内容正文:
高三一轮复习单元检测卷/化学
(七)化工流程(涉及过渡元素)
(考试时间75分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:B11C135.5
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目
要求)
1.为研究废旧电池的再利用,实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备
ZO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是
A.“溶解”操作中溶液温度不宜过高
稀硫酸+
30%H,02
B.铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量
或鼓入经气NaOH
适量
锌粉
的氧气或H2O2
溶液
C.与锌粉反应的离子可能为Cu+、H
电池
解
→*→Zn0
铜帽厂
D.“过滤”操作后,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
后,高温灼烧即可得纯净的ZnO
海绵铜
2.利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FCO3)制取镁的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.“酸浸”时溶液中无电子转移
盐酸H202溶液Mg0
B.“氧化”时用稀硝酸代替更好
菱续智一园一翅一园-一毅一金风铁
C.沉淀混合物为Fe(OH)3
沉淀混合物
D.电解MgCl2溶液可得到金属镁
3.锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中,是电池制造中不可替代且相当重要的金属,以菱锌
矿(主要成分为ZnCO3、ZnO,含有少量SiO2和Na2SiO3)制备锌单质的流程如图所示。下列说法
错误的是
过量
适量
过量
H,SO NaOH CO,
焦炭
菱锌矿→酸浸-→传花-→沉淀煅烧阅→热还原Z和
滤渣
滤液
A.SO的空间结构为正四面体形
B.滤渣的主要成分为SiO2和H2SiO
C.“沉淀”步骤中,消耗CO2的物质的量与消耗Na2[Zn(OH)4]的物质的量之比为1:1
D.“热还原”过程发生了置换反应
4.工业上可通过“酸性歧化法”制备KMnO4:将软锰矿(主要成分为MnO2)先氧化成K2 MnO4,进而
在酸性条件下制备KMnO4,流程如图所示。实验室中模拟“酸性歧化法”制备KMnO4,下列说法
正确的是
A.“熔融”操作应在石英坩埚中进行
KOHO2
过量CO2
B.“酸化”反应中氧化产物与还原产物的物软锰矿一熔融
H20
→溶浸一→酸化一→结晶-KMO4晶体
质的量之比为2:1
残渣
MnO2
C.“酸化”时可改用盐酸代替CO,
D.“结晶”过程中加热蒸发至有较多晶体析出时停止加热
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衡水金卷·先享题·高
5.从铬锰矿渣(主要成分为Cr2O3、MnO2,含少量Fe2O3、SiO2、Al2O3)中分离铬、锰的一种工艺流程
如图所示。已知:焙烧时MnO2不发生反应。下列说法错误的是
Na2CO3固体H2SO4溶液
Na2S203Cr(OH3沉淀→Cr203
图墨华率一南一网一应一图一趣一,
空气滤渣1
滤渣2
H2O,/NaOH
A.加快“酸浸”速率的措施可用适当升温、适当提高硫酸的浓度等
B.“滤渣2”的成分是Fe(OH)3、Al(OH)
C.“培烧"时C,O转化为Na,Cr0,的化学方程式为2C,0十30,十4NaC0,高温4Na,Cr0十4C0,
D.流程中加人Na2S,O3的作用为做氧化剂
6.碘酸钙[C(IO3)2]是一种新型食品添加剂。一种制备流程如图所示:
H20
KOH溶液CaCl2溶液
1h的ccl4溶液一氧化一操作☒→中和合成一Ca0h
↓(调pH=10)(冰水浴)
Cl
CCl4
已知:HO3易溶于水,不溶于有机溶剂;C(IO,)2不溶于乙醇,在水中溶解度随温度升高而增大。
下列叙述错误的是
A.“氧化”中生成0.4 mol HIO3至少需要71gCl2
B.完成“操作X”需要分液漏斗、烧杯、铁架台
C.“冰水浴”的作用是提高Ca(IO3)2产率
D.用K1-淀粉试纸可检验“合成”母液中的Ca(IO3)2
