内容正文:
第三章 金属及其化合物 3
微专题强化练(4) 金属及其化合物制备的“微流程设计”
选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.(2023·山东临沂一模)实验室以工业废渣(主
要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2)为原料制
取轻质CaCO3 和(NH4)2SO4 晶体,其实验流
程如图。下列说法正确的是 ( )
A.为提高浸取效率,浸取时需在高温下进行
B.浸取时,需向(NH4)2CO3 溶液中加入适量
浓氨水,抑制CO2-3 水解
C.滤渣经洗涤和干燥后得纯净的轻质CaCO3
D.对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶可得到纯净
的(NH4)2SO4 晶体
2.工业上以某种氧化铝矿石(含Fe2O3 杂质)为
原料冶炼铝的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.X可以是氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.工业上可采用Fe还原Al2O3 的方法制Al,
但成本较高
C.反应Ⅱ中CO2 可以用SO3 代替
D.反应Ⅱ的离子方程式为CO2+
[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+HCO-3
3.(2023·山东滨州期末)
高温焙烧碳粉与重晶
石混合物,发生的主反应为BaSO4+4C
高温
4CO↑ +BaS。工 业 上 以 重 晶 石 矿 (含
Fe2O3、SiO2 杂质)为原料制取 Ba(OH)2·
8H2O的流程如图所示。下列说法错误的是
( )
A.“焙烧”过程需要在隔绝空气条件下进行
B.“滤渣1”中最多含有两种单质
C.“滤 液1”加 入 CuO 发 生 的 反 应:BaS+
CuO+H2OCuS+Ba(OH)2
D.“滤液2”经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得
Ba(OH)2·8H2O晶体
4.(2024· “九 省 联 考”贵 州 卷)高 铁 酸 钠
(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于
饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要
成分为Fe,杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸
钠的主要流程如下。下列说法错误的是
( )
废
铁
屑
碱浸→
NaOH
溶液
↓
滤液
↓
酸浸→
盐酸
↓
滤渣
↓
操作Ⅰ→
空气
↓
调pH→
NaOH
溶液
↓
氧化→
NaClO
溶液
↓
Na2FeO4→
A.“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂
B.“滤渣”的主要成分是Al和C
C.“操作Ⅰ”通入的空气可以用 H2O2 溶液
代替
D.若流程改为先“氧化”后“调pH”,可能会生
成Cl2
5.(2024·湖北宜昌期中)
对废旧锂离子电池正
极材料进行回收处理的流程如图所示(LiCoO2
难溶于水及碱溶液,酸性条件下+3价的钴具
有强氧化性)。下列说法错误的是 ( )
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hh
A.Na2S2O3 可将LiCoO2 还原为Co2+
B.相同条件下溶解性:Li2CO3>Na2CO3
C.“酸溶”时用浓盐酸代替硫酸,不利于保护
环境
D.“滤液”中通入过量的CO2 可产生白色沉淀
6.(2023·江苏南通一模)无水FeCl3 常用作芳烃
氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分Fe,
还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3
的流程如下,下列说法正确的是 ( )
A.“过 滤”所 得 滤 液 中 大 量 存 在 的 离 子 有
Fe3+、Fe2+、H+、Cl-
B.“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C.将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2O
D.“脱水”时加入SOCl2 能抑制FeCl3 的水解,
原因是SOCl2 与水反应生成H2SO4 和HCl
7.(2024·河南濮阳一中期中)工业上以铬铁矿
(主要成分为FeO·Cr2O3,含有少量 Al2O3)
