专题6 选择题突破4 无机化工微流程（word练习）-【创新教程】2025年高考化学大二轮专题增分方案（单选）

专题精准强化18　无机化工微流程 1．(2022·河北，8)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 解析：A　[由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A错误；除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫，硫可溶于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B正确；中和工序中，碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，C正确；根据得失电子守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为1∶1；根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知，n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1，因此，参与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1，D正确。] 2．(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成糟中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 解析：C　[A.陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B.采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C.由上述分析可知，合成槽内发生反应6NaF＋Na[Al(OH)4]＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3＋2H2O，产物是Na3AlF6和Na2CO3，故C错误；D.由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确。] 3．(2024·山东临沂一模)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图流程脱除或利用。 已知：途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均有空气参与；硫酸的结构简式为。下列说法错误的是(　　) A．含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率 B．途径Ⅱ发生的反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2 C．途径Ⅲ产生的SO3也可以用浓硫酸吸收 D．1 mol X最多可以与1 mol NaOH反应 解析：D　[含硫矿物煅烧产生二氧化硫，二氧化硫与氧气、碳酸钙发生反应：2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2，二氧化硫经催化氧化生成三氧化硫，三氧化硫与甲醇反应得到X。A.含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率，A正确；B.途径Ⅱ发生的反应为2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2，B正确；C.途径Ⅲ产生的SO3也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸，再稀释转化为浓硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾，C正确；D.X经水解可到硫酸和甲醇，故1 mol X最多可以与2 mol NaOH反应得到1 mol硫酸钠和1 mol甲醇，D错误。] 4．锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2＋的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化Ⅰ”“净化Ⅱ”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化Ⅰ”中的H2O2 解析：C　[锌焙砂中含有ZnO、ZnFe2O4、FeO、CuO，加入硫酸酸浸，ZnO、FeO、CuO转化成相应的硫酸盐，ZnFe2O4与硫酸反应生成Zn2＋、Fe3＋，加入过氧化氢，将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入ZnO调节pH，使Fe3＋以Fe(OH)3的形式沉淀出来，过滤，向滤液中加入过量ZnS，将Cu2＋以CuS的形式沉淀出来，据此分析。ZnFe2O4与H2SO4反应的离子方程式为ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O，故A正确；净化Ⅱ的目的是将Cu2＋以CuS的形式沉淀出来，发生反应：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)，推出Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，故B正确；过氧化氢受热易分解，温度过高，过氧化氢分解，造成原料浪费，因此不是反应温度越高越好，故C错误；净化Ⅱ得到的溶质主要为ZnSO4，电解硫酸锌溶液，阴极电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，阳极电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，氧气具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，因此氧气可以替换过氧化氢，故D正确。] 5．[2024·湖北省七市(州)高三联考]铼(Re)被称为“类锰元素”，与锰的价层电子排布相同，可以与氧气反应。一种对废氧化铝载体铂铼催化剂中金属元素综合回收利用的工艺如图： 下列说法正确的是(　　) A．“第1次浸出”中可以用氢氧化钠溶液代替氨水，浸出渣1成分不变 B．铼元素的最高价氧化物Re2O7为碱性氧化物 C．制备铼粉过程中，氢气只体现还原作用 D．“第3次浸出”中若用HCl­NaClO3作浸出液，反应的离子方程式可能为3Pt＋16Cl－＋2ClO＋12H＋===3[PtCl6]2－＋6H2O 解析：D　[废氧化铝载体铂铼催化剂经过焙烧细磨后，加入氨水溶解Re得到NH4ReO4，浸出渣1为Pt和氧化铝；NH4ReO4晶体经过800℃下通入氢气制备铼粉；浸出渣1加硫酸溶解氧化铝，浸出渣2为Pt，用于制备海绵Pt；硫酸铝用于制备净水剂，据此分析解题。Al2O3能与氢氧化钠溶液反应，不能使用氢氧化钠溶液代替氨水，故A错误；铼被称为“类锰元素”，与锰的价层电子排布相同，Mn2O7为酸性氧化物，所以Re2O7也为酸性氧化物，故B错误；在800℃下通入氢气，还原NH4ReO4制备铼粉，氢气不仅作还原剂，还作保护气，防止铼粉被氧化，还可以通过气流带走生成的水蒸气和氨气，故C错误；用HCl­NaClO3作浸出液溶解Pt，可形成配合物，反应的离子方程式可能为3Pt＋16Cl－＋2ClO＋12H＋===3[PtCl6]2－＋6H2O，故D正确。] 