7.利用化工厂产生的烟灰(ZnO的质量分数为w,还含有少量CuO、MnO2、FeO等杂质)制备活性
ZnO的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.由滤液1中的阳离子主要
NH HCO
含有[Zn(NH)4]+、
过量氨水
过量锌粉
[Cu(NH,):]+、NH可烟灰一浸取逃液L除杂滤液2蒸氨沉
ZOHD2cC03,煅烧
→活性Zn0
知,滤渣1中含有FeO
滤渣1
滤渣2
和MnO2
B.“除杂”工序反应的离子方程式:Zn+[Cu(NH3)4]+-Cu+[Zn(NH3)4]+
C.“蒸氨沉锌”、“煅烧”时产生的气体可返回到“浸取”工序中循环使用
D.从mkg烟灰中得到活性kg ZnO,则ZnO的回收率100a%
8.以高硫铝土矿(主要成分为FezO3、AlO3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸铁
{[Fe2(OH)z(SO4)]n}和明矾的部分工艺流程如图所示,已知:赤泥液的主要成分为Na2CO3。下
列说法错误的是
A.赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的S○,
空气KOH溶液HSO,溶液双氧水
B.聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中的
高硫铝土矿一焙烧一碱浸
一酸浸—氧化
Fe3+水解产生胶体的性质有关
C.在“聚合”阶段,若增加Fe2O3的用量,会使
赤泥液一吸收
滤液
→明矾
Fe2O
[Fe2(OH).(SO4)y]m中x变小
D.从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
[Fe2(OH)(SO),l
浓缩、干燥
聚合
三一轮复习单元检测卷七
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9.无水FCL常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如图所示流程,以废铁屑(含有少
0
量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FCl3(s)。已知:氯化亚砜(C1一SCI)的熔点:一101℃,沸
点:76℃,易水解。下列有关说法错误的是
A.操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
固体
B反应D→E的化学方程式为FeCL·6H,0十6SOC废铁屑过量款酸
操作①
△FeC1,+6S02个+12HC1↑
-A溶液足量B一C溶液
C.该制备流程中试剂B可选用高锰酸钾溶液或稀硝酸
无水FeCIsocl FeCI,·6H,O-通HCe
△
D.由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,其原因
操作②
E
D
可能是生成的SO2将Fe3+还原成Fe2+,为了验证是SO2将Fe3+还原应进行的实验操作和现
象是取样溶解后,先加足量盐酸酸化,再加人BaCL2溶液,生成白色沉淀
10.工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图所示流程脱除或利用。已知:途径I、Ⅱ、Ⅲ中均有
空气参与;硫酸的结构简式为HO一S一OH。下列说法错误的是
CaCo
金打,一→0OXCH,0-S-oH)
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2S0,十0,+2CaC0,高温2CaS0,十2C0,
C.途径Ⅲ产生的SO,也可以用浓硫酸吸收
D.1molX最多可以与1 mol NaOH反应
11.以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Fe2O3、ALO3)为
原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
NaOH
浓硫酸溶液
氨水NH,HCO
软锰矿一混合
黄铁矿一研磨
酸浸一一调pH
沉锰
滤渣1
滤渣2
稀硫酸
MnSO,·H2O+-操作A一MnCO
A.“酸浸”和“沉锰”操作均应在较高温度下进行
B.滤渣1的成分中含有SO。
C.“调pH”的目的只为除去溶液中的Fe3
D.“沉锰”操作中主要反应的离子方程式是HCO3+Mn2+十NH·H2O一MnCO3Y十NH
+H,O