为原料制备金属铬的流程如下图。下列有关
流程中的步骤说法错误的是 ( )
铬铁
矿粉
Na2CO3
灼烧
①
→
Na2CrO4、
Fe2O3、
Na[Al(OH)4]
水浸
过滤
→
稀硫酸
过滤
② Al(OH)3→
Na2CrO4
溶液
→
还原剂
←Cr(OH)3
加热
←Cr2O3
Al
高温
④
←Cr
X溶液
③
←
Na2Cr2O7
溶液
电解
←Cr
A.①需持续吹入空气作氧化剂
B.②需加入过量稀硫酸
C.③X一般为硫酸
D.④发生了铝热反应
8.(2023·江苏南通期末)
锑(Sb)可用作阻燃剂、
电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉
锑矿(主要成分为Sb2S3,还有Fe2O3、Al2O3、
MgO等)为原料提取锑的工艺如下:
下列说法不正确的是 ( )
A.“水解”时可加入Na2CO3 粉末以促进水解
B.“还原”的目的是防止Fe3+在后续水解生成
Fe(OH)3,影响产品纯度
C.“滤液”中含有的主要金属阳离子有Fe2+、
Al3+、Mg2+
D.“溶浸”时Sb2S3 转化为SbCl3,发生反应的
离子 方 程 式 为 Sb2S3+Fe3+ +6Cl-
2SbCl3+Fe2++3S↓
9.(2023·山东济南模拟)
工业上可通过“酸性歧
化法”和“电解法”制备 KMnO4。“酸性歧化
法”中,利用软锰矿(主要成分为 MnO2)先生成
K2MnO4,进而制备KMnO4 的流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备KMnO4。下
列说法正确的是 ( )
A.为加快“熔融”反应速率,可将矿石粉碎,并
用玻璃棒不断翻炒固体
B.“酸化”时若改用盐酸,则反应为3MnO2-4 +
4H+2MnO-4+MnO2+2H2O
C.“结晶”获取KMnO4 晶体时采用蒸发结晶
D.该流程中涉及的氧化还原反应至少有2个
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第三章 金属及其化合物 3
10.(2023·辽宁丹东一模)
用铬铁合金(含少量
Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:
已知:浸 出 液 中 主 要 金 属 阳 离 子 为 Ni2+、
Co2+、Cr3+、Fe2+。下列说法正确的是 ( )
A.“浸出”产生的气体主要为SO2
B.“滤渣1”的主要成分为NiS、CoS
C.“沉铁”步骤主要反应的离子 方 程 式 为
Fe2++
C2O2-4 FeC2O4↓
D.整个流程中铬元素先被氧化为+6价,后
被还原为+3价
11.(2023·重庆八中模拟)黏土钒矿(主要成分
为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、
Al2O3 等)中钒的化合物溶于酸后多以VO+、
VO2+、VO+2 形式存在,采用如图所示工艺流
程可由黏土钒矿制备 V2O5。已知:V2O5 在
碱性条件下以VO-3 形式存在。下列说法不
正确的是 ( )
A.“酸浸氧化”中欲使3
mol
VO+ 被氧化成
VO+2,至少需要1
mol
KClO3
B.滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、
VO-3、Cl-、OH-、SO2-4
C.“煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃
棒、三脚架、酒精灯
D.“煅烧”时,NH4VO3 受热分解:2NH4VO3
高温
V2O5+2NH3↑+H2O
12.(2023·湖南岳阳二模)实验室以二氧化铈
(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3,其部分
实验过程如下:
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-3 Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+
3H2O
13.(2023· 山 东 淄 博 一 模)
从 电 镀 污 泥(含
Ni2+、Ca2+、Fe3+、Al3+等)中提取镍的工艺流
程如图所示。下列说法错误的是 ( )
已知:丁二酮肟可与Ni2+反应生成易溶于有
机 溶 剂 的 配 合 物 Ni2+ +2C4H8N2O
Ni(C4H7N2O)2+2H+。
A.“氨浸”可除去Ca2+、Fe3+、Al3+ 等金属阳
离子
B.进行操作Ⅰ时,将有机相从分液漏斗上口
倒出
C.操作Ⅱ为反萃取,试剂X可为盐酸,有机相
可返回操作Ⅰ循环使用
D.操作Ⅲ可能为过滤、洗涤、干燥、灼烧
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hh
微专题强化练(4) 金属及其化合物
制备的“微流程设计”
1.B 2.D 3.B 4.B 5.B
6.B 铁屑中主要成分为Fe
,铁和铁离子反应生成亚铁离子,
故“过滤”所 得 滤 液 中 大 量 存 在 的 离 子 有 Fe2+、H+、Cl-,
A错误;氯气具有氧化性,且不引入新杂质,故“氧化”时可使
用新制氯水作氧化剂,B正确;铁离子水解生成氢氧化铁,故
不能将“氧化”后的溶液蒸干来获得FeCl3·6H2O,C错误;
应该是SOCl2 与水反应生成SO2 和 HCl,D错误。
7.B 经过反应①,Fe由二价升高为三价,需要空气作氧化剂,
A正确;稀硫酸过量,Al(OH)3 会溶解,不能从混合体系中
分 离 出 来,B 错 误;Na2CrO4 加 入 浓 硫 酸 得 到 的 A 为
Na2Cr2O7,硫酸的作用是提高c(H+)促使Cr元素转化为
Cr2O2-7 ,C正确;④是 Al和Cr2O3 在高温条件下发生的置
换反应,也属于铝热反应,D正确。
8.D Sb3+ 发 生 水 解 的 离 子 方 程 式 为 Sb3+ +Cl- +H2O
SbOCl+2H+,可加入 Na2CO3 粉末以促进水解,故 A
正确;加入Sb,Sb将Fe3+ 还原为Fe2+,是防止Fe3+ 在后续
水解生成Fe(OH)3,故B正确;辉锑矿(主要成分为Sb2S3,
还含有Fe2O3、Al2O3、MgO等)中加入盐酸、FeCl3 溶 液 溶
浸,加入Sb,Sb将Fe3+还原为Fe2+,所以“滤液”中含有的主
要金属阳离子有Fe2+、Al3+、Mg2+,故C正确;Sb2S3“溶浸”
时反应的化学方程式为Sb2S3+6FeCl33S↓+2SbCl3+
6FeCl2,所 以 离 子 方 程 式 为 Sb2S3 +6Fe3+ 2Sb3+ +
6Fe2++3S↓,故D错误。
9.D 制备KMnO4 的流程如下:MnO2、KOH和O2 在熔融状
态下反应生成K2MnO4,反应后加水溶浸,使 K2MnO4 等可
溶性物质溶解,并过滤,除去不溶性杂质,向滤液中通入过量
CO2 使 溶 液 酸 化,并 使 K2MnO4 发 生 歧 化 反 应,生 成
KMnO4 和 MnO2,过滤除去 MnO2,滤液进行结晶、过滤、洗
涤、干燥等操作后可得到 KMnO4 晶体。玻璃中含有SiO2,
高温下能与强碱 KOH 反应,因此不能用玻璃棒翻炒固体,
A错误;酸 化 时 K2MnO4 发 生 歧 化 反 应 生 成 KMnO4,
KMnO4 具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2,因此酸化时
不能改用盐酸,B错误;酸化反应完成后过滤,因为高锰酸钾
加热易分解,故通过“结晶”获取KMnO4 晶体时应采用蒸发
浓缩、冷却结晶的方法,C错误;“熔融”“酸化”过程均发生氧
化还原反应,因 此 该 流 程 中 涉 及 的 氧 化 还 原 反 应 至 少 有2
个,D正确。
10.B 加入稀硫酸溶解合金,产生的气体为氢气,A错误;共有
四种金属,由工艺流程可知,沉铁后分离出硫酸铬,则“除
杂”的目的是除去Ni、Co元素,所以“滤渣1”的主要成分为
NiS、CoS,B正确;“沉铁”所用的物质草酸是一种弱酸,不能
拆成离子形式,正确的离子方程式为Fe2++H2C2O4
FeC2O4↓+2H+,C错误;工艺流程中未产生六价铬化合
物,D错误。
11.C 黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包
括SiO2、Al2O3 等,加入稀硫酸,使 Al2O3 生成 Al3+;加入
KClO3 将VO+和VO2+氧化成VO+2 ,滤渣1为SiO2,滤液
含有VO+2 、K+、Cl-、Al3+、SO2-4 ;加入KOH溶液至pH>
13,滤 液 1 含 有 K+、[Al(OH)4]-、VO-3 、Cl-、OH-、
SO2-4 ,通 入 CO2 生 成 氢 氧 化 铝 沉 淀,滤 液 中 加 入
NH4HCO3 沉 钒 得 到 NH4VO3,最 后 煅 烧 得 到 V2O5。
VO+中V元素为+3价,VO+2 中 V元素为+5价,3
mol
VO+被氧化成VO+2 ,失去6
mol电子,1
mol
KClO3 变为
KCl得到6
mol电子,得失电子守恒,故 A正确;由上述分
析可知,滤 液1中 主 要 的 阴 离 子 有[Al(OH)4]-、VO-3 、
Cl-、OH-、SO2-4 ,故B正确;“煅烧”时需要的仪器主要有
坩埚、玻 璃 棒、三 脚 架、酒 精 灯、泥 三 角 等,故 C 错 误;
NH4VO3 煅 烧 生 成 V2O5,化 学 方 程 式 为2NH4VO3
高温
V2O5+2NH3↑+H2O,故D正确。
12.B “酸浸”过程中四价铈转化为三价铈,铈元素化合价降
低,为氧化剂,根据电子守恒可知,H2O2 中氧元素化合价
