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2022届高考化学一轮复习实验专题突破17__无机物的制备实验流程含解析
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这是一份2022届高考化学一轮复习实验专题突破17__无机物的制备实验流程含解析，共21页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，某矿石的成分为等内容，欢迎下载使用。
无机物的制备实验流程
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（共14题）
1．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是
A．Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B．Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2
C．CuCuSO4Cu(NO3)2
D．CuCuOCu(NO3)2
2．以硫铁矿(含CuS、等杂质)为原料制备绿矾晶体的工业流程如图。
下列有关说法中不正确的是
A．焙烧硫铁矿时，通过粉碎硫铁矿可加快焙烧速率
B．在矿渣酸浸时，可适当提高酸的浓度以加快反应速率
C．加入铁粉时发生了置换反应
D．将滤液倒入表面皿中加热蒸发结晶，从而获得绿矾晶体
3．以电石渣[主要成分Ca(OH)2，含少量SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸渍”时，为提高Ca2+浸取率可不断提高浸取温度
B．滤渣I中主要成分为SiO2
C．滤液II浓缩后可以循环利用
D．“碳化”时，一般采用低温工艺，对应的离子方程式为：
4．水合肼()及其衍生物在工业上常用作还原剂、抗氧剂。制备水合肼的反应原理为，若过量，可将水合肼氧化生成。实验室制备水合肼并吸收尾气，下图中装置和操作不能达到实验目的的是
A．装置甲所示方法可制取 B．装置乙起安全缓冲的作用
C．装置丙处通制水合肼 D．装置丁吸收反应过量
5．以精选石灰石(含有少量、杂质)为原料制备氯化钙产品的一种工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．煅烧可以提高钙的浸取率
B．气体II是氨气、滤渣的成分为、
C．浸取后溶液中含有大量的阴离子：、、、
D．氧化过程反应的离子方程式：
6．水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)为原料生产碱式碳酸镁[Mg(OH)24MgCO34H2O]的主要流程如下，已知常温下Mg(OH)2的Ksp=5.610-12.下列说法正确的是
A．水氯镁石直接加热可以得到无水MgCl2
B．预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，若溶液中c(OH-)=2.010-6 mol/L，则c(Mg2+)=2.810-6 mol/L
C．若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中混有MgCO3，则产品中镁的质量分数降低
D．上述流程中的滤液浓缩结晶，所得固体物质主要是NH4Cl
7．某矿石的成分为：、、、，某化学兴趣小组查阅资料设计的回收其中钴和铜的工艺流程如图：
已知Co的金属性大于Cu、小于Fe，下列说法正确的是
A．“生物浸出”在较高温度下进行可以提高浸出率
B．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上
C．分液时，应将上层液体由分液漏斗下口放至另一烧杯中
D．用KSCN溶液和新制氯水可以检验“水相”中的Fe2+
8．我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是
A．步骤Ⅰ、II中均发生氧化还原反应
B．步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高
C．步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行，也可在空气中进行
D．可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质
9．一种以海绵铜(Cu)为原料制备 CuCl 的工艺流程如下：
已知：CuCl 为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是
A．“溶解”时可用热空气代替 NaNO3
B．“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C．“还原”时发生的离子反应为 2Cu2+＋＋2Cl-＋2OH-=2CuCl↓＋＋H2O
D．为提高 CuCl 的产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥
10．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ）
途径①:S H2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高
B．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
C．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率
11．实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程（已知Fe3+在pH=5时沉淀完全）。其中分析错误的是（ ）
A．步骤②发生的主要反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B．步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2
C．步骤③用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH
D．步骤⑤的操作为：向漏斗中注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次
12．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是（ ）
A．在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B．第⑤步操作是过滤
C．在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为：NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
D．除去MgCl2的化学方程式为：MgCl2 + 2NaOH ＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl
13．过氧乙酸(CH3COOOH)是常用的消毒剂，易溶于水、易挥发、见光或受热易分解。制备原理为：H2O2+CH3COOH CH3COOOH+H2O △H<0，制得的过氧乙酸(含少量H2O2)含量测定流程如下，下列说法不正确的是
A．应在密闭、低温、避光条件下保存过氧乙酸
B．在常压条件下采用蒸馏操作将过氧乙酸分离出来
C．溶液由无色变为浅红色且30s内不变色，说明H2O2已除尽
D．加过量硫酸亚铁溶液目的是还原CH3COOOH
14．实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4的装置如图所示，下列说法正确的是
A．装置B中试剂可为Na2SO3溶液，其作用是除去SO2中的HCl
B．装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度过高时反应速率可能减慢
C．将装置D中所得MnSO4溶液蒸干可获得纯净的MnSO4·H2O
D．装置E中发生反应的离子方程式为SO2+2OH－＝SO32-+H2O
第II卷（非选择题）
二、非选择题（共7题）
15．镉可用于制作某些发光电子组件。一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO 杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：
(1)写出“滤渣1”的主要成分_____。
(2)写出“氧化”步骤中除铁、除锰的离子方程式_______。
(3)“置换”中镉置换率与 的关系如图所示，其中锌的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
①实际生产中比值最佳为1.3，请说明不宜超过该比值的原因_____。
②若需置换出112 kg镉，且使镉置换率达到98%，实际加入的锌应为多少_____
③用化学式表示“置换”后滤液溶质的主要成分_____。
(4)“熔炼”时，将海绵镉(含镉和锌)与NaOH混合反应，写出反应的化学方程式_____
16．黄铜矿(主要成分为，还含有少量的和)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可用于制备绿矾(化学式为)。
(1)黄铜矿“煅烧”时发生的反应为。若中Fe的化合价为+2价，则该反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分为_______，“滤渣Ⅲ”的主要成分为_______。(填化学式)
(3)“滤液Ⅱ”中含有的金属阳离子有_______(填离子符号)。
(4)上述"煅烧"过程会产生“炉气"(主要成分为)。下列对“炉气”的处理方案中合理的是_______(填标号)。
A．高空排放B．用于制备硫酸 C．用纯碱溶液吸收制 D．用浓硫酸吸收
(5)“操作I”的名称为_______。
(6)由“滤渣Ⅲ”制备绿矾的过程中需要用到的试剂有___(填名称)，“一系列操作”为____。
17．钨在冶金工业有重要作用，某化工企业以黑钨矿(主要成分FeWO4和MnWO4，W为+6价)为原料冶炼金属钨的过程如下：
回答下列问题：
(1)“熔融”前需将黑钨矿粉碎，其目的是_____________________________。
(2)写出“熔融”过程中生成Fe2O3的化学方程式：_____________________。
(3)下列仪器中，过滤操作用到的有___________(填标号)，所得滤渣B的化学式为________________。
(4)检验沉淀D是否洗净的操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，_________。
(5)产品E的化学式为WO3-x ，其中W的化合价有+5和+6两种。若x＝0.1，则+5价的W(V)占该化合物中钨元素总量的_________；该流程中由产品E冶炼金属钨的方法属于______法。
18．利用硫铁矿烧渣(主要成分为、、等)和粉煤灰(主要成分为、、等)，制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下：
已知：既不溶于溶液，也不和溶液反应。
(1)“酸溶I”得到的溶液中，阳离子主要有_______。
(2)“氧化”时，若用氯水代替，发生反应的离子方程式为_______；与使用氯水相比，“氧化”时使用的优点是_______。
(3)“碱溶”时，发生反应的化学方程式为_______；通入后生成沉淀的化学式为_______。
(4)在流程中可以循环利用的是_______(填“滤渣I”、“滤渣II”或“滤渣I和滤渣II”)。
(5)向、的固体混合物中，加入足量溶液，充分反应后，向溶液中再加入足量铜粉，充分搅拌反应，得到的溶液中，则固体混合物中为_______(写出计算过程)。
19．一种从海水中提取金属镁和单质溴的主要步骤如下：
回答下列问题：
(1)试剂1属于氧化物，它是_______，试剂2是_______(填化学式)。
(2)操作A中常用玻璃棒，其作用是_______，操作B是_______(填操作名称)。
(3)溴蒸气通入二氧化硫的水溶液中，其离子方程式为_______。
(4)设计简易实验证明溶液2含：_______。
(5)向溶液1中通入热空气的目的是_______；向溶液2中通入氯气的反应中，氧化剂是_______(填化学式)。
(6)工业上冶炼金属常用镁作还原剂。如高温下，镁置换中U(铀)，写出化学方程式：_______。
20．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的部分工艺流程如图：
(1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中所含的金属元素有K和___。
(2)过程Ⅰ中，铝与稀硫酸反应的离子方程式为___。
(3)过程Ⅱ中，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，加入H2O2的作用是__。
(4)过程Ⅲ中加入NaHCO3，目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：__。
Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑
21．铁红(Fe2O3)是一种常见颜料，用废铁屑(主要含铁，还含有少量 Fe2O3)制取铁红的工艺如下：
(1)写出废铁屑中的 Fe2O3 和稀硫酸反应的离子方程式：___________。
(2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到 Fe3+的原因是___________， 写出发生反应的离子方程式：___________； 检测 Fe3+常用___________试剂，现象是___________， 反应的离子方程式：___________。
(3)“煅烧”时 FeCO3 与 O2 反应的物质的量之比为___________。
参考答案
1．D
【详解】
A．Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，NO2是有毒气体，污染环境，故A错误；
B．3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，NO是有毒气体，污染环境，故B错误；
C．Cu与浓硫酸反应时，有污染气体二氧化硫生成，污染环境，故C错误；
D．2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3＝Cu（NO3）2+H2O，该反应过程没有有毒气体生成，不污染环境，且硝酸利用率高，节约原料，故D正确；
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】
A．焙烧硫铁矿时，通过粉碎硫铁矿增加其表面积加快焙烧速率，A正确；
B．在矿渣酸浸时，适当提高酸的浓度(未达到浓酸程度)可加快反应速率，B正确；
C．加入铁粉时，铁粉与反应中生成的铜离子发生置换反应，C正确；
D．“滤液”为硫酸亚铁溶液，从滤液中获得晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，D错误；
故选D。
3．A
【详解】
A．温度升高导致氨挥发，促进反应平衡向右移动，从而提高Ca2+的浸取率，A错误；
B．NH4Cl溶液呈酸性，不溶杂质含有SiO2，B正确；
C．滤液II含有氯化铵，浓缩后可以循环利用，C正确；
D．跟据元素，电荷守恒离子方程式为：，D正确；
答案选A。
4．A
【详解】
A．装置甲加热分解氯化铵，得到氨气和氯化氢，在下方又会生成氯化铵，无法制得氨气，A项错误；
B．装置乙中两根导管未接入下方，起安全缓冲的作用，B项正确；
C．装置丙中滴液漏斗中有次氯酸钠溶液，a处通氨气，可以制水合肼，C项正确；
D．该反应中氨气过量，则装置丁吸收反应过量氨气，D项正确；
答案选A。
5．C
【详解】
A．煅烧温度较高可以提高钙的浸取率，故A正确；
B．加入氧化钙会使溶液中的铵根转化为氨气逸出，碱性条件下铁离子和镁离子会以、的形式沉淀下来，故B正确；
C． 和会发生反应生成碳酸根离子和水，所以二者不能共存，故C错误；
D．酸性条件下，过氧化氢会把亚铁离子氧化为铁离子，本身被还原为水， 离子方程式为：，故D正确；
故答案为：C。
6．D
【详解】
A．氯化镁加热会水解，生成氢氧化镁，不可用直接加热的方式得到无水MgCl2，故A错误；
B．预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，若溶液中c(OH-)=2.010-6 mol/L，则c(Mg2+)===1.4 mol/L，故B错误；
C．同质量的碳酸镁和碱式碳酸镁中镁的质量分数前者大，即产品中镁的质量大，所以产品中镁的质量分数升高，故C错误；
D．由流程图可知，所得滤液中含有氯离子和铵根离子，上述流程中的滤液浓缩结晶，所得固体物质主要是NH4Cl，故D正确；
故选D。
7．B
【分析】
由流程可知，“生物浸出”在合适温度下进行可以提高浸出率，过滤分离出滤渣为S、CaSO4、SiO2，浸出液含Co2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+，萃取后有机相含Cu2+，反萃取分离出硫酸铜，再发生置换反应生成Cu，水相含Co2+、Fe2+、Fe3+，氧化后调节pH值沉淀铁离子生成滤渣为氢氧化铁，电解含Co2+的溶液生成Co。
【详解】
A．温度过高细菌失去活性，浸出率下降，只能在适当温度下进行“生物浸出”，故A错误；
B．萃取振荡时，分液漏斗下口倾斜向上，边振荡，边旋开活塞放气，故B正确；
C．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放入烧杯中，再将上层液体由分液漏斗上口倒出，故C错误；
D．“水相”中含有亚铁离子和铁离子，可以用铁氰化钾溶液检验其中的亚铁离子，不能用KSCN溶液和新制氯水检验“水相”中的，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．C
【分析】
步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，据此分析。
【详解】
A．步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅰ、II中均发生氧化还原反应，故A正确；