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衡水金卷·先享题·高
12.工业上制备高纯硅,一般需要先制得98%左右的粗硅,再以粗硅为原料制备高纯硅,工艺流程如
图1所示。工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SH),电解装置如图2所示。
下列有关说法正确的是
电源
石类砂高温粗硅573K以上SHC,画精馏SHC,阅1357K高纯
焦炭
HCI
熔融
硅
LICLKCLLH
图1
图2
A.制备粗硅的化学方程式:SO,十C商温
Si+2CO2↑
B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCI
C.阴极发生的电极反应:H2十2e—2H
D.SiO2、Si、SiH4都属于共价晶体
13.一种利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质)制备LiCoO2的
工艺流程如图所示。下列说法正确的是
硫酸H2O2氨水NH HCO3
LiCO
含钴
★
废料
→CoCO3→高温焙烧→LiCoO2
滤渣滤渣
气体X
已知:常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe2+
Fe+
AF+
Co2+
开始沉淀的pH
8.5
2.2
3.4
7.8
完全沉淀[c(金属离子)≤1×10mol·L1门的pH
10.0
3.0
4.5
9.4
A.“酸浸”时可用SO2代替H2O2
B.“调pH”的范围为4.5~7.8,滤液中残留的c(A+):c(Fe3+)=105.5
C.气体X可在“调pH”操作单元回收利用
D.“高温焙烧”时的化学方程式:4CoC0,十21i,C0+0,高温4iCo0,+6C0,
14.某铬贫矿主要成分为Fe(CrO2)2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3,采用次氯酸钠法处理矿石并制备
CO的工艺流程如图所示。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。下列说法错误的是
NaClO NaOH
Cl2 H2
过量C02
浓硫酸
一氢化浸由一过遇粗N,CO,液-电
铬
→沉铝→Na2Cr20,溶液→混合Cr0
滤渣
化合物IAI(O田3化合物Ⅱ
NaHSO
A.“氧化浸出”时煮沸的目的是加快氧化浸出速率
B.滤渣的主要成分是MgO
C.化合物I为NaOH,化合物Ⅱ为NaHCO3
D.实验室进行“混合”时,将浓硫酸缓慢倒人Na2CrzO,溶液中,边倒边搅拌
一轮复习单元检测卷七
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回
15.以红土镍镉矿(NiS、CdO,含SiO2、CuO、PbO、Fe2O3等杂质)为原料回收部分金属单质,其工艺
流程如图所示:
空气H2S04物质A
物质B
Co
镍镉矿→浆化→酸浸一→调丽→净化→电解→固体→气化→金属B
滤渣I
滤渣Ⅱ金属A滤液I
ni(Co)Ni
已知:电极电位是表示某种离子或原子获得电子而被还原的趋势。在25℃下,部分电对的电极
电位如下表所示:
电对
Cu2+/Cu
Pb2+/Pb
Cd2/Cd
Fe/Fe
Ni/Ni
电极电位/V
+0.337
-0.126
-0.402
-0.442
-0.257
下列说法错误的是
A.“浆化”的日的是增大接触面积,加快“酸浸”反应速率,提高某些金属元素浸取率
B.“物质A”可以是NiCO3,“调pH”后,所得滤渣Ⅱ为Fe(OH)3
C.“金属A”是Pb和Cu混合物,“金属B”是Cd
D.该工艺流程中可以循环利用的物质有CO、HzSO,、Ni等
班级
姓名
分数
题号
1
7
8
10
11
12
13
14
15
答案
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(14分)铬(Cr)广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以铬铁矿(主要成分为FCr2O,,含
有少量A12O3)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示:
Na2C03、空气
稀硫酸
稀硫酸
pH=6-10
pH=1
特繁-阅一k逗一园Na,c0a一→厦记-a,Cc,0a-电图-cr
