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金版教程 高考总复习首选用卷 化学(不定项)
高考题型专练——微型无机化工流程
1.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
答案 B
解析 “焙烧”过程中,FeO被氧化,Fe元素化合价升高为+3价,则滤渣的主要成分不可能为Fe(OH)2,B错误。
2.(2022·河北高考)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr===CO2↑+2LiBr+H2O
D.参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1
答案 A
3.(2022·福建高考)用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.“浸出”产生的气体含有H2
B.“除杂”的目的是除去Ni、Co元素
C.流程中未产生六价铬化合物
D.“滤渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)3
答案 D
解析 该合金中的金属单质均可与稀硫酸反应产生H2,A正确;由加入草酸沉铁后溶液中溶质为Cr2(SO4)3知,加入Na2S除杂时,主要除去的是Ni、Co元素,B正确;整个流程中未使用强氧化剂,因此不会产生六价铬化合物,C正确;由于浸出时铁转化为Fe2+,在后续反应中Fe2+未被氧化,故“滤渣2”的主要成分是FeC2O4,D错误。
4.(2021·河北高考)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
答案 D
解析 酸浸工序中分次加入稀HNO3,反应物硝酸的浓度减小,可降低反应剧烈程度,A正确;金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3++NO+H2OBiONO3+2H+,转化工序中加入稀HCl,使氢离子浓度增大,硝酸铋水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根离子会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+,水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应Bi3++NO+H2OBiONO3+2H+,也不利于生成BiOCl,D错误。
*本组内选择题有1个或2个选项符合题意。
5.用绿矾(FeSO4·7H2O)制备电池电极材料LiFePO4的流程如图所示:
下列说法正确的是( )
A.溶解过程中H3PO4可抑制Fe2+的水解
B.可用酸性KMnO4溶液检验反应1中Fe2+是否完全反应
C.洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
D.反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
答案 AD
解析 “溶解”步骤中绿矾溶解到磷酸中,“反应1”步骤中加NaClO、NaOH,将Fe2+氧化成Fe3+,同时得到磷酸铁沉淀,“反应2”步骤中草酸作还原剂,与FePO4、LiOH反应生成LiFePO4。反应1中NaClO作氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成NaCl,酸性高锰酸钾溶液能氧化Cl-而褪色,干扰Fe2+的检验,B错误;洗涤沉淀时,不能用玻璃棒搅拌,防止弄破滤纸,C错误;草酸为还原剂,碳元素化合价由+3价升高为+4价,FePO4为氧化剂,铁元素化合价由+3价降低为+2价,因此FePO4与草酸物质的量之比为2∶1,D正确。
6.(2023·潍坊市高考模拟考试)以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如图所示:
已知:MnO+H2SO4===MnSO4+H2O
下列说法正确的是( )
A.为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B.试剂X可以是MgSO4
C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2
D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
答案 D
7.高铁酸钾(K2FeO4)具有杀菌消毒及净水作用,某实验小组在碱性条件下制备K2FeO4的流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.1 mol K2FeO4消毒能力相当于2 mol HClO
B.氧化反应:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O
C.同温度时高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾
D.提纯时,应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯
答案 AD
8.工业上利用含铅废渣(主要成分为PbSO4)制备碱式硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)的简易流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“转化”过程生成的气体为CO2
B.由流程可推测Ksp(PbSO4)>Ksp(PbCO3)
C.该工艺中滤液2可循环利用
D.该流程发生了氧化还原反应
答案 D
解析 含铅废渣中加过量碳酸氢钠溶液生成碳酸铅、二氧化碳和硫酸钠,发生了沉淀的转化,碳酸铅经过稀硝酸酸溶后得到硝酸铅、二氧化碳和水,加稀硫酸沉铅后得到硫酸铅,滤液2中含过量的硫酸、硝酸,硫酸铅与氢氧化钠溶液合成碱式硫酸铅。整个流程中各元素化合价未变,没有发生氧化还原反应,D错误。
9.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源,某含银废催化剂主要含Ag、αAl2O3(αAl2O3为载体,不溶于硝酸)及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等,一种回收制备高纯银粉工艺的部分流程如图。下列说法正确的是( )
A.废渣只含SiO2
B.气体B可以通入NaOH溶液中除去
C.“溶解”过程的氨水可以换成氢氧化钠溶液
D.“还原”过程中生成无毒气体,B与C的物质的量的理论比值为4∶3
答案 D
解析 含银废催化剂中加入稀硝酸,αAl2O3、SiO2因不溶而成为废渣,Ag与稀硝酸发生反应:3Ag+4HNO3(稀)===3AgNO3+NO↑+2H2O,所以气体B为NO。加入NaCl,Ag+转化为AgCl沉淀;加入氨水溶解AgCl,生成[Ag(NH3)2]+等,加入N2H4·H2O发生反应:4[Ag(NH3)2]++N2H4+4OH-===4Ag↓+N2↑+8NH3+4H2O。由分析可知,废渣中含SiO2、αAl2O3,A错误;气体B为NO,与NaOH溶液不反应,所以通入NaOH溶液中不能将其除去,B错误;“溶解”过程中,加入氨水溶解AgCl,生成[Ag(NH3)2]+等,由于氢氧化钠溶液不能将AgCl溶解,因此氨水不可以换成氢氧化钠溶液,C错误。
10.实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3,其部分实验过程如图:
已知:Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层)+3H+(水层)。下列说法正确的是( )
A.“酸浸”过程中H2O2作氧化剂
B.加氨水“中和”除去过量盐酸,主要目的是提高Ce3+的萃取率
C.试剂a一定是盐酸
D.“沉淀”时反应的离子方程式为2Ce3++6HCO===Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
答案 B
解析 “酸浸”过程中四价铈转化为三价铈,铈化合价降低,CeO2为氧化剂,根据得失电子守恒可知,H2O2中氧元素化合价升高,作还原剂,A错误;根据萃取原理可知,“反萃取”中通过增大氢离子浓度使平衡逆向移动,有利于将有机层中的Ce3+尽可能多地转移到水层,试剂a可为盐酸或硝酸,C错误;“沉淀”时反应的离子方程式为2Ce3++3HCO+3NH3·H2O===Ce2(CO3)3↓+3NH+3H2O,D错误。
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