B．步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，碳元素的化合价均升高，故B正确；
C．步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，镁是活泼的金属，钛在高温下能被空气氧化，所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行，防止金属被空气氧化，不能在空气中进行，故C错误；
D．钛在常温下与酸、碱均不反应，镁与稀硫酸反应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质，故D正确；
故选C。
9．C
【详解】
A．海绵铜加入稀硫酸、热空气和水，通入热空气溶解浸取后反应生成硫酸铜溶液，A正确；
B．过滤用于分离固体和液体，所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确；
C．“还原”步骤为含有CuSO4的滤液，溶液呈酸性，加入Na2SO3、NaCl，生成CuCl和Na2SO4，发生反应的离子方程式为2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+，C错误；
D．由题给信息可知CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，则可采用乙醇洗涤，为避免被氧化，可真空干燥，D正确；
故答案为：C。
10．C
【详解】
A．途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，且原子利用率较高，故A正确；
B．途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到+6价，制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole−，故B正确；
C．S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性，不体现酸性，故C错误；
D．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高二氧化硫的转化率，故D正确；
故选C。
11．B
【分析】
由实验流程可知，样品与足量硫酸反应，生成硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铁，加入过氧化氢，发生氧化还原反应生成硫酸铁，然后加入CuO调节溶液的pH，使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀，得到硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体，据此解答。
【详解】
A．步骤②为亚铁离子与过氧化氢的氧化还原反应，离子反应方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故A正确；
B．步骤②不能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2，因为会引入杂质氯离子、硝酸根离子等，难以除去，故B错误；
C．CuCO3和CuO都与溶液中的氢离子反应，起到调节pH的作用，而且不引入新杂质，故C正确；
D．步骤⑤为洗涤固体，固体具有吸附性，过滤时表面有可溶性物质，则操作为向滤出晶体的漏斗中加少量蒸馏水，水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次，可洗涤晶体，故D正确；
答案选B。
12．C
【分析】
粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，除MgCl2用NaOH溶液，除CaCl2用Na2CO3，除Na2SO4用BaCl2溶液，但BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，加完三种试剂后，过滤，向滤液中加HCI溶液除去过量的Na2CO3，然后对所得溶液蒸发结晶即得精盐。
【详解】
A．在溶解时用玻璃棒搅拌可以加速溶解，故A正确；
B．固液分离的操作是过滤，故B正确；
C．BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，否则过量的Ba2+无法除去，且一定要先过滤，再向滤液中加HCl，故⑤为过滤，⑥为加盐酸，故C不正确；
D．除MgCl2用NaOH溶液，发生的离化学反应方程式为：MgCl2 + 2NaOH ＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl，D正确；
故选C。
13．B
【分析】
取样加硫酸酸化，先用高锰酸钾将过氧化氢除尽后，加过量的硫酸亚铁还原过氧乙酸，再用重铬酸钾溶液滴定过量的硫酸亚铁溶液，从而可得被过氧乙酸氧化的硫酸亚铁的量，进而求得过氧乙酸的含量，据此分析作答。
【详解】
A. 过氧乙酸(CH3COOOH)易挥发、见光或受热易分解，应在密闭、低温、避光条件下保存过氧乙酸，故A正确；
B.因过氧乙酸受热易分解，常压蒸馏会导致过氧乙酸受热分解，故B错误；
C. 溶液由无色变为浅红色且30s内不变色，说明高锰酸钾过量，从而证明H2O2已除尽，故C正确；
D. 加过量的硫酸亚铁还原过氧乙酸，再用重铬酸钾溶液滴定过量的硫酸亚铁溶液，从而确定过氧乙酸的量，故D正确；
故选：B。
14．B
【分析】
A装置中，2HCl+Na2SO3=2NaCl+H2O+SO2↑，生成SO2气体，但是会有HCl气体挥发出来，B装置用来吸收HCl，选用饱和NaHSO3溶液。C装置为安全瓶，防倒吸，D装置发生反应：MnO2+SO2=MnSO4，制得MnSO4，E装置吸收过量的SO2，防止汚染空气。
【详解】
A．Na2SO3溶液能与SO2反应，故装置B中的试剂不能是Na2SO3溶液，可用饱和NaHSO3溶液，A错误；
B．当温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢，B正确；
C．MnSO4•H2O受热易分解，故不能将溶液蒸干，可用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到MnSO4•H2O， C错误；
D．石灰乳是悬浊液，不能拆写，因此反应的离子方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，D错误。
故选B。
15．Cu(OH)2和CaSO4 3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3 Fe(OH)3↓+5H+；3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+ 锌粉用量过多会增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中NaOH的用量过多增加成本 86.2 ZnSO4 Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑
【详解】
略
16．Cu、O 、Cu 、 、 BC 过滤 铁粉、稀硫酸 往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【分析】
黄铜矿(主要成分为，还含有少量的和)，经过煅烧，会与氧气反应，生成，则炉气为，炉渣为；炉渣中与硫酸反应，生成硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铝，经经过滤，可知滤液Ⅰ中为硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铝溶液，而滤渣Ⅰ为；滤液Ⅰ中加入足量的铁，会将铁离子还原为亚铁离子，则滤液Ⅱ为硫酸亚铁和硫酸铝；加入足量的氢氧化钠，亚铁离子会部分氧化为铁离子，会生成、和偏铝酸钠，则滤渣Ⅲ为、；滤渣Ⅲ再经过一定操作变为，据此分析作答。
【详解】
(1)黄铜矿“煅烧”时发生的反应为，若中Fe的化合价为+2价，反应中化合价降低的元素有Cu和O，则该反应中被还原的元素是Cu、O，故答案为：Cu、O；
(2)由分析可知，“滤渣Ⅰ”的主要成分为；“滤渣Ⅲ”的主要成分为、，故答案为：；、；
(3)“滤液Ⅱ”为硫酸亚铁和硫酸铝，则中含有的金属阳离子有、，故答案为：、；
(4)A．二氧化硫有毒，高空排放会污染环境，处理方案不合理，A项错误；
B．二氧化硫用于制备硫酸，可以达到废气利用，处理方案合理，B项正确；
C．二氧化硫用纯碱溶液吸收制，可以达到废气利用，处理方案合理，C项正确；
D．浓硫酸不吸收二氧化硫，处理方案不合理，D项错误；
综上，处理方案合理为BC，故答案为：BC；
(5)由分析可知，“操作I”的名称为过滤，故答案为：过滤；
(6)滤渣Ⅲ为、再经过一定操作变为，可往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：铁粉、稀硫酸；往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【点睛】
本题难点(2)，“滤渣Ⅲ”的主要成分的判定，滤液Ⅱ为硫酸亚铁和硫酸铝，加入足量的氢氧化钠，正常会生成和偏铝酸钠，但是亚铁离子容易氧化，则最后会出现、。
17．增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2 A C E Fe2O3、MnO2 滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净 20% 或 热还原
【分析】
黑钨矿(主要成分FeWO4和MnWO4)与空气、碳酸钠熔融反应生成Fe2O3、MnO2、Na2WO4、CO2，加水溶解、过滤，得到滤渣Fe2O3、MnO2，滤液主要是Na2WO4，再向滤液中加入浓盐酸、过滤、洗涤，得到沉淀D，再煅烧D得到产品E(WO3-x)，再利用热还原法得到W。
【详解】
(1)“熔融”前需将黑钨矿粉碎，其目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
(2)FeWO4在空气中和碳酸钠反应生成Fe2O3、Na2WO4、CO2，因此“熔融”过程中生成Fe2O3的化学方程式：4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2；故答案为；4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2。
(3)下列仪器中，过滤操作用到的有烧杯、漏斗、玻璃棒，因此为ACE，Fe2O3、MnO2是难溶物，根据流程最后得到W，说明Na2WO4是易溶物，因此所得滤渣B的化学式为Fe2O3、MnO2；故答案为：ACE；Fe2O3、MnO2。
(4)检验沉淀D是否洗净，主要是检验最后一次洗液中是否还含有氯离子，其操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净；故答案为：滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净。
(5)产品E的化学式为WO3-x ，其中W的化合价有+5和+6两种。若x＝0.1，设+5价的W有amol，+6价的W有bmol，根据化合价及物质的量建立得到a+b=1mol，5a+6b=2×(3−0.1)，解得a=0.2，因此+5价的W(V)占该化合物中钨元素总量的；该流程中是由WO3-x与氢气反应得到W，因此冶炼金属钨的方法属于热还原法；故答案为：20% 或 ；热还原。
18．、() 不污染环境，不引进等杂质离子 滤渣II 2：1
【分析】
硫铁矿烧渣的主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等，矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4、FeO与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，则滤渣Ⅰ为SiO2，用H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+，最后得到结晶Ⅰ为硫酸铁；粉煤灰的主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等， “碱溶”时，两性氧化物Al2O3与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水，则滤渣Ⅱ为Fe2O3、FeO，NaAlO2与二氧化碳反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝，据此分析作答。
【详解】
(1)矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4、FeO与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，“酸溶I”得到的溶液中，阳离子主要有、()，故答案为：、()；
(2)“氧化”时，若用氯水代替，发生反应的离子方程式为；与使用氯水相比，“氧化”时使用的优点是不污染环境，不引进等杂质离子，故答案为：；不污染环境，不引进等杂质离子；
(3) “碱溶”时，两性氧化物Al2O3与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水化学方程式为；通入后NaAlO2与之反应，生成沉淀，故答案为：；；
(4)由分析可知，滤渣Ⅰ为SiO2，滤渣Ⅱ为Fe2O3、FeO，滤渣II可用于制备结晶Ⅰ，在流程中可以循环利用，故答案为：滤渣II；
(5)设的物质的量为，的物质的量为
；
则
则
解得，故答案为：2：1。
【点睛】
本题重点考查铁与铝的相关化合物的性质，做题时，要能快速的将知识点回顾，并解析出整个流程中，核心是：氧化铝为两性氢氧化物，铁离子与亚铁离子之间的转化。
19．CaO HCl 搅拌，加快反应等 蒸馏 取少量溶液2于试管，滴加盐酸和溶液，若产生白色沉淀，则溶液2含 吹出溴蒸气等 Cl2
【分析】
海水中含有溴离子和镁离子，加入生石灰后，得到氢氧化镁沉淀，过滤，得到溶液1；溶液1中加入稀硫酸中和碱，通入氯气，氧化了溴离子生成溴单质，由于溴的沸点较低，通入热空气，得到溴蒸汽，溴与二氧化硫和水反应生成氢溴酸和硫酸，氢溴酸再与氯气发生氧化还原反应得到溴，通过蒸馏得到纯溴；氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液，再通入氯化氢气流的情况下，加热蒸干得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到金属镁，据以上分析进行解答。
【详解】
(1)试剂1属于氧化物，生石灰(或熟石灰)比烧碱价格低，工业上宜选择生石灰作海水中镁离子的沉淀剂；根据流程可知，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，所以试剂2为HCl；
(2)氢氧化镁固体溶于盐酸溶液中，常用玻璃棒搅拌，可以增大固体接触面，加快反应；溶液2中的溴离子被氯气氧化为单质溴，而溴易挥发，沸点较低，采用蒸馏将溶液中溴蒸出来；
(3)氢溴酸是强酸，向二氧化硫的水溶液中通入溴蒸气，发生化学反应为；
(4)用盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子，具体操作为取少量溶液2于试管，先加过量的盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明溶液中含有硫酸根离子；
(5)溴的沸点较低，用热空气将液溴吹出来，被二氧化硫的水溶液吸收，达到富集溴的目的；氯气和溴化氢反应为，氯元素的价态降低，发生还原反应，氯气是氧化剂；溴元素价态升高，发生氧化反应，溴化氢是还原剂；
(6)镁置换四氟化铀中铀，生成氟化镁，方程式为：。
20．Al 将Fe2+氧化为Fe3+ 1、3、1、3
【详解】
易拉罐中的Al、Fe等活泼金属会溶于H2SO4，生成Al2(SO4)3、 FeSO4溶液，过程II中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+，再调pH≈3.7除去Fe3+，过程III中，用NaHCO3将A13+转化为Al(OH)3，用于制明矾KAl(SO4)2·12H2O。
(1) 根据上述分析，明矾中所含的金属元素有K和Al，故答案为：Al；
(2) 铝与稀硫酸反应的离子方程式为：故答案为：；
(3) 根据上述分析，过程Ⅱ中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；
(4) 根据电荷守恒、电子守恒，将NaHCO3将Al3+转化为Al(OH)3的离子方程式为: ，故答案为：1、3、1、3。
21．Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 铁屑过量，将Fe3+还原为Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN 溶液变成血红色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4:1
【分析】
废铁屑中的Fe、Fe2O3与硫酸反应，得到硫酸铁、硫酸亚铁溶液，多余铁与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁溶液，再加入碳酸钠产生FeCO3沉淀，过滤出沉淀、水洗后，在空气中煅烧得到氧化铁。
【详解】
(1)废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(2)铁和硫酸铁反应得到硫酸亚铁，故”酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+ ，发生的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，检验Fe3+用KSCN溶液，如果含有三价铁，加入KSCN，溶液变成血红色，反应的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，则答案为:铁屑过量，将Fe3+还原为Fe2+，KSCN，溶液变成血红色，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(3)空气中“煅烧”时，FeCO3与O2反应生成氧化铁和二氧化碳,化学方程式为4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2，故FeCO3与O2物质的量之比为4:1。故答案为：4：1。