Fe203滤渣
回答下列问题:
(1)亚铬酸亚铁(FeCr2O)中Cr的化合价为
,“焙烧”中FeCr2O反应的化
学方程式为
(2)“酸化”中反应的离子方程式为
,已知:
“酸化”后溶液中c(Cr2O号)=1.6×10-3mol·L1,c(CrO足)=210-8mol·L1。则该温度
下该反应的平衡常数为
(3)“沉铝”需控制pH=6~10的原因为
(4)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾
的实验装置如图所示。
不锈钢
惰性电极
测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之
比(n(K)
mC品)为a,则此时铬酸钾的转化率为
稀NaOH溶液
K,CrO溶液
阳离子交换膜
(用含a的代数式表示)。
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衡水金卷·先享题·高三
17.(14分)BiVO4是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含V2O、Bi2O3、NiO及少量
Al2O3、SiO2)制备BiVO4的工艺流程如图所示:
NaOH溶液H,SO,Na,SO,
NaClO,
NH,CI
废催化剂
浸出一→酸化→还原→萃取→反萃取→氧化→沉钒一→,V0
L一→滤渣
盐酸
硝酸
BivO
沉淀一→酸溶一调H→沉淀一→酸溶
已知:I.Bi2O3、NiO都是不溶于水的碱性氧化物;
Ⅱ.0.1mol·L1Bi(NO3)3溶液的pH=1.0:
萃取
Ⅲ.VO++2HR(有机层)
、反萃取
VOR(有机层)+2H+。
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分是
;酸化时,[Al(OH)4]完全转化为Al(OH)3的最大pH为
(已知:A1(OH)3+OH—[A1(OH)4]-K=10.63;离子浓度≤105mol·L1
时沉淀完全)。
(2)“酸化”后的溶液中存在VO,则测“还原”时发生反应的离子方程式为
(3)反萃取剂应选用
(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的过
程中钒的总回收率为90%,则“还原”时加入的Na2SO3和“氧化”时加人的NaClO3的物质的量
之比为
(4)生成BiVO4的化学方程式为
,实验测得溶
液pH、温度和Bi(NO3)3溶液浓度对生成BiVO,的粒径影响图像如图所示:
700
0.25 mol-L-I
600H
40℃0
450
500
0.50 mol-L-
60℃◆
400
80℃
350
1.0 mol-L-
300
300L
3456789
40506070
80
pH
温度/℃
综合分析:制备粒径较小BVO晶体的最佳条件是
;制备
过程中需加人NaOH维持最佳pH,若Bi(NO3)3过量,需要增加NaOH的用量,原因是
轮复习单元检测卷七
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回
18.(13分)硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知:硼镁矿主要成分为Mg2B,O·H2O,
硼砂的化学式为N2B,O,·10H2O,利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示。回答
下列问题:
NaOH
通适量
①HO(90℃)
浓溶液
CO,
②调pH=2~3
硼镁矿
浓缩NaBO
硼砂冷却,结晶H,BO,
溶液
晶体
过
滤蒸发
滤渣结晶MgCL,·6H,O
SOCl MgCL
加热
加热
较浓盐酸
电解
Mg
高温
粗硼
(1)滤渣的主要成分为
,X为HBO3晶体加热脱水的产物,其与Mg反应制取
粗硼的化学方程式为
(2)HBO是一种一元弱酸,也可写作B(OH)3,它与水作用时结合水电离的OH而呈酸性,这
一变化的离子方程式为
(3)MgCl2·6H2O在SOCl2氛围中加热的化学方程式为
(4)制得的粗硼在一定条件下可生成BL,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020g粗
硼制成的BL完全分解,生成的I2用0.3000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶
液18.00mL。该粗硼样品的纯度为
(提示:12+2S2O—2I厂十
S4O8)。
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衡水金卷·先享题·高
19.(14分)用锌精矿(ZnS)和软锰矿(MnO2)两种矿料(含少量杂质Fe、Cu、Pb等元素的化合物及
SiO2)生产硫酸锌和硫酸锰的流程如图所示:
H2SO4萃取剂1
BaS
萃取剂2
水相2
结晶→MnSO4H20
两种→酸浸→除铁→水相
一→滤液
矿
有机相2-反萃取液-系列操作,ZnS04H,0
滤渣1含铁有机相滤渣2
0.5 mol-L-1 H2SO4
已知:ZnSO4的溶解度如图所示:
ZnSO6H2O
ZnS047H20;↓;ZnS04H20
75
70
60
50
40L
312
33
260280300320340360380
温度K
回答下列问题:
(1)滤渣1主要成分为
(填化学式)和S;写出“酸浸”过程中MnO2和ZnS
反应的化学方程式:
(2)“除铁”的萃取剂1为磷酸二(2-乙基己基)酯(用HA表示),萃取后含铁的物质为
[Fe(HA)2(H2O)2]ASO4,该物质中Fe3+的配位数为
(3)BaS为可溶性钡盐。向“水相1”中加入适量BaS,发生主要反应的离子方程式为
(4)从“反萃取液”中获得ZnSO4·H2O晶体的操作为控制温度在
K以
上,蒸发至有大量固体析出、
、洗涤、干燥。
(5)ZSO4·H2O产品的纯度可用配位滴定法测定。下列关于滴定分析正确的是
(填选项字母)。
A.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
B.将标准溶液装人滴定管时,应借助漏斗转移
C.滴定终点时,读取标准溶液体积时俯视滴定管液面,则测得的体积比实际消耗的小
D.滴定前滴定管尖嘴内有气泡,滴定后尖嘴内无气泡,则测得的体积比实际消耗的大
三一轮复习单元检测卷七
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回高三一轮复习L
·化学·
高三一轮复习单元检测卷/化学(七)
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.知识获取能力Ⅱ,实践操作能力Ⅲ.思维认知能力
2.学科素养:
①宏观辨识与微观探析
②变化观念与平衡思想
③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识
⑤科学态度与社会责任
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
①
②
③
④
⑤
档次系数
废旧电池的Zn和Cu的回收工艺流
1
选择题
3
易
0.70
程、实验基本操作
2
选择题
3
菱镁矿MgCO,制取镁的工艺流程
中
0.60
3
选择题
3
菱锌矿制备锌单质的流程
易
0.70
4
选择题
3
模拟"酸性歧化法"制备KMnO,
易
0.70
5
选择题
3
铬锰矿渣中分离铬、锰的工艺流程
易
0.70
以碘酸盐的制备为线索,反应原理的
6
选择题
3
相关计算、仪器的选择、物质的检验
L
易
0.70
常见无机物的制备、试剂的循环、方
7
选择题
3
中
0.65
程式的书写、产率的计算等
高硫铝土矿为原料制备聚合硫酸铁
8
选择题
3
{[Fe2(OH)(SO,),]n}和明矾的部
/
易
0.70
分工艺流程
9
废铁屑为原料制备无水FeCl(s)工
选择题
3
中
0.60
艺流程
工业上煅烧含硫矿物产生的SO2脱
10
选择题
3
中
0.60
除或利用
以黄铁矿和软锰矿为原料制备
11
选择题
3
难
0.55
MnSO,·HzO的工艺流程
以硅的制备与提纯为线索考查基本
2
选择题
反应、试剂的作用与循环、电极反应
/
易
0.75
及物质的分类
13
选择题
含钴废料制备的工艺流程
难
0.50
·29·
·化学·
参考答案及解析
铬贫矿次氯酸钠法处理矿石并制备
选择题
3
CrO3的工艺流程
中
0.60
6
红土镍镉矿为原料回收部分金属单
选择题
3
难
0.50
质工艺流程
以铬铁矿为原料制备金属铬的工艺
16
非选择题
14
中
0.60
流程、反应条件的控制
以含V、B的废催化剂为原料制备
17
非选择题
14
难
0.55
BiVO,的工艺流程
利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工
非选择题
13
难
0.45
艺流程
