微专题速练17 化工微流程分析-【高考领航】2025年高考化学一轮复习微专题速练

微专题速练17　化工微流程分析 1．利用锶渣(主要成分SrSO4，含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3杂质)，工业上制备超细碳酸锶的工艺如图所示： 已知：“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。下列说法错误的是(　　) A．“高温煅烧”过程中，产生可燃性气体与参加反应的SrSO4物质的量之比大于4∶1 B．气体2通入CuSO4溶液产生黑色沉淀 C．“除镁钙”时控制温度95～100 ℃是为了降低氢氧化钙的溶解度，保证除钙效果 D．“沉锶”的离子反应方程式为Sr2＋＋2HCO===SrCO3↓＋H2O＋CO2↑ 2．碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程如图： 已知：常温下Ca(IO3)2·H2O微溶于水，难溶于乙醇。 下列说法错误的是(　　) A．CCl4的作用是增大I2的溶解度 B．转化中发生的反应是I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl C．分离2的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 D．粗产品可以用乙醇进行洗涤 3．次磷酸钠(NaH2PO2)广泛应用于化学镀镍，在生产NaH2PO2的过程中会产生大量废渣[主要含NaH2PO2和CaHPO3，还含有少量Ca(OH)2]，一种回收次磷酸钠以及化学镀镍过程的工艺流程如图所示： 已知：①CaHPO3和Ca(OH)2的Ksp分别为1×10－4和6×10－6； ②H3PO2为一元弱酸，H3PO3为二元弱酸； ③lg 6＝0.8。 下列叙述错误的是(　　) A．“趁热过滤”的目的是防止滤渣中的Ca(OH)2溶解 B．“趁热过滤”后，要使滤液中HPO的浓度不小于0.01 mol·L－1，则滤液的pH应不低于11.6 C．试剂A可以是H3PO3，Na2HPO3是正盐 D．“镀镍”时，发生反应的离子方程式为2Ni2＋＋H2PO＋2H2O===H3PO4＋2Ni＋3H＋ 4．正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末，溶于水，主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．“反应1”是为了将I－转化为IO B．“反应2”中发生的反应是NaIO3＋Cl2＋3NaOH===Na2H3IO6↓＋2NaCl C．“反应3”的滤液中含有大量的NaNO3、NaI等 D．“反应4”得到的无色气体可能是氧气 5．PbCrO4(铬黄)难溶于水，主要用于油漆、橡胶等行业，制备PbCrO4的主要实验流程如下： 已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。 下列说法错误的是(　　) A．碱性条件下，H2O2的氧化性比CrO的强 B．“煮沸”是为了增大CrO的浓度 C．“酸化”的主要目的是将CrO转化为Cr2O D．“制备”发生的反应为Cr2O＋2Pb2＋＋H2O===2PbCrO4↓＋2H＋ 6．电子级氢氟酸是微电子行业的关键性基础化工材料之一，主要用于集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)制造中，用于晶圆表面清洗、芯片加工过程中的清洗和蚀刻等工序。由萤石粉(主要成分为CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)制备工艺如下，下列说法不正确的是(　　) A．“精馏1”设备使用的材料可选用金但不能选用陶瓷 B．“酸浸”时生成HF的化学方程式： 　CaF2＋H2SO4(浓)===CaSO4＋2HF↑ C．HF的热稳定性比HCl弱 D．“氧化”时将AsF3氧化为AsF5，便于精馏分离 7．从含镍催化剂(含NiO、Fe2O3、Al2O3等物质)中回收金属资源的流程如下： 已知：pH＝3.2时，Fe2＋未沉淀。 下列说法错误的是(　　) A．试剂X可以是NaOH溶液 B．“酸化”反应的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===HCO＋Al(OH)3↓ C．该工艺回收的金属资源为Fe2O3、Al2O3、NiSO4·7H2O D．若杂质中含有Fe2＋，浓缩结晶所得产品中可能含有FeSO4·7H2O 8．一种以镍电极废料(含Ni以及少量Al2O3，Fe2O3和不溶性杂质)为原料制备NiOOH的过程可表示为： “酸浸”后溶液中的金属离子除Ni2＋外还有少量的Al3＋和Fe2＋等。下列说法错误的是(　　) A．氧化性：Fe3＋>Ni2＋ B．氧化过程的离子方程式：2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O C．除杂过程仅为过滤操作 D．工业上可电解碱性Ni(OH)2悬浊液制备NiOOH，加入一定量的KCl有助于提高生产效率 9．水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水，且具有较强还原性。利用水合肼处理铜氨(含[Cu(NH3)4]2＋)废液回收铜粉的实验流程如图： 下列说法错误的是(　　) A．CO(NH2)2分子中3种元素的第一电离能大小关系为：N>O>C B．合成水合肼时，应将反应1制备的NaClO溶液分多次加入CO(NH2)2溶液中 C．合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH2)2转移电子数为NA D．反应2后的操作为过滤 10．实验室提纯1­丁醇粗品(含杂质正丁醛)的流程如下。下列说法错误的是(　　) 已知：①1­丁醇微溶于水，易溶于乙醚； ②R－CHO＋NaHSO3(饱和)―→ R－CH(OH)SO3Na↓。 A．试剂a为饱和NaHSO3溶液，试剂b为乙醚 B．操作Ⅰ和操作Ⅲ均为过滤 C．无水MgSO4的作用是干燥除水 D．蒸馏时冷却水从球形冷凝管的下口进入 11．某小组以废镍催化剂(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备草酸镍晶体的流程如下： 已知：室温下，Ksp(CaF2)＝1.6×10－10。下列说法中错误的是(　　) A．滤渣1的成分是CaSO4、SiO2 B．滤渣2经过洗涤、干燥、灼烧可制得铁红 C．除钙时，为了确保滤液中c(Ca2＋)≤1×10－5mol·L－1，溶液中c(F－)至少为4×10－3 mol·L－1 D．萃取时先从下口放出下层液体，待下层液体刚好放完，再从下口放出上层液体 12．(双选)乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应①后无需过滤、洗涤，可直接在反应体系中进行反应② B．反应②中的H2O2起到氧化作用 C．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D．碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题速练17　化工微流程分析 1．D　高温煅烧时硫酸锶反应的方程式为SrSO4＋4C===4CO↑＋SrS，1 mol硫酸锶参与反应，生成4 mol CO，但是C与其他氧化物也会发生反应生成CO，所以物质的量之比会大于4∶1，A正确；酸浸生成的气体为硫化氢，硫化氢通入硫酸铜溶液会产生硫化铜黑色沉淀，B正确；氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，而氢氧化锶的溶解度随温度的升高而升高，所以“除镁钙”时控制温度95～100 ℃是为了降低氢氧化钙的溶解度，保证除钙效果，C正确；“沉锶”的离子反应方程式为Sr2＋＋HCO＋NH3·H2O===SrCO3↓＋NH＋H2O，D错误。 2．C　转化过程将I2转化为碘酸根，由于CCl4不溶于水经分液得到水层。加入氢氧化钙产生Ca(IO3)2·H2O。Ca(IO3)2·H2O微溶于水，经过滤、洗涤、干燥等得到晶体。I2在水中的溶解度小，CCl4 的作用是增大I2的溶解度，A项正确；Cl2将I2氧化为碘酸而自身被还原为HCl，则反应为I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl，B项正确；经上述分析，分离2的操作为过滤，C项错误；产品难溶于乙醇，为了减少溶解损失可选用乙醇洗涤，D项正确。 3．B　Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，“趁热过滤”的目的是防止滤渣中的Ca(OH)2溶解，A正确；要使该操作后所得滤液中HPO的浓度不小于0.01 mol·L－1，可根据CaHPO3的Ksp＝1×10－4，计算出Ca2＋浓度应不大于0.01 mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1，c(H＋)＝＝＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg＝12.4，即滤液的pH应不低于12.4，B错误；试剂A可以是H3PO3，H3PO3为二元弱酸，因此Na2HPO3是正盐，C正确；“镀镍”时，发生反应的离子方程式为2Ni2＋＋H2PO＋2H2O===H3PO4＋2Ni＋3H＋，D正确。 4．C　“反应1”中，电解NaI溶液生成NaIO3，目的是将I－转化为IO，A正确；“反应2”中，往NaIO3溶液中加入NaOH溶液和通入氯气，反应生成不溶于水的Na2H3IO6，反应的化学方程式为NaIO3＋Cl2＋3NaOH===Na2H3IO6↓＋2NaCl，B正确；“反应3”中Na2H3IO6加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6，同时生成NaNO3和HNO3，C错误；“反应4”中发生的反应为4Ag5IO6＋10Cl2＋10H2O===4H5IO6＋20AgCl＋5O2，因此生成的无色气体可能是氧气，D正确。 5．B　由流程中CrCl3在NaOH溶液被H2O2氧化，其产物为CrO，可知碱性条件下H2O2的氧化性比CrO强，故A正确；煮沸的目的是除去H2O2，H2O2受热易分解，“煮沸”可将H2O2除去，故B错误；由已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O可知，“酸化”即增大c(H＋)，平衡向正方向移动，有利于CrO转化为Cr2O，故C正确；制备过程中Pb(NO3)2与Cr2O在水溶液中反应生成PbCrO4，则其方程式为Cr2O＋2Pb2＋＋H2O===2PbCrO4↓＋2H＋，故D正确。 