无机物的制备实验流程
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（共14题）
1．从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是
A．Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B．Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2
C．CuCuSO4Cu(NO3)2
D．CuCuOCu(NO3)2
2．以硫铁矿(含CuS、等杂质)为原料制备绿矾晶体的工业流程如图。
下列有关说法中不正确的是
A．焙烧硫铁矿时，通过粉碎硫铁矿可加快焙烧速率
B．在矿渣酸浸时，可适当提高酸的浓度以加快反应速率
C．加入铁粉时发生了置换反应
D．将滤液倒入表面皿中加热蒸发结晶，从而获得绿矾晶体
3．以电石渣[主要成分Ca(OH)2，含少量SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸渍”时，为提高Ca2+浸取率可不断提高浸取温度
B．滤渣I中主要成分为SiO2
C．滤液II浓缩后可以循环利用
D．“碳化”时，一般采用低温工艺，对应的离子方程式为：
4．水合肼()及其衍生物在工业上常用作还原剂、抗氧剂。制备水合肼的反应原理为，若过量，可将水合肼氧化生成。实验室制备水合肼并吸收尾气，下图中装置和操作不能达到实验目的的是
A．装置甲所示方法可制取 B．装置乙起安全缓冲的作用
C．装置丙处通制水合肼 D．装置丁吸收反应过量
5．以精选石灰石(含有少量、杂质)为原料制备氯化钙产品的一种工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．煅烧可以提高钙的浸取率
B．气体II是氨气、滤渣的成分为、
C．浸取后溶液中含有大量的阴离子：、、、
D．氧化过程反应的离子方程式：
6．水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)为原料生产碱式碳酸镁[Mg(OH)24MgCO34H2O]的主要流程如下，已知常温下Mg(OH)2的Ksp=5.610-12.下列说法正确的是
A．水氯镁石直接加热可以得到无水MgCl2
B．预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，若溶液中c(OH-)=2.010-6 mol/L，则c(Mg2+)=2.810-6 mol/L
C．若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中混有MgCO3，则产品中镁的质量分数降低
D．上述流程中的滤液浓缩结晶，所得固体物质主要是NH4Cl
7．某矿石的成分为：、、、，某化学兴趣小组查阅资料设计的回收其中钴和铜的工艺流程如图：
已知Co的金属性大于Cu、小于Fe，下列说法正确的是
A．“生物浸出”在较高温度下进行可以提高浸出率
B．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向上
C．分液时，应将上层液体由分液漏斗下口放至另一烧杯中
D．用KSCN溶液和新制氯水可以检验“水相”中的Fe2+
8．我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水，钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是
A．步骤Ⅰ、II中均发生氧化还原反应
B．步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素的化合价均升高
C．步骤Ⅲ中反应可在氩气环境中进行，也可在空气中进行
D．可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质
9．一种以海绵铜(Cu)为原料制备 CuCl 的工艺流程如下：
已知：CuCl 为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是
A．“溶解”时可用热空气代替 NaNO3
B．“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C．“还原”时发生的离子反应为 2Cu2+＋＋2Cl-＋2OH-=2CuCl↓＋＋H2O
D．为提高 CuCl 的产率和纯度，可采用乙醇洗涤、真空干燥
10．用下列两种途径制取H2SO4，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ）
途径①:S H2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A．途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高
B．由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
C．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性
D．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率
11．实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程（已知Fe3+在pH=5时沉淀完全）。其中分析错误的是（ ）
A．步骤②发生的主要反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B．步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2
C．步骤③用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH
D．步骤⑤的操作为：向漏斗中注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次
12．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是（ ）
A．在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B．第⑤步操作是过滤
C．在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为：NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
D．除去MgCl2的化学方程式为：MgCl2 + 2NaOH ＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl
13．过氧乙酸(CH3COOOH)是常用的消毒剂，易溶于水、易挥发、见光或受热易分解。制备原理为：H2O2+CH3COOH CH3COOOH+H2O △H<0，制得的过氧乙酸(含少量H2O2)含量测定流程如下，下列说法不正确的是
A．应在密闭、低温、避光条件下保存过氧乙酸
B．在常压条件下采用蒸馏操作将过氧乙酸分离出来
C．溶液由无色变为浅红色且30s内不变色，说明H2O2已除尽
D．加过量硫酸亚铁溶液目的是还原CH3COOOH
14．实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4的装置如图所示，下列说法正确的是
A．装置B中试剂可为Na2SO3溶液，其作用是除去SO2中的HCl
B．装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度过高时反应速率可能减慢
C．将装置D中所得MnSO4溶液蒸干可获得纯净的MnSO4·H2O
D．装置E中发生反应的离子方程式为SO2+2OH－＝SO32-+H2O
第II卷（非选择题）
二、非选择题（共7题）
15．镉可用于制作某些发光电子组件。一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO 杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：
(1)写出“滤渣1”的主要成分_____。
(2)写出“氧化”步骤中除铁、除锰的离子方程式_______。
(3)“置换”中镉置换率与 的关系如图所示，其中锌的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
①实际生产中比值最佳为1.3，请说明不宜超过该比值的原因_____。
②若需置换出112 kg镉，且使镉置换率达到98%，实际加入的锌应为多少_____
③用化学式表示“置换”后滤液溶质的主要成分_____。
(4)“熔炼”时，将海绵镉(含镉和锌)与NaOH混合反应，写出反应的化学方程式_____
16．黄铜矿(主要成分为，还含有少量的和)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可用于制备绿矾(化学式为)。
(1)黄铜矿“煅烧”时发生的反应为。若中Fe的化合价为+2价，则该反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分为_______，“滤渣Ⅲ”的主要成分为_______。(填化学式)
(3)“滤液Ⅱ”中含有的金属阳离子有_______(填离子符号)。
(4)上述"煅烧"过程会产生“炉气"(主要成分为)。下列对“炉气”的处理方案中合理的是_______(填标号)。
A．高空排放B．用于制备硫酸 C．用纯碱溶液吸收制 D．用浓硫酸吸收
(5)“操作I”的名称为_______。
(6)由“滤渣Ⅲ”制备绿矾的过程中需要用到的试剂有___(填名称)，“一系列操作”为____。
17．钨在冶金工业有重要作用，某化工企业以黑钨矿(主要成分FeWO4和MnWO4，W为+6价)为原料冶炼金属钨的过程如下：
回答下列问题：
(1)“熔融”前需将黑钨矿粉碎，其目的是_____________________________。
(2)写出“熔融”过程中生成Fe2O3的化学方程式：_____________________。
(3)下列仪器中，过滤操作用到的有___________(填标号)，所得滤渣B的化学式为________________。
(4)检验沉淀D是否洗净的操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，_________。
(5)产品E的化学式为WO3-x ，其中W的化合价有+5和+6两种。若x＝0.1，则+5价的W(V)占该化合物中钨元素总量的_________；该流程中由产品E冶炼金属钨的方法属于______法。
18．利用硫铁矿烧渣(主要成分为、、等)和粉煤灰(主要成分为、、等)，制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下：
已知：既不溶于溶液，也不和溶液反应。
(1)“酸溶I”得到的溶液中，阳离子主要有_______。
(2)“氧化”时，若用氯水代替，发生反应的离子方程式为_______；与使用氯水相比，“氧化”时使用的优点是_______。
(3)“碱溶”时，发生反应的化学方程式为_______；通入后生成沉淀的化学式为_______。
(4)在流程中可以循环利用的是_______(填“滤渣I”、“滤渣II”或“滤渣I和滤渣II”)。
(5)向、的固体混合物中，加入足量溶液，充分反应后，向溶液中再加入足量铜粉，充分搅拌反应，得到的溶液中，则固体混合物中为_______(写出计算过程)。
19．一种从海水中提取金属镁和单质溴的主要步骤如下：
回答下列问题：
(1)试剂1属于氧化物，它是_______，试剂2是_______(填化学式)。
(2)操作A中常用玻璃棒，其作用是_______，操作B是_______(填操作名称)。
(3)溴蒸气通入二氧化硫的水溶液中，其离子方程式为_______。
(4)设计简易实验证明溶液2含：_______。
(5)向溶液1中通入热空气的目的是_______；向溶液2中通入氯气的反应中，氧化剂是_______(填化学式)。
(6)工业上冶炼金属常用镁作还原剂。如高温下，镁置换中U(铀)，写出化学方程式：_______。
20．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的部分工艺流程如图：
(1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中所含的金属元素有K和___。
(2)过程Ⅰ中，铝与稀硫酸反应的离子方程式为___。
(3)过程Ⅱ中，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3，加入H2O2的作用是__。
(4)过程Ⅲ中加入NaHCO3，目的是将Al3+转化为Al(OH)3，补全该反应的离子方程式：__。
Al3++HCO=Al(OH)3↓+CO2↑
21．铁红(Fe2O3)是一种常见颜料，用废铁屑(主要含铁，还含有少量 Fe2O3)制取铁红的工艺如下：
(1)写出废铁屑中的 Fe2O3 和稀硫酸反应的离子方程式：___________。
(2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到 Fe3+的原因是___________， 写出发生反应的离子方程式：___________； 检测 Fe3+常用___________试剂，现象是___________， 反应的离子方程式：___________。
(3)“煅烧”时 FeCO3 与 O2 反应的物质的量之比为___________。
参考答案
1．D
【详解】
A．Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，NO2是有毒气体，污染环境，故A错误；
B．3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，NO是有毒气体，污染环境，故B错误；
C．Cu与浓硫酸反应时，有污染气体二氧化硫生成，污染环境，故C错误；
D．2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3＝Cu（NO3）2+H2O，该反应过程没有有毒气体生成，不污染环境，且硝酸利用率高，节约原料，故D正确；
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】
A．焙烧硫铁矿时，通过粉碎硫铁矿增加其表面积加快焙烧速率，A正确；
B．在矿渣酸浸时，适当提高酸的浓度(未达到浓酸程度)可加快反应速率，B正确；
C．加入铁粉时，铁粉与反应中生成的铜离子发生置换反应，C正确；
D．“滤液”为硫酸亚铁溶液，从滤液中获得晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，D错误；
故选D。
3．A
【详解】
A．温度升高导致氨挥发，促进反应平衡向右移动，从而提高Ca2+的浸取率，A错误；
B．NH4Cl溶液呈酸性，不溶杂质含有SiO2，B正确；
C．滤液II含有氯化铵，浓缩后可以循环利用，C正确；
D．跟据元素，电荷守恒离子方程式为：，D正确；
答案选A。
4．A
【详解】
A．装置甲加热分解氯化铵，得到氨气和氯化氢，在下方又会生成氯化铵，无法制得氨气，A项错误；
B．装置乙中两根导管未接入下方，起安全缓冲的作用，B项正确；
C．装置丙中滴液漏斗中有次氯酸钠溶液，a处通氨气，可以制水合肼，C项正确；
D．该反应中氨气过量，则装置丁吸收反应过量氨气，D项正确；
答案选A。
5．C
【详解】
A．煅烧温度较高可以提高钙的浸取率，故A正确；
B．加入氧化钙会使溶液中的铵根转化为氨气逸出，碱性条件下铁离子和镁离子会以、的形式沉淀下来，故B正确；
C． 和会发生反应生成碳酸根离子和水，所以二者不能共存，故C错误；
D．酸性条件下，过氧化氢会把亚铁离子氧化为铁离子，本身被还原为水， 离子方程式为：，故D正确；
故答案为：C。
6．D
【详解】
A．氯化镁加热会水解，生成氢氧化镁，不可用直接加热的方式得到无水MgCl2，故A错误；
B．预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，若溶液中c(OH-)=2.010-6 mol/L，则c(Mg2+)===1.4 mol/L，故B错误；
C．同质量的碳酸镁和碱式碳酸镁中镁的质量分数前者大，即产品中镁的质量大，所以产品中镁的质量分数升高，故C错误；
D．由流程图可知，所得滤液中含有氯离子和铵根离子，上述流程中的滤液浓缩结晶，所得固体物质主要是NH4Cl，故D正确；
故选D。
7．B
【分析】
由流程可知，“生物浸出”在合适温度下进行可以提高浸出率，过滤分离出滤渣为S、CaSO4、SiO2，浸出液含Co2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+，萃取后有机相含Cu2+，反萃取分离出硫酸铜，再发生置换反应生成Cu，水相含Co2+、Fe2+、Fe3+，氧化后调节pH值沉淀铁离子生成滤渣为氢氧化铁，电解含Co2+的溶液生成Co。
【详解】
A．温度过高细菌失去活性，浸出率下降，只能在适当温度下进行“生物浸出”，故A错误；
B．萃取振荡时，分液漏斗下口倾斜向上，边振荡，边旋开活塞放气，故B正确；
C．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放入烧杯中，再将上层液体由分液漏斗上口倒出，故C错误；
D．“水相”中含有亚铁离子和铁离子，可以用铁氰化钾溶液检验其中的亚铁离子，不能用KSCN溶液和新制氯水检验“水相”中的，故D错误。
综上所述，答案为B。
8．C
【分析】
步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，据此分析。
【详解】
A．步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，步骤Ⅰ、II中均发生氧化还原反应，故A正确；
B．步骤Ⅰ为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应，生成铁、二氧化钛和一氧化碳，步骤Ⅱ为二氧化钛与碳，氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，碳元素的化合价均升高，故B正确；
C．步骤Ⅲ为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛，镁是活泼的金属，钛在高温下能被空气氧化，所以步骤Ⅲ需在氩气环境中进行，防止金属被空气氧化，不能在空气中进行，故C错误；
D．钛在常温下与酸、碱均不反应，镁与稀硫酸反应，可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质，故D正确；
故选C。
9．C
【详解】
A．海绵铜加入稀硫酸、热空气和水，通入热空气溶解浸取后反应生成硫酸铜溶液，A正确；
B．过滤用于分离固体和液体，所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确；
C．“还原”步骤为含有CuSO4的滤液，溶液呈酸性，加入Na2SO3、NaCl，生成CuCl和Na2SO4，发生反应的离子方程式为2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+，C错误；
D．由题给信息可知CuCl为白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，则可采用乙醇洗涤，为避免被氧化，可真空干燥，D正确；
故答案为：C。
10．C
【详解】
A．途径①S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，有副产物二氧化氮，而且二氧化氮会污染大气，所以途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念，且原子利用率较高，故A正确；
B．途径①和②都是由S来制备H2SO4，S的化合价从0价升高到+6价，制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole−，故B正确；
C．S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水，该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性，不体现酸性，故C错误；
D．增大一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，所以途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高二氧化硫的转化率，故D正确；
故选C。
11．B
【分析】
由实验流程可知，样品与足量硫酸反应，生成硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸铁，加入过氧化氢，发生氧化还原反应生成硫酸铁，然后加入CuO调节溶液的pH，使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀，得到硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体，据此解答。
【详解】
A．步骤②为亚铁离子与过氧化氢的氧化还原反应，离子反应方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故A正确；
B．步骤②不能用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2，因为会引入杂质氯离子、硝酸根离子等，难以除去，故B错误；
C．CuCO3和CuO都与溶液中的氢离子反应，起到调节pH的作用，而且不引入新杂质，故C正确；
D．步骤⑤为洗涤固体，固体具有吸附性，过滤时表面有可溶性物质，则操作为向滤出晶体的漏斗中加少量蒸馏水，水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次，可洗涤晶体，故D正确；
答案选B。
12．C
【分析】
粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，除MgCl2用NaOH溶液，除CaCl2用Na2CO3，除Na2SO4用BaCl2溶液，但BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，加完三种试剂后，过滤，向滤液中加HCI溶液除去过量的Na2CO3，然后对所得溶液蒸发结晶即得精盐。
【详解】
A．在溶解时用玻璃棒搅拌可以加速溶解，故A正确；
B．固液分离的操作是过滤，故B正确；
C．BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，否则过量的Ba2+无法除去，且一定要先过滤，再向滤液中加HCl，故⑤为过滤，⑥为加盐酸，故C不正确；
D．除MgCl2用NaOH溶液，发生的离化学反应方程式为：MgCl2 + 2NaOH ＝Mg(OH)2↓+ 2NaCl，D正确；
故选C。
13．B
【分析】
取样加硫酸酸化，先用高锰酸钾将过氧化氢除尽后，加过量的硫酸亚铁还原过氧乙酸，再用重铬酸钾溶液滴定过量的硫酸亚铁溶液，从而可得被过氧乙酸氧化的硫酸亚铁的量，进而求得过氧乙酸的含量，据此分析作答。
【详解】
A. 过氧乙酸(CH3COOOH)易挥发、见光或受热易分解，应在密闭、低温、避光条件下保存过氧乙酸，故A正确；
B.因过氧乙酸受热易分解，常压蒸馏会导致过氧乙酸受热分解，故B错误；
C. 溶液由无色变为浅红色且30s内不变色，说明高锰酸钾过量，从而证明H2O2已除尽，故C正确；
D. 加过量的硫酸亚铁还原过氧乙酸，再用重铬酸钾溶液滴定过量的硫酸亚铁溶液，从而确定过氧乙酸的量，故D正确；
故选：B。
14．B
【分析】
A装置中，2HCl+Na2SO3=2NaCl+H2O+SO2↑，生成SO2气体，但是会有HCl气体挥发出来，B装置用来吸收HCl，选用饱和NaHSO3溶液。C装置为安全瓶，防倒吸，D装置发生反应：MnO2+SO2=MnSO4，制得MnSO4，E装置吸收过量的SO2，防止汚染空气。
【详解】
A．Na2SO3溶液能与SO2反应，故装置B中的试剂不能是Na2SO3溶液，可用饱和NaHSO3溶液，A错误；
B．当温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢，B正确；
C．MnSO4•H2O受热易分解，故不能将溶液蒸干，可用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到MnSO4•H2O， C错误；
D．石灰乳是悬浊液，不能拆写，因此反应的离子方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，D错误。
故选B。
15．Cu(OH)2和CaSO4 3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3 Fe(OH)3↓+5H+；3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+ 锌粉用量过多会增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中NaOH的用量过多增加成本 86.2 ZnSO4 Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑
【详解】
略
16．Cu、O 、Cu 、 、 BC 过滤 铁粉、稀硫酸 往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【分析】
黄铜矿(主要成分为，还含有少量的和)，经过煅烧，会与氧气反应，生成，则炉气为，炉渣为；炉渣中与硫酸反应，生成硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铝，经经过滤，可知滤液Ⅰ中为硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸铝溶液，而滤渣Ⅰ为；滤液Ⅰ中加入足量的铁，会将铁离子还原为亚铁离子，则滤液Ⅱ为硫酸亚铁和硫酸铝；加入足量的氢氧化钠，亚铁离子会部分氧化为铁离子，会生成、和偏铝酸钠，则滤渣Ⅲ为、；滤渣Ⅲ再经过一定操作变为，据此分析作答。
【详解】
(1)黄铜矿“煅烧”时发生的反应为，若中Fe的化合价为+2价，反应中化合价降低的元素有Cu和O，则该反应中被还原的元素是Cu、O，故答案为：Cu、O；
(2)由分析可知，“滤渣Ⅰ”的主要成分为；“滤渣Ⅲ”的主要成分为、，故答案为：；、；
(3)“滤液Ⅱ”为硫酸亚铁和硫酸铝，则中含有的金属阳离子有、，故答案为：、；
(4)A．二氧化硫有毒，高空排放会污染环境，处理方案不合理，A项错误；
B．二氧化硫用于制备硫酸，可以达到废气利用，处理方案合理，B项正确；
C．二氧化硫用纯碱溶液吸收制，可以达到废气利用，处理方案合理，C项正确；
D．浓硫酸不吸收二氧化硫，处理方案不合理，D项错误；
综上，处理方案合理为BC，故答案为：BC；
(5)由分析可知，“操作I”的名称为过滤，故答案为：过滤；
(6)滤渣Ⅲ为、再经过一定操作变为，可往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：铁粉、稀硫酸；往“滤渣Ⅲ”中加入足量的稀硫酸，充分溶解后再加入过量的铁粉，充分反应后过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【点睛】
本题难点(2)，“滤渣Ⅲ”的主要成分的判定，滤液Ⅱ为硫酸亚铁和硫酸铝，加入足量的氢氧化钠，正常会生成和偏铝酸钠，但是亚铁离子容易氧化，则最后会出现、。