用锌精矿和软锰矿两种矿料生产硫
19
非选择题
14
/
难
0.40
酸锌和硫酸锰的流程
叁考答条及解析
一、选择题
的NaOH反应,因此消耗的二氧化碳量比
1.D【解析】“溶解”操作中溶液温度不宜过高,否则过
Naz[Zn(OH)]多,C项错误;ZnO+C△Zn十CO+
氧化氢会分解,A项正确;铜帽溶解后,溶液中存在过
是置换反应,D项正确。
氧化氢,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气
4.B【解析】“熔融”时,KOH能溶解SiO2,从而损坏石
或H2O2,防止后面消耗过多的锌粉,B项正确:固体
英坩埚,所以“熔融”操作不能在石英坩埚中进行,A
溶解后溶液中存在Cu+、H+,都可以与锌粉反应,C
项错误;“酸化”反应为3 K2 MnO,+4CO2+2HO
项正确:“过滤”操作后滤液中含有硫酸锌和硫酸钠,
一4KHCO3+2KMnO,+MnO2↓,氧化产物
将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后,高温灼烧不能
(KMnO,)与还原产物(MnO2)的物质的量之比为2:1,B
得到纯净的ZnO,D项错误。
项正确;“酸化”时,由于KMnO、KMnO,都能氧化
2.A【解析】“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸
反应,所得产物有金属氧化物、水和二氧化碳,元素化
盐酸中的CI,所以不能改用盐酸代替CO2,C项错
合价不变,无电子转移,A项正确;过氧化氢是绿色氧
误;“酸化”后的溶液中,含有KMnO、KHCO3等,所
化剂,若“氧化”时用稀硝酸,则易产生O气体污染
以“结晶”过程中不能加热蒸发至有较多晶体析出时
环境且引入新杂质,B项错误;“沉淀”环节,加入
停止加热,否则会析出KHCO,晶体混在KMnO,晶
MgO调节pH使AI+、Fe3+生成Al(OH)3和
体中,而应蒸发浓缩、冷却结晶,D项错误。
Fe(OH)a沉淀,过滤除去,C项错误;电解MgCl溶液
5.D【解析】铬锰矿渣主要成分为CrzO3、MnO2,含少
得到氢氧化镁沉淀、氢气和氯气,电解熔融氯化镁可
量FeO2、SiO2、Al2O3,粉碎后加入碳酸钠焙烧,焙烧
得到金属镁,D项错误。
时MnO2、Fe2O3不发生反应,Cr2O3、SiO2、AlO3反
3.C【解析】SO的空间结构为正四面体形,A项正
应生成NazCrO,、Na2SiO、NaAlO2,加入硫酸,生成
确;菱锌矿(主要成分为ZnCO、ZnO,含有少量SiO2
硅酸沉淀,溶液中含有硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、
和Na2 SiO3)与硫酸反应生成硫酸锌、硅酸、硫酸钠,
NaCr2O;调节pH除去杂质Fe3+、AI+,生成
二氧化硅不与硫酸反应,故滤渣的主要成分为SO。
Fe(OH)a,Al(OH),沉淀;滤液中加入NaSO,把
和H2SO2,B项正确;“沉淀”时CO2会先与未反应完
Cr,O号还原为Cr+,调节pH生成氢氧化铬沉淀,滤
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高三一轮复习L
·化学·
液中加入过氧化氢、氢氧化钠,把十2价锰氧化为十4
杯、玻璃棒和漏斗,A项正确:反应DE的化学方程
价,硫酸锰转化为MnO2,据此分析解题。升温、适当
式为FeCL·6H,0+6S0C△FeCL+6SO,↑+
提高硫酸的浓度可以加快“酸浸”速率,A项正确;由
12HC1个,B项正确;该流程中试剂B的作用是将
上述分析可知,“滤渣2”的成分是Fe(OH)
Fe2+氧化成Fe3+,酸性高锰酸钾溶液和稀硝酸都可
A1(OH)3,B项正确;“焙烧”时CrO与碳酸钠、氧气
以将Fe+氧化成Fe3+,但都会引入新杂质,C项错
反应生成Na2CrO,和CO2,化学方程式为2CrO,+
误;由DE的化学方程式可知反应中生成的二氧化
3O,十4NaCO,高温4NCr0,十4C02,C项正确:流
硫可将氧化铁还原为氯化亚铁,若是SO2做还原剂,
程中加入Na S O3的作用为做还原剂,将铬元素还
则氧化产物为硫酸盐,故取样溶解后,先加足量盐酸
原为十3价,D项错误。
酸化,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则可证明二氧
6.D【解析】“氧化”中发生的反应为I2十5Cl2十6H2O
化硫将Fe3+还原,D项正确.
—2HIO,十10HC1,如果没有副反应且反应物不损
10.D【解析】含硫矿物粉碎有利于提高煅烧效率,A
失,生成0.4 mol HIO至少需要1 mol Cl2,即1mol
项正确;途径Ⅱ发生的反应为2SO2十O,十2CaCO
×71g/mol=71gC,A项正确;HIO3不溶于四氯
商温2CaS0,十2C0,B项正确:途径Ⅲ产生的S0,
化碳,液体分层,“操作X”为分液,需要分液漏斗、烧
也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸,再稀释转化为浓
杯和铁架台,B项正确;“冰水浴”降低溶液温度,减小
硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾,C
碘酸钙的溶解度,尽可能多析出碘酸钙晶体,提高产
项正确;1molX最多可以与2 mol NaOH反应,D
率,C项正确;KI和Ca(IO3)2在碱性溶液中不反应,
项错误。
在酸性条件下发生反应IO十5I十6H—3L2十
11.D【解析】“酸浸”时采用高温可以使反应速率加
3H2O,需用醋酸、KI-淀粉试纸检验母液中的碘酸钙,
快,而“沉锰”时如果温度过高,氨水和NH,HCO3受
D项错误。
热分解,MnCO溶解度增大,导致“沉锰”效率降低,
7.D【解析】由滤液1中的阳离子主要含有
因此应该在低温下进行“沉锰”,A项错误;SO,、生
[Zn(NH),]+、[Cu(NH),]+、NH可知,ZnO转化为
成的S均不溶于稀硫酸,因此用稀硫酸溶解后的滤
[Zn(NH)4+,CuO转化成[Cu(NH)4]2+,MnO2、FeO
渣1的成分中含有S和SiO2,B项错误;“调pH”的
不反应成为滤渣1,A项正确;除杂时向滤液1中加入过
目的是使溶液中的Fe+、A3+转化为Fe(OH)3、
量锌粉,将[Cu(NH),]+转化为[Zn(NH),]+和铜单
Al(OH)3沉淀,从而达到除去Fe+、A+的目的,C
质除杂,离子方程式Zn十[Cu(NH)4+一Cu十
项错误;“沉锰”操作中加入NH3·H2O和
[Z(NH)]+正确,B项正确;“蒸氨沉锌”、“煅烧”时产
NH,HCO3,反应的离子方程式为HCO+Mn++
生的氨气和二氧化碳气体可返回到“浸取”工序中循环
NH·H,O=MnCO↓+NH+HO,D项
使用,C项正确;从mkg烟灰中得到活性a kg ZnO,由流
正确。
程可知,除杂时还加入了过量锌粉,则ZO的回收率不
12.C【解析】制备粗硅的反应为二氧化硅与焦炭高温
等于100e%,D项错误。
条件下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式
8.C【解析】高硫铝土矿(主要成分为FeO、AlO、
为Si0,十2C高温Si十2C0+,A项错误;制备高纯硅
SiO2,少量FeS和硫酸盐)焙烧时,FeS与O2反应
的工艺中可循环使用的物质为氢气和氯化氢,B项
生成Fe2O3和SO2,并用赤泥液吸收生成的SO2,A
错误;由图可知,通入氢气的电极为电解池的阴极,
项正确:聚合硫酸铁可用于净化自来水,与其组成中
氢气在阴极得到电子发生还原反应生成H,电极
的Fε3+可水解产生胶体的性质有关,B项正确;在“聚
反应式为H2十2e一2H,C项正确;甲硅烷是
合”阶段,若增加FeO3的用量,碱性增强,x变大,C
熔、沸点低的分子晶体,D项错误。
项错误;从“滤液”到“明矾”的过程中,由于“碱浸”造
13.D【解析】“酸浸”时过氧化氢作用是将CoO,还原
成二氧化硅溶于氢氧化钾,滤液中含硅酸盐,需要进
为Co2+,不和Fe3+反应,而SO2能够和Fe+反应,
行“除硅”步骤,D项正确。
因此不能代替H2O2,A项错误:由表中数据可知:
9.C【解析】操作①是过滤,过滤用到的玻璃仪器有烧
pH=3.0时Fe3+沉淀完全,pH=4.5时A3+沉淀
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参考答案及解析