6．C　氟化氢易与陶瓷中的二氧化硅反应，所以“精馏1”设备使用的材料可选用金但不能选用陶瓷，故A正确；“酸浸”时生成氟化氢的反应为氟化钙与浓硫酸反应生成硫酸钙和氟化氢，反应的化学方程式为CaF2＋H2SO4(浓)===CaSO4＋2HF↑，故B正确；非金属元素的非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，非金属性F＞Cl，则氟化氢的稳定性强于氯化氢，故C错误；三氟化砷和五氟化砷都为分子晶体，五氟化砷的相对分子质量大于三氟化砷，分子间作用力大于三氟化砷，沸点高于三氟化砷，所以“氧化”时将三氟化砷氧化为五氟化砷，便于精馏分离得到氟化氢，故D正确。 7．C　通过CO2的酸化可知，溶浸应为“碱浸”除去Al2O3，试剂X为强碱可以是NaOH溶液，A项正确；通入CO2“酸化”时，“酸化”反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，B项正确；红褐色沉淀为Fe(OH)3，故回收的金属资源中有Fe(OH)3，而没有Fe2O3，C项错误；若有Fe2＋，调pH为3.2，Fe2＋未沉淀，后续浓缩结晶所得产品中可能含FeSO4·7H2O，D项正确。 8．C　“酸浸”后溶液中的金属离子除 Ni2＋外还有少量的 Al3＋和 Fe2＋等，则发生反应： Ni＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Ni2＋，则氧化性： Fe3＋>Ni2＋ ，A项正确；Ni2＋ 经过KClO的氧化，得到NiOOH，反应的离子方程式为2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O，B项正确；除杂过程包括：调节pH，将 Al3＋ 和 Fe2＋ 转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质，C项错误；电解碱性 Ni(OH)2 悬浊液制备NiOOH，阳极反应为： Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O ，若加入一定量的KCl，氯离子在阳极上失电子生成氯气，氯气在碱性条件下生成 ClO－， ClO－将 Ni(OH)2 氧化为NiOOH，有助于提高生产效率，D项正确。 9．C　同周期元素，从左到右，第一电离能逐渐增大，第ⅡA族、第ⅤA族因存在全充满和半充满结构，其第一电离能大于同周期两相邻元素，故A正确；NaClO溶液具有强氧化性，水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性，若一次性加入NaClO溶液，会使水合肼(N2H4·H2O)被氧化，故B正确；根据化合价升降守恒判断，可得关系式2CO(N－3H2)2～N－22H4·H2O，所以每消耗1 mol CO(NH2)2，总化合价升高2价，转移电子数应为2NA，故C错误；反应2发生的方程式为2[Cu(NH3)4]2＋＋N2H4·H2O＋4OH－===2Cu↓＋N2↑＋8NH3↑＋5H2O，会有固体Cu生成，所以过滤即可得到，故D正确。 10．D　由信息②可知，试剂a为饱和NaHSO3溶液，用来除去粗品中的正丁醛，1­丁醇微溶于水，易溶于乙醚，试剂b为乙醚，用来萃取1­丁醇，故A正确；操作Ⅰ分离固体与液体，而操作Ⅲ分离液体与固体干燥剂，均采取过滤操作，故B正确；无水硫酸镁具有吸水性，可以吸收有机物中水分而干燥除水，故C正确；球体部分会残留较多的馏分，蒸馏时宜用直形冷凝管进行冷凝收集，球形冷凝管主要用于冷凝回流，故D错误。 11．D　废镍催化剂加入稀硫酸酸浸，二氧化硅不反应、氧化钙生成不溶物硫酸钙成为滤渣1，其他金属元素转化为相应盐溶液；滤液加入次氯酸钠将二价铁转化为三价铁生成氢氧化铁沉淀得到滤渣2；滤液加入氟化铵生成氟化钙沉淀得到滤渣3；滤液加入萃取剂后分离出含镍离子的溶液，加入草酸铵得到草酸镍晶体；由分析可知，滤渣1的成分是CaSO4、SiO2，A正确；滤渣2为氢氧化铁，经过洗涤、干燥、灼烧，氢氧化铁分解为氧化铁，可制得铁红，B正确；已知：室温下，Ksp(CaF2)＝1.6×10－10，确保滤液中c(Ca2＋)≤1×10－5mol·L－1，溶液中c(F－)至少为 ＝ mol·L－1＝4×10－3mol·L－1，C正确；萃取时先从下口放出下层液体，待下层液体刚好放完，再从上口倒出上层液体，D错误。 12．BC　先用热碱液除去铜屑表面油污，过氧化氢在酸性条件下氧化铜屑得到CuSO4，CuSO4再与纯碱反应得到碱式碳酸铜，再与乙酸反应得到乙酸铜溶液，经过结晶得到乙酸铜晶体。若不过滤、洗涤，过量的热碱会消耗硫酸，浪费原料，A错误；H2O2起到氧化作用，在H＋作用下将Cu氧化为Cu2＋，B正确；步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都有固体生成，因此需要进行固液分离，因此，存在相同的操作为过滤，故C正确；碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为醋酸溶液，在水溶液中便于反应发生，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$