专题验收3 工艺流程中反应条件的控制及分离技术（Word练习）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅱ）

专题验收（三） 工艺流程中反应条件的控制及分离技术 　1．(2023·烟台诊断考试)一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖(主要成分ZrO2、Y2O3、CaO等)提纯ZrO2和Y2O3的工艺流程如图。下列说法错误的是(　 ) A．“酸化”过程中加入的硫酸、硫酸铵可用硝酸、硝酸铵代替 B．滤渣1主要成分为CaSO4 C．“中和1”调节pH范围在4～5.5目的是沉淀锆离子 D．整个工艺过程中，硫酸铵可以实现循环利用 解析：选A　锆废砖(主要成分ZrO2、Y2O3、CaO等)提纯氧化锆和氧化钇，锆废砖加入硫酸和硫酸铵，得到硫酸钙沉淀，调节溶液pH在4 ～ 5.5范围使锆离子沉淀，压滤得到滤渣2为Zr(OH)4，焙烧得到ZrO2；滤液1中加入氨水调节溶液pH在6～8得Y(OH)3，过滤得滤液2，主要成分为硫酸铵和氨水，滤渣3焙烧得到Y2O3粉末。若硫酸用硝酸代替，则反应过程硝酸和CaO反应产生Ca(NO3)2，就不能生成CaSO4沉淀而除去Ca2＋，A错误；根据上述分析可知滤渣1主要成分为CaSO4，B正确；“中和1”调节pH范围在4～5.5，目的是使锆离子沉淀转化为Zr(OH)4，C正确；滤液2主要成分为硫酸铵和氨水，酸化后可以返回“酸化”使用，故硫酸铵可实现循环利用，D正确。 2．一种以辉钼矿(主要成分是MoS2，还含有NiS、PbS、SiO2和Fe的氧化物等杂质)为原料生产四钼酸铵晶体[(NH4)2Mo4O13·2H2O]的工艺流程如图所示。 已知：“酸浸”时，MoO3转化为MoO；“除杂”后钼元素以MoO存在；Ni3＋可将水氧化。 下列说法错误的是(　 ) A．“焙烧”时产生的尾气可用石灰乳吸收 B．滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2，PbSO4 C．“酸浸”时，H2O2将Fe2＋、Ni2＋氧化为Fe3＋和Ni3＋ D．“结晶”时，发生的反应为2NH＋4MoO＋6H＋===(NH4)2Mo4O13·2H2O↓＋H2O 解析：选C　辉钼矿在空气中焙烧，MoS2转化为MoO3，PbS转化为PbO，NiS转化为Ni2O3，加稀硫酸和过氧化氢酸浸，MoO3转化为MoO，PbO转化为PbSO4，H2O2的作用是将Fe2＋转化为Fe3＋，Ni2O3转化为硫酸镍，过滤得到滤渣Ⅰ的主要成分为二氧化硅和硫酸铅；滤液中含有MoO、Ni2＋和Fe3＋，加入过量浓氨水，MoO转化为(NH4)2MoO4，Ni2＋和Fe3＋形成沉淀，过滤得到滤渣Ⅱ的成分是氢氧化镍和氢氧化铁；滤液中加入稀硫酸调pH，结晶析出四钼酸铵晶体，经一系列操作得到四钼酸铵晶体。“焙烧”时生成二氧化硫气体，石灰乳为氢氧化钙，可用石灰乳吸收二氧化硫，故A正确；滤渣Ⅰ的主要成分是SiO2，PbSO4，故B正确；由Ni3＋可将水氧化可知，H2O2不能将Ni2＋氧化为Ni3＋，故C错误；“结晶”时，滴加稀硫酸与过量的浓氨水反应，将(NH4)2MoO4溶液转化为四钼酸铵晶体，发生的反应为2NH＋4MoO＋6H＋===(NH4)2Mo4O13·2H2O↓＋H2O，故D正确。 3．以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下： 已知浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是(　 ) A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物Ksp的不同 解析：选B　氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确；氨水易分解，故沉镁时温度不可太高，B项错误；由流程图可知氨气可循环使用，沉镁过程中产生氯化铵，故氯化铵也可循环使用，C项正确；浸出过程中产生Fe(OH)3和Al(OH)3，沉镁过程中加氨水调节pH产生Mg(OH)2，利用三种离子氢氧化物Ksp的不同，使其先后沉淀而分离，D项正确。 4．(2023·南通市模拟)弱碱性条件下，利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4的工艺流程如图： 下列说法不正确的是(　 ) A．“氨浸”时As2O3发生反应的离子方程式为As2O3＋6NH3＋3H2O===6NH＋2AsO B．“氨浸”时CuO转化为[Cu(NH3)4]2＋ C．“氧化除As2O3”时每生成1 mol FeAsO4，转移的电子数目为6.02×1023 D．“蒸氨”后滤液中主要存在的离子为NH、SO 解析：选C　含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3及少量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4，用NH3和(NH4)2SO4组成的溶液氨浸含砷氧化铜矿，含铜化合物转化为[Cu(NH3