小题必刷16 金属元素为载体的化工流程选择题——2021年高考化学一轮复习小题必刷（全国通用）

第3章 金属及其化合物 小题必刷16 金属元素为载体的化工流程选择题 —— 2021年高考化学一轮复习小题必刷（通用版） 1．某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。利用常用的酸、碱和工业生产中废铁屑，设计如下工艺流程，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。下列说法不正确的是 A．标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应 B．标号③处加入的相应物质是稀硝酸 C．标号①处发生的离子反应最多有三个 D．铁红的化学式为Fe2O3，工业上常用作红色颜料 【答案】C 【解析】 由工艺流程图示知，E为铁元素的离子，而A为铜、金的混合物，通过过滤将铁元素与活泼性比它弱的铜、金分离出来，因此①处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；②处发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑。加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合；③处发生反应：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；④处发生反应：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓；将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；⑤处发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁)，以此解答。 【详解】 根据上述分析可知①为铁屑，②为稀硫酸，③为稀硝酸，④为NaOH，⑤为NaOH。A中含有Fe、Cu、Au，B中含有Cu、Au，C为Cu(NO3)2，D为Cu(OH)2，E中含有FeSO4，F中为Fe(OH)3， A.由以上分析可知，标号①②③处发生的反应有元素化合价的变化，均为氧化还原反应，A正确； B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸，目的是分离铜和金单质，B正确； C.由以上分析可知，标号①处发生的离子反应有：Fe+2H+=Fe2++H2↑，2Fe3++Fe=3Fe2+，Cu2++Fe=Cu+Fe2+，2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+；最多有四个，C错误； D. Fe2O3的俗名是铁红，工业上常用作红色颜料，D正确； 故合理选项是C。 【点睛】 本题考查常见金属及其化合物的性质及转化，掌握金属活动性顺序表的应用及铁、铜元素的单质及化合物的化学性质本是本题解答的关键，注意铁与多种氧化剂反应的顺序以及氢氧化亚铁易被氧化的性质。 2．某同学通过以下流程制取 NaClO2晶体： 已知：ClO2浓度过高时易发生分解，NaClO2高于60 ℃时易分解， NaClO2 饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出 NaClO2。 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①中工业常用H2C2O4代替Na2SO3 B．步骤②发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO2-＋O2＋2H2O C．步骤③的结晶方法为：蒸发浓缩，冷却结晶 D．步骤④中制得的NaClO2晶体中可用略高于38 ℃的热水洗涤2～3遍 【答案】C 【解析】 A项、步骤①中Na2SO3作为还原剂，H2C2O4也是常见的还原剂，工业常用H2C2O4代替Na2SO3，故A正确； B项、步骤②发生的反应为碱性条件下ClO2与双氧水发生氧化还原反应生成ClO2-、O2和H2O，反应的离子方程式为 2ClO2＋2OH－＋H2O2=2ClO＋O2＋2H2O，故B正确； C项、由于NaClO2高于60 ℃时易分解，因此结晶方法不可以用蒸发浓缩和冷却结晶的方法，应该用减压蒸发的办法，故C错误； D项、由于NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38 ℃时析出 NaClO2，步骤④中制得的NaClO2晶体中可用略高于38 ℃的热水洗涤2～3遍，故D正确； 故选C。 【点睛】 由于NaClO2高于60 ℃时易分解，因此结晶方法不可以用蒸发浓缩和冷却结晶的方法，应该用减压蒸发的办法是解答关键，也是易错点。 3．下图是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列说法错误的是（ ） A．X是NH3，Y是CO2 B．M可在转化流程中循环利用 C．若是联合制碱法，则L的主要成分是NH4Cl D．若是氨碱法，溶液c可在转化流程中循环利用 【答案】D 【解析】 A．联合制碱法与氨碱法其原理都是NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，NH3极易溶于水且溶液呈弱碱性，再通入CO2使之更多地转化为HCO3-，故工业上可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入