升高,作还原剂,故A错误;加氨水“中和”去除过量盐酸,降
低氢离子浓度,有利于平衡向萃取Ce(A)3(有机层)的方向
移动,目的是提高Ce3+的萃取率,故B正确;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Ce3+尽可能多地转移到水层,试剂a可为盐
酸或硫酸,故C错误;“沉淀”时,Ce3+、氨水、碳酸氢铵反应
生成Ce2(CO3)3 沉 淀,反 应 的 离 子 方 程 式 为 2Ce3+ +
3HCO-3 +3NH3 ·H2O Ce2 (CO3)3 ↓ +3NH+4 +
3H2O,故D错误。
13.B 从电镀污泥中提取镍的工艺流程分析
由流程图解知,“氨浸”时在碱性条件下Ca2+、Fe3+、Al3+ 生
成CaCO3、Fe(OH)3、Al(OH)3 沉淀,A正确;操作Ⅰ是分
液,丁二酮肟 可 与 Ni2+ 反 应 生 成 易 溶 于 有 机 溶 剂 的 配 合
物,溶于氯仿,密度比水大,故应从下口放出,B错误;操作
Ⅱ为反萃取,加盐酸后Ni2++2C4H8N2O Ni(C4H7N2O)2+
2H+平衡向逆反应方向移动,生成丁二酮肟,可返回操作Ⅰ
循环使用,C正确;操作Ⅲ将生成的 Ni(OH)2 过滤、洗涤、
干燥后灼烧生成NiO,再用氢气等还原,D正确。
第四章 非金属及其化合物
课时作业14 氯及其化合物
1.D 2.B 3.A 4.D 5.B
6.A 漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙等,为混合物,A正确;
石灰乳和氯气反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2
CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,氯 气 既 作 氧 化 剂 又 作 还 原 剂,
B错误;漂白粉配成溶液后,在空气中遇到二氧化碳,强酸制
弱酸即可得到次氯酸,加盐酸可能会发生副反应产生氯气,
C错误;工业制备漂白粉过程加入的是石灰乳,在书写离子
方程式时不能拆成离子形式,D错误。
7.C b是Cl2,Cl2 易液化,在常温下干燥的Cl2 与Fe不反应,
因此液态的Cl2 可储存在钢瓶中,故A正确。c是 HClO,光
照分解产生 HCl、O2;e为KClO3,受热易分解产生KCl、O2,
故一定条件下,c、e都能分解生成O2,故B正确。a是HCl,e
为KClO3,二者在水溶液中会发生氧化还原反应产生 KCl、
Cl2、H2O,由于两者反应生成3
mol氯气转移5
mol电子,则
反应生成1
mol氯气,转移电子数为
5
3NA
,故C错误。a是
HCl,d是KClO,家中清洗厕所时,两者的水溶液混合使用会
产生氯气,氯气有毒,故不可混用,故D正确。
8.D Cl2 和水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为
H2O+Cl2 Cl-+HClO+H+,故A正确;铁屑的作用是
将FeCl3 还原为FeCl2,2FeCl3+Fe3FeCl2,故B正确;
氯化亚铁吸收氯气生成氯化铁,吸收泄漏氯气的离子方程式
为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,故C正确;ClO-能把Fe2+
氧化为Fe3+,Fe2+、ClO-不能大量共存,故D错误。
9.B 根据图中反应过程分析可知,Cu元素的化合价保持不
变,故A正确;氧化铜参与反应过程,最后又重新生成,为反
应的催化剂,Cu(OH)Cl、Cu2OCl2 均为中间产物,故B错误;
Cu(OH)Cl分解产生两种产物,生成Cu2OCl2 和X,反应的
化学方程式为2Cu(OH)ClCu2OCl2+H2O,物质X为
H2O,故C正确;由图中转化关系可知Cu2OCl2 和氧气反应
生成氯 气 和 氧 化 铜,反 应 的 化 学 方 程 式:2Cu2OCl2+O2
一定条件
2Cl2+4CuO,故D正确。
10.B 氯气能与碱石灰反应,脱脂棉中的无水氯化钙不能用碱
石灰代替,A错误;生成的氯气经过干燥后不能使干燥的品
红试纸褪色,因此该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白
作用,B正确;生成的氯气中含有挥发出的氯化氢,氯化氢
也能使湿润的紫色石蕊试纸变红色,不能说明反应生成了
酸性物质,C错误;湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又
逐渐褪去,是因为氯气首先氧化碘离子生成单质碘,然后氯
气继续氧 化 单 质 碘,试 纸 蓝 色 褪 去,氯 气 没 有 漂 白 性,D
错误。
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