内容正文:
第4课时 无机化工流程解题指导
题号
知识
易
中
难
微型化工流程
1,2,3
4
以物质制备为主体的工艺流程
5,6
以分离提纯为主体的工艺流程
7
一、选择题
1.(2021·山东潍坊一模)软锰矿主要成分是MnO2,还含有少量的CaO、MgO、CuO等杂质。用软锰矿生产MnSO4晶体的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是( A )
A.可用NaOH溶液检验浸出液中的Fe2+
B.CaCO3的作用是调节溶液pH
C.BaS可除去Cu2+
D.“深度除杂”中加入MnF2除去Mg2+和Ca2+
解析:在第一步加稀H2SO4会使CuO和Fe溶解,用NaOH两者均会产生沉淀(铜离子产生蓝色沉淀,亚铁离子产生白色沉淀后变为红褐色),颜色变化不会反映Fe2+是否存在,A项错误;由题图中加CaCO3沉铁可知此时应为调节pH使铁转为沉淀,B项正确;加BaS为除重金属,溶液中只有Cu2+是重金属离子,故可知加入BaS为除Cu2+,C项正确;经前面一系列除杂可知此时剩下Ca2+和Mg2+,为杂质离子,且CaF2和MgF2均为难溶物,故为不引入新杂质可用MnF2除杂,同时MnF2也为难溶物,不会引入新杂质,D项正确。
2.以铝土矿为原料,提取氧化铝,冶炼铝的工艺流程如图,下列说法错误的是( D )
已知:滤渣2主要成分是氢氧化铁、氢氧化镁,B的焰色呈黄色。
A.试剂A可以是稀硫酸或稀盐酸
B.加入试剂B除去Mg2+、Fe3+
C.滤渣1的主要成分是SiO2
D.电解氯化铝也可以制取铝
解析:由流程可知加入试剂A的目的是将铝土矿中的金属氧化物溶解,因此试剂A可以是稀硫酸或稀盐酸,故A正确;加入稀盐酸后溶液中含有Mg2+、Fe3+,过滤后所得滤渣2主要成分为Fe(OH)3、Mg(OH)2,可知加入试剂B除去溶液中的Mg2+、Fe3+,故B正确;由A项分析可知滤渣1的主要成分是SiO2,故C正确;氯化铝为共价化合物,熔融状态下不导电,应电解氧化铝,故D错误。
3.(2021·山东济南摸底考试)从海带中提取精品甘露醇(C6H14O6)的流程如图所示。已知甘露醇是一种糖醇,易溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,随乙醇的含量增大而骤减。下列说法错误的是( A )
A.为了提高甘露醇的提取效率,预处理时可以将海带灼烧成海带灰后再用水浸泡
B.浓缩液中所加入的乙醇浓度越大越好,整个流程中乙醇可循环利用
C.操作①是降温冷却,粗品甘露醇经重结晶后可得精品
D.浓缩和过滤操作都要用到玻璃棒,但作用不同
解析:甘露醇为有机醇类物质,能够发生燃烧反应,因此不能将海带灼烧,故A错误;甘露醇的溶解度随乙醇的含量增大而骤减,向浓缩液中加入乙醇使甘露醇析出,因此增大乙醇浓度能够提高甘露醇的析出率,操作①过滤后得到溶剂乙醇和水,因此乙醇可循环利用,故B正确;甘露醇易溶于水,且溶解度随温度的升高而增大,向浓缩液中加入乙醇后,降低温度,甘露醇析出,因此操作①是降温冷却,过滤后得到粗品甘露醇,利用甘露醇在水中溶解度随温度变化差异进行重结晶得到精品甘露醇,故C正确;浓缩过程中玻璃棒用于搅拌,过滤中玻璃棒用于引流,玻璃棒作用不同,故D正确。
4.以白云石(主要成分为MgCO3·CaCO3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如图:
下列说法不正确的是( A )
A.根据流程图判断白云石“轻烧”后固体产物的主要成分是CaO、MgO
B.流程图中“加热反应”的化学方程式为(NH4)2SO4+MgOMgSO4+
2NH3↑+H2O
C.该工艺中可以循环使用的物质是(NH4)2SO4、NH3
D.该工艺与将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取的传统工艺相比,具有能源消耗少、CaCO3分离简便、CO2排放少等优点
解析:白云石(主要成分为MgCO3·CaCO3)“轻烧”只有碳酸镁发生分解,否则第一次“过滤”无法得到碳酸钙,A项不正确;流程图中“加热反应”是MgO与硫酸铵反应生成可溶于水的物质,从而达到与碳酸钙分离的目的,B项正确;“加热反应”中产生的氨气极易溶于水形成氨水,氨水可以在“沉淀”过程中使用,而第二次“过滤”得到的滤液中含有的(NH4)2SO4也可以循环使用,C项正确;白云石分解的传统工艺需在高温下进行,而该工艺具有能源消耗少、CaCO3分离简便、CO2排放少等优点,D项正确。
5.(2021·山东济南二模)以硅石(SiO2)和萤石(CaF2)为原料制备冰晶石(Na3AlF6)的一种流程如图:
已知:无水氟硅酸(H2SiF6)为易溶于水、不稳定的强酸;滤渣2的主要成分为Na2SiF6。
下列说法错误的是( B )
A.硅石和萤石需预先研磨目的是加快反应速率
B.“反应Ⅲ”应该在陶瓷器皿中进行
C.滤液1、滤液2经浓缩处理后可在流