17．增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2 A C E Fe2O3、MnO2 滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净 20% 或 热还原
【分析】
黑钨矿(主要成分FeWO4和MnWO4)与空气、碳酸钠熔融反应生成Fe2O3、MnO2、Na2WO4、CO2，加水溶解、过滤，得到滤渣Fe2O3、MnO2，滤液主要是Na2WO4，再向滤液中加入浓盐酸、过滤、洗涤，得到沉淀D，再煅烧D得到产品E(WO3-x)，再利用热还原法得到W。
【详解】
(1)“熔融”前需将黑钨矿粉碎，其目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
(2)FeWO4在空气中和碳酸钠反应生成Fe2O3、Na2WO4、CO2，因此“熔融”过程中生成Fe2O3的化学方程式：4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2；故答案为；4FeWO4＋O2＋4Na2CO32Fe2O3＋4Na2WO4＋4CO2。
(3)下列仪器中，过滤操作用到的有烧杯、漏斗、玻璃棒，因此为ACE，Fe2O3、MnO2是难溶物，根据流程最后得到W，说明Na2WO4是易溶物，因此所得滤渣B的化学式为Fe2O3、MnO2；故答案为：ACE；Fe2O3、MnO2。
(4)检验沉淀D是否洗净，主要是检验最后一次洗液中是否还含有氯离子，其操作为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净；故答案为：滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净。
(5)产品E的化学式为WO3-x ，其中W的化合价有+5和+6两种。若x＝0.1，设+5价的W有amol，+6价的W有bmol，根据化合价及物质的量建立得到a+b=1mol，5a+6b=2×(3−0.1)，解得a=0.2，因此+5价的W(V)占该化合物中钨元素总量的；该流程中是由WO3-x与氢气反应得到W，因此冶炼金属钨的方法属于热还原法；故答案为：20% 或 ；热还原。
18．、() 不污染环境，不引进等杂质离子 滤渣II 2：1
【分析】
硫铁矿烧渣的主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等，矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4、FeO与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，则滤渣Ⅰ为SiO2，用H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+，最后得到结晶Ⅰ为硫酸铁；粉煤灰的主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等， “碱溶”时，两性氧化物Al2O3与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水，则滤渣Ⅱ为Fe2O3、FeO，NaAlO2与二氧化碳反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝，据此分析作答。
【详解】
(1)矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4、FeO与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，“酸溶I”得到的溶液中，阳离子主要有、()，故答案为：、()；
(2)“氧化”时，若用氯水代替，发生反应的离子方程式为；与使用氯水相比，“氧化”时使用的优点是不污染环境，不引进等杂质离子，故答案为：；不污染环境，不引进等杂质离子；
(3) “碱溶”时，两性氧化物Al2O3与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水化学方程式为；通入后NaAlO2与之反应，生成沉淀，故答案为：；；
(4)由分析可知，滤渣Ⅰ为SiO2，滤渣Ⅱ为Fe2O3、FeO，滤渣II可用于制备结晶Ⅰ，在流程中可以循环利用，故答案为：滤渣II；
(5)设的物质的量为，的物质的量为
；
则
则
解得，故答案为：2：1。
【点睛】
本题重点考查铁与铝的相关化合物的性质，做题时，要能快速的将知识点回顾，并解析出整个流程中，核心是：氧化铝为两性氢氧化物，铁离子与亚铁离子之间的转化。
19．CaO HCl 搅拌，加快反应等 蒸馏 取少量溶液2于试管，滴加盐酸和溶液，若产生白色沉淀，则溶液2含 吹出溴蒸气等 Cl2
【分析】
海水中含有溴离子和镁离子，加入生石灰后，得到氢氧化镁沉淀，过滤，得到溶液1；溶液1中加入稀硫酸中和碱，通入氯气，氧化了溴离子生成溴单质，由于溴的沸点较低，通入热空气，得到溴蒸汽，溴与二氧化硫和水反应生成氢溴酸和硫酸，氢溴酸再与氯气发生氧化还原反应得到溴，通过蒸馏得到纯溴；氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液，再通入氯化氢气流的情况下，加热蒸干得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到金属镁，据以上分析进行解答。
【详解】
(1)试剂1属于氧化物，生石灰(或熟石灰)比烧碱价格低，工业上宜选择生石灰作海水中镁离子的沉淀剂；根据流程可知，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，所以试剂2为HCl；
(2)氢氧化镁固体溶于盐酸溶液中，常用玻璃棒搅拌，可以增大固体接触面，加快反应；溶液2中的溴离子被氯气氧化为单质溴，而溴易挥发，沸点较低，采用蒸馏将溶液中溴蒸出来；
(3)氢溴酸是强酸，向二氧化硫的水溶液中通入溴蒸气，发生化学反应为；
(4)用盐酸和氯化钡溶液检验硫酸根离子，具体操作为取少量溶液2于试管，先加过量的盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明溶液中含有硫酸根离子；
(5)溴的沸点较低，用热空气将液溴吹出来，被二氧化硫的水溶液吸收，达到富集溴的目的；氯气和溴化氢反应为，氯元素的价态降低，发生还原反应，氯气是氧化剂；溴元素价态升高，发生氧化反应，溴化氢是还原剂；
(6)镁置换四氟化铀中铀，生成氟化镁，方程式为：。
20．Al 将Fe2+氧化为Fe3+ 1、3、1、3
【详解】
易拉罐中的Al、Fe等活泼金属会溶于H2SO4，生成Al2(SO4)3、 FeSO4溶液，过程II中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+，再调pH≈3.7除去Fe3+，过程III中，用NaHCO3将A13+转化为Al(OH)3，用于制明矾KAl(SO4)2·12H2O。
(1) 根据上述分析，明矾中所含的金属元素有K和Al，故答案为：Al；
(2) 铝与稀硫酸反应的离子方程式为：故答案为：；
(3) 根据上述分析，过程Ⅱ中加H2O2是将Fe2+氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；
(4) 根据电荷守恒、电子守恒，将NaHCO3将Al3+转化为Al(OH)3的离子方程式为: ，故答案为：1、3、1、3。
21．Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 铁屑过量，将Fe3+还原为Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN 溶液变成血红色 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 4:1
【分析】
废铁屑中的Fe、Fe2O3与硫酸反应，得到硫酸铁、硫酸亚铁溶液，多余铁与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁溶液，再加入碳酸钠产生FeCO3沉淀，过滤出沉淀、水洗后，在空气中煅烧得到氧化铁。
【详解】
(1)废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(2)铁和硫酸铁反应得到硫酸亚铁，故”酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+ ，发生的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，检验Fe3+用KSCN溶液，如果含有三价铁，加入KSCN，溶液变成血红色，反应的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，则答案为:铁屑过量，将Fe3+还原为Fe2+，KSCN，溶液变成血红色，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
(3)空气中“煅烧”时，FeCO3与O2反应生成氧化铁和二氧化碳,化学方程式为4FeCO3+O2=2Fe2O3+4CO2，故FeCO3与O2物质的量之比为4:1。故答案为：4：1。
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