6． (2024·山东聊城二模)某废旧三元锂离子电池正极材料的主要成分是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和Al，如图是处理电池正极材料回收锂、钴、镍、锰、铝的一种流程。已知：常温下，碳酸锂微溶于水，碳酸氢锂易溶于水。焙烧时Li元素转化为Li2CO3。 下列说法正确的是(　　) A．LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中Ni2＋、Ni3＋、Co3＋个数比为1∶2∶1，则Mn的化合价为＋3 B．该流程中除“焙烧”外均不涉及氧化还原反应 C．冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法 D．“水浸”步骤反应温度不宜过高 解析：D　[锂离子电池正极材料(主要成分：LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和Al)，加入NaOH溶液，将Al转化为[Al(OH)4]－，过滤后得到含[Al(OH)4]－的滤液，经一系列操作后得到Al，滤渣加入适量碳粉，在氮气气流中焙烧，Li元素转化为Li2CO3，同时有CO2、Co、Ni、MnO生成，加水进行水浸，且通入CO2，微溶的Li2CO3转化为易溶的LiHCO3，得到LiHCO3溶液，热解后得到Li2CO3。A.LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中Ni2＋、Ni3＋、Co3＋个数比为1∶2∶1，设Mn的化合价为x，根据化合价代数和为0，可得：1＋0.6××2＋0.6××3＋3×0.2＋0.2x＝4，解得x＝4，则Mn的化合价为＋4，故A错误；B.“碱浸”时Al转化为[Al(OH)4]－，属于氧化还原反应，故B错误；C.AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，冶炼金属Al通常是电解熔融氧化铝，2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，故C错误；D.“水浸”步骤反应温度不宜过高，避免LiHCO3分解，故D正确。] 7．(2024·山东聊城一模)马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]常用于机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以水锰矿[主要成分为MnO(OH)，还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及微量的CaO]为原料制备马日夫盐的一种工艺流程如图所示。 已知：Ksp(CaF2)＝3.6×10－12，当溶液中剩余的某金属离子浓度≤1×10－5 mol/L时，通常认为该金属离子已沉淀完全。下列说法错误的是(　　) A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及氧化还原反应 B．滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3 C．低温条件下沉锰是为了防止NH4HCO3分解 D．“除钙”步骤中控制c(F－)≥6×10－4 mol/L可使Ca2＋完全沉淀 解析：A　[向水锰矿矿浆中加入H2SO4和SO2，SiO2与H2SO4不反应，Fe2O3溶解产生的Fe3＋被还原为Fe2＋，得到含有Mn2＋、SO、Fe2＋、Ca2＋、Al3＋的混合溶液和含有SiO2、CaSO4(微溶)的滤渣1；加入MnO2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入氨水调节pH将Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，加入NH4F溶液将Ca2＋转化为CaF2沉淀除去，滤液主要成分为MnSO4，加入NH4HCO3溶液，得到MnCO3沉淀，加入适量磷酸溶液得到Mn(H2PO4)2溶液，一系列操作后得到Mn(H2PO4)2·2H2O。A.根据分析，步骤Ⅲ为加入氨水调节pH将Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去，只涉及复分解反应，不涉及氧化还原反应，A错误；B.根据分析，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，B正确；C.NH4HCO3为铵态氮盐，高温易分解，低温条件下沉锰是为了防止NH4HCO3分解，C正确；D.根据Ksp(CaF2)＝3.6×10－12，若要使Ca2＋完全沉淀，则c(F－)≥＝ mol/L＝6×10－4 mol/L，D正确。] 8．(2024·江苏连云港模拟)以工业碳酸钙(主要含CaCO3，少量Na＋，Al3＋，Fe3＋等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O)的主要流程如下。 下列说法不正确的是(　　) A．“溶解”时将CaCO3粉碎并不断搅拌，有利于加快反应速率 B．“过滤”后所得到的滤渣，其主要成分是Ca(OH)2、Fe(OH)3 C．“酸化”时加盐酸可以除去溶液中少量Ca(OH)2和防止吸收空气中CO2 D．制得CaCl2·2H2O样品中n(Ca2＋)∶n(Cl－)<1∶2 解析：B　[以工业碳酸钙(含少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂质)生产医用二水合氯化钙，由制备流程可知，碳酸钙与盐酸反应，溶解后加氢氧化钙除去Al3＋、Fe3＋等杂质，过滤分离出沉淀，滤液加盐酸除去过量的碱，蒸发结晶可得到CaCl2·2H2O。“溶解”时将CaCO3粉碎并不断搅拌，有利于加快反应速率，A正确；“过滤”后所得到的滤渣，其主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3，B错误；“酸化”时加盐酸可以除去溶液中少量Ca(OH)2和防止吸收空气中CO2，C正确；制得CaCl2·2H2O样品中混有少量的氯化钠导致n(Ca2＋)∶n(Cl－)<1∶2，D正确。] 9．(2024·安徽省阜阳第一中学期中)电解法制备锰会有大量的阳极泥(主要含MnO2，杂质PbSO4、CaSO4等)产生，煅烧氧化法将电解锰阳极泥回收制备二氧化锰的流程如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知：2Na2MnO4＋HCHO===2MnO2↓＋Na2CO3＋2NaOH A．将阳极泥煅烧氧化的原因是将MnO2转化为可溶性盐Na2MnO4 B．滤渣的主要成分为Pb、CaSO4 C．制备流程中甲醛作氧化剂 D．理论上每产生43.5 g的二氧化锰，需要消耗质量分数为30%的甲醛50 g 解析：A　[根据流程图，将阳极泥煅烧氧化的产物溶于水得Na2MnO4溶液，可知将阳极泥煅烧氧化的原因是将MnO2转化为可溶性盐Na2MnO4，易与PbSO4、CaSO4分离，故A正确；根据流程图，滤渣的主要成分为PbSO4、CaSO4，故B错误；制备流程中甲醛和Na2MnO4反应生成碳酸钠、二氧化锰，甲醛中碳元素化合价升高，甲醛作还原剂，故C错误；每产生43.5 g的二氧化锰，设需要消耗质量分数为30%的甲醛溶液x g； 2Na2MnO4＋HCHO===2MnO2↓＋Na2CO3＋2NaOH 　　　　30　　　174 30%x 43.5 x＝25 g，故D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $$