混合,受碰撞和摩擦易爆炸和燃烧,爆炸和燃烧一般伴随氧化还原反应发生,C正确;中加入KCl溶液后经系列操作得的过程中发生的反应为复分解反应,不是氧化还原反应,D错误。
6.答案:B
解析:Ga与Al是同主族元素,最外层均为3个电子,化学性质相似,A说法正确;向炼铝废渣(主要含)中加入氢氧化钠,与氢氧化钠反应生成和,不与氢氧化钠反应,过滤得到的滤渣为氧化铁,B说法错误;滤液①中溶质为氢氧化钠、、,对滤液①进行树脂吸附,吸附,流出液主要成分是NaOH、,将吸附的进行解吸,从而分离出来,C说法正确;解吸液中镓元素以形式存在,电解时在阴极得电子,电极反应式为,D说法正确。
7.答案:D
解析:废渣中含钙元素,加硫酸生成微溶的,则滤渣甲中除含有硅酸外,还含有,A错误。抽滤用到的是抽滤瓶,不是普通的锥形瓶,B错误。反应Ⅱ加入氧化剂NaClO,滤液中的均能被氧化,在pH=6的条件下,前者生成沉淀,后者被氧化生成,反应的离子方程式为,C错误。滤渣甲中含、,滤渣乙中含,则操作b后所得滤液中溶质主要为,还有少量NaCl等,蒸发结晶得到的白色晶体Y中含硫酸镁;滤渣乙的主要成分是,加盐酸溶解,生成,黑色固体X为,D正确。
8.答案:B
解析:反应I中海绵铜里的Cu和CuO与硝酸铵和硫酸反应生成,反应Ⅱ中被亚硫酸铵还原为并与加入的氯化铵反应生成CuC1,则反应Ⅰ、Ⅱ中均发生氧化还原反应,A正确;CuCl在氯离子浓度较大的体系中会转化为,故反应Ⅱ中加入过量,易导致CuCl溶解,CuCl的沉降率降低,B错误;滤液2中含硫酸铵、过量硫酸等,经浓缩过滤得到硫酸铵(副产品X),滤液3中含有硫酸等,可循环用于反应Ⅰ所在操作单元中,C正确;根据题给已知信息,CūCT难溶于醇和水且水能与部分醇类混溶,选择醇洗可带走CuCl表面水分,防止CuCl水解氧化,D正确。
9.答案:B
解析:将高钾明矾石粉碎以增大接触面积,加入硫粉进行焙烧得到、,加入KOH溶液发生反应的离子方程式为,则加入KOH溶液产生的浸渣为,浸液中的离子为、、等,加入溶液X调节溶液pH使变为白色沉淀,则溶液X为溶液,过滤得到白色固体,灼烧得到,滤液经过蒸发结晶可得到硫酸钾固体。焙烧时加入硫粉,转化为氧化铝,由流程知,焙烧还得到、,则焙烧时硫元素化合价发生变化,该反应为氧化还原反应,A正确;加入KOH溶液时转化为留在浸液中,测加入溶液X调节溶液pH的目的是使变为白色沉淀,应加入酸性溶液[点按:结合后续得到硫酸钾知,溶液X应为稀硫酸],不可能是氨水,B错误;化合物Y为,工业上通常用电解熔融的方法制备铝单质,C正确;可溶于水制得硫酸,溶液X为溶液,则可回收利用后应用于本流程,D正确。
10.答案:A
解析:在配合物中,为中心离子,为配体,N原子提供孤对电子,提供空轨道,形成配位键,中的N原子没有孤对电子,无法形成配位键,A错误;“沉铜”时,与反应生成CuO、和,离子方程式为,B正确;“还原”过程中氧化剂为,还原剂为,根据得失电子守恒,两者的物质的量之比为2:1,C正确;由题干信息知,CuCl难资王水和乙醇,潮湿时易被氧化,又乙醇易挥发,“洗涤”时使用乙醇能快速干燥,减少CCl的氧化,洗涤效果更好,D正确。
11.答案:B
解析:Ga和Al同主族,Ga为第四周期元素,故Ga的价层电子排布式为,A说法正确;“碱浸”后的溶液中含有、,树脂萃取的是,而不是,故“萃取”的目的是将和分离,B说法错误;加入硫酸反萃取可将转化为 ,再加入NaOH溶液,发生两个反应、,均为非氧化还原反应,C说法正确;通过电解溶液制备Ga,Ga元素的化合价降低,所以Ga是在阴极区生成的,阴极上得到电子转化为Ga,其电极反应式为,D说法正确。
12.答案:C
解析:反应Ⅰ的离子方程式是,故生成物是,而不是,是后续“反应Ⅱ”的产物,A错误。因,反应Ⅲ是强酸与弱酸盐的反应,若将氢氟酸改为NaF溶液,因,属于溶度积较大的难溶物转化为溶度积较小的难溶物,二者反应原理不同,离子方程式也不同,B错误。离心过滤采用离心泵,效率高,水分残留少,C正确。反应Ⅱ为,则气体X为,可循环用于反应Ⅰ;滤液①为残留少量的溶液,可循环用于反应Ⅱ;滤液②为含少量HF、的溶液,可循环用于反应Ⅲ,D错误。
13.答案:C
解析:硫酸渣用溶液酸溶时生成和,加入黄铁矿粉将还原为,同时有S单质生成,经过过滤Ⅰ,滤渣为S以及微溶的和,加入后,发生反应生成和浆液,再通入空气生成FeOOH,过滤后得到铁黄。升温可以加快反应速率,因此“酸溶”步骤适当加热可加快酸溶速率,A正确;“过滤Ⅰ”得到的溶液为FeSO,溶液,加入黄铁矿粉()可还原为,B正确;“过滤Ⅰ”得到的溶液为溶液,“沉铁”发生反应的离子方程式为,C错误;根据反应过程加入硫酸和可知,此工艺流程的副产物有,可作为氮肥,D正确。
14.答案:C
解析:主要流程:①加入NaOH溶液碱溶,和NaOH溶液反应生成和,②通入过量与溶液生成沉淀,③灼烧生成,④电解熔融制Al。步骤①加NaOH溶液后,溶液中主要含有的阳离子为,A错误;步骤②通入足量发生反应的离子方程式为,B错误;受热分解生成高熔点的和常用作高温耐火材料,C正确;灼烧一般在坩埚中进行,电解时添加低熔点的冰晶石(),目的是降低熔融温度,D错误。
15.答案:B
解析:粗锰粉中含有Mn、Fe、Ni、Pb,这四种金属在“酸浸”中与硫酸反应生成、、、,加入将氧化成,加入X调节溶液pH,使形成沉淀除去,加入,使、分别转化为PbS和NiS沉淀除去。提高“酸浸”时粗锰粉浸取率,可以采取的措施有适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等,A正确;书写离子方程式时,氧化物不能拆开,正确的离子方程式为,B错误;根据上述分析可知,C正确;遇KSCN溶液会形成红色的,若加入KSCN溶液无明显现象,则说明已除尽,D正确。
16.答案:D
解析:通入,发生反应,易挥发,可用热空气吹出,因此进入吹出塔前,B被氧化为,A正确;在吸收塔中,、、发生氧化还原反应,故从吸收塔流出的溶液主要含有的溶质是HBr和,B正确;经过吸收塔后溶液中的浓度远大于进入吸收塔前海水中的浓度,Br元素得到富集,C正确;在蒸馏塔中通入水蒸气,可提高物质的能量,有助于挥发逸出,水蒸气没有参加反应,在蒸馏塔中,发生反应,水作为溶剂,使物质发生反应,同时提供能量,使反应产生的溴变为蒸气,可见两次通入的水蒸气都未参加反应,D错误。
17.答案:A
解析:向晒盐苦卤中加入,和,可将晒盐苦卤中的氧化为,通入热的水蒸气和空气将吹出,然后再通入将还原,生成H2SO,和HBr,再通人将氧化为,得到浓溴水,浓溴水经过蒸馏得到溴蒸气。操作Ⅰ为蒸馏,A错误;根据分析可知,经操作Ⅰ后剩余溶液中含有,可返回过程Ⅰ中循环利用,B正确;根据分析可知,过程Ⅰ是将氧化为,离子方程式是,C正确;过程Ⅲ的反应为,过程Ⅳ的反应为,由知,过程Ⅲ、Ⅳ消耗的、的物质的量之比为1:1,D正确。
18.答案:C
解析:A.经过步骤①到④得到了含有碘离子高浓度的溶液,是碘元素的富集过程,故A正确;
B.氯气具有强氧化性,能将碘氧化为高价态的碘酸,所以步骤②中通入的氯气不宜过量太多,以防止氯气进一步氧化碘,故B正确;
C.亚硫酸钠具有还原性,可还原碘单质,可发生,向树脂中加入亚硫酸钠溶液的目的是将单质碘还原为碘离子而解脱碘,故C错误;
D.氧化时溶液显酸性,步骤⑤发生的反应为酸性条件下,氯酸根离子与碘离子反应生成氯离子、碘和水,反应的离子方程式为,故D正确;
故选C。
19.答案:D
解析:根据常见碳酸盐的性质可知,白云石在高温条件下会分解为CaO、MgO和,气体a为,A正确;白云石煅烧后得到CaO、MgO,然后高温条件下,用Si还原MgO得到Mg单质,同时和CaO反应得到,发生的反应为、,B正确;Mg活泼性较强,高温的Mg易被氧化,故抽空气到接近真空进行还原的原因是防止还原得到的Mg在高温条件下再次被氧化,C正确;由A项分析知,回转炉煅烧的产物为CaO和MgO,但电解法冶炼金属镁时电解的是熔点较低的熔融,MgO的熔点较高,若电解熔融MgO,则耗能较高,会提高生产成本,D错误。
20.答案:B
解析:“浸出”过程中将废铅膏研磨,可增大接触面积,提高浸出率,但受热易分解,所以不能使用高温条件,A错误;根据已知①可知,pH约为5即时,溶液中,,所以能将铁、铝杂质除尽,B正确;“沉铅”时主要发生的离子反应为,C错误;反应过程中,将转化为时,发生反应,作还原剂,D错误。
21.答案:D
解析:菱镁矿(,含少量)中加入盐酸,和都和盐酸反应分别生成,加入把氧化为,然后加入MgO或或调节溶液的pH,使转化为沉淀而除去,过滤出后的滤液中加入NaClO和NaOH溶液,得到碱式次氯酸镁。流程中酸溶后溶液中含有,故A正确;由以上分析可知,过滤1所得的滤渣含有,故C正确;离子方程式中电荷不守恒,碱式次氯酸镁的化学式不符合正负化合价代数和为0的原则,故D错误。
22.答案:D
解析:“碱浸”时,GaAs溶于NaOH和的混合溶液,发生反应,A错误;“碱浸”时,与NaOH反应生成,故滤渣①的主要成分为,B错误;“电解”时,→Ga是得电子的过程,故在阴极上放电生成Ga,C错误;pH=5.6时,发生反应,滤液②中有,故“系列操作”的目的是将与分离,D正确。
23.答案:B
解析:“还原1”工序中水合肼()与PdO反应生成Pd和氮气,反应的化学方程式为,还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1,A说法正确;在钯与王水的反应中,硝酸做氧化剂,盐酸中的做配体,生成络合物,B说法错误;结合已知信息③可知,当有硝酸存在时,钯易与硝酸形成稳定的配位化合物,故“浓缩赶硝”的目的是防止钯与硝酸形成稳定的配合物,从而影响的沉淀率,C说法正确;“氨水络合”过程得到,“沉淀”时加入盐酸,与HCl反应生成,使得的浓度减小,平衡正向移动,最终转化为沉淀,D说法正确。
24.答案:C
解析:根据各金属离子沉淀的pH判断:“还原浸出”中,还原剂过量,“中和沉淀”中不能全部转化,还有存在,而“中和沉淀”的最大pH应为4.7,难以将完全除去,A说法正确;“中和沉淀”时,pH过大会导致转化为沉淀而分离,造成产品损失,B说法正确;CuS中的-2价S具有还原性,可以被稀硝酸氧化,C说法错误;“碳化结晶”中与结合生成和,反应的离子方程式为,D说法正确。
25.答案:C
解析:银单质可以与硝酸反应,但二氧化硅不可以,用硝酸可以达到提取银单质的目的,A说法正确;“还原”时发生反应,根据氧化还原反应规律可以判断物质的氧化性强弱,但反应物中P元素对应的物质不是其单质,故不能比较As和P的非金属性强弱,B说法正确;酸性条件下,水解反应的化学方程式为,C说法错误;SbOCl与氨水反应可以得到氯化铵,氯化铵经处理后可得到氮肥及复合肥,D说法正确
金属离子
开始沉淀pH(离子浓度为时)
1.3
3.3
6
8
4.5
完全沉淀pH
2.7
4.7
8
10
6.5
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