完全,“调pH”的范围为4.5~7.8,滤渣的主要成分
铝离子,故需控制pH在6~10的范围,让铝元素以
为Fe(OH)3、AI(OH)3,此时溶液中c(A+):
氢氧化铝形式存在而过滤除去(3分)
c(Fe+)=K,pCAl(OH)3]:Kp [Fe(OH)]=1.0X
(4)(2-a)×100%(3分)
10-5×[1014-4)]3:1.0X105X[104-.0)]3=
【解析】(1)亚铬酸亚铁(FeCr2O,)中Cr的化合价为
104,B项错误;“沉钴”步骤向CoSO4溶液加入
十3,根据工艺流程图,判断“焙烧”的产物有FeO3、
NH,HCO3溶液,此反应有CO2生成,该反应的化
NaCr2O、CO2,因此焙烧FeCr2O,反应的化学方程
学方程式为CoSO,+2NH,HCO,—CoCO↓+
式为4FeCr:0,+70,+8NauC0,商温2Fe,0,+
CO2个十(NH)2SO,+H2O,不能进入“调pH"操作
8Na2CrO,+8CO2。
单元回收利用,C项错误;“高温焙烧”时碳酸钴被氧
(2)“酸化”时发生的反应为铬酸钠溶液与稀硫酸反
化为LiCoO2,氧化剂为氧气,反应的化学方程式:
应生成重铬酸钠和硫酸钠,反应的离子方程式为
4CoC0,+2LiC0,+0。高温4LiCo0,+6C0,D项
2CrO+2H+一Cr2O号十HO;由题给数据可
正确。
1.6×10-3
知,该反应的平衡常数K=2x10)X0.=4
14.B【解析】温度升高,反应速率变快,A项正确:
×101。
Al2O与NaOH溶液反应,则滤渣的主要成分为
(3)“沉铝”pH高于10时,[A1(OH):]-不能完全转
MgO、FezO3,B项错误;由于“电解”时产生氢气和氯
化为氢氧化铝,PH低于6时,氢氧化铝会继续溶解
气,故会产生NaOH,“沉铝”时通入过量的CO2,产
转化为铝离子,故需控制pH在6~10的范围,让铝
生NaHCO,C项正确;实验室进行“混合”时,将浓
元素以氢氧化铝形式存在而过滤除去。
硫酸缓慢倒入Na2CrO,溶液中,边倒边搅拌,D项
正确。
(④此时=a,设K,C0,为1ml,反应过程中
15.C【解析】由电极电位表可知金属活动性顺序为
有r mol K,CrO,转化为KCrO,,则阳极区剩余的
Fe>Cd>Ni>Pb>Cu。镍镉矿浆化后,在空气中加
KCrO,为(1-x)mol,对应的n(K)=2(1
入稀硫酸酸浸,硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得
x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的K2Cr2O2为
到硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到含有
二氧化硅、硫酸铅的滤渣I和滤液;向滤液中加入碳
之mol,对应的n(K)=xmol,n(Cr)=xmol,则
酸镍或氧化镍调节溶液pH,将溶液中铁离子转化为
n(K=21一)+工=a,解得x=2-a,则转化率
n(Cr)1-x十x
氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和
为(2-a)×100%。
滤液;由金属活动性顺序可知,向滤液中只能加入
镍,将溶液中铜离子转化为铜,过滤得到含有铜、镍
17.(14分)
(1)A1(OH)3和HSO3(1分)8.37(2分)
的金属A和硫酸镍、硫酸镉的滤液:滤液经电解、过
(2)2VO:+SO+6H+-2VO2++SO+3H2 O
滤得到含有镉和镍的固体和稀硫酸;固体通入一氧
(2分)
化碳气化分离得到Ni(CO):和镉;Ni(CO):受热分
(3)酸性(1分)10:3(2分)
解生成一氧化碳和镍,则该工艺流程中可以循环利
(4)H2O+NH VO+Bi (NO)=BiVO+
用的物质为一氧化碳、硫酸和镍等,故选C项。
NHNO3+2HNO,(2分)pH=6,80℃,浓度为
二、非选择题
16.(14分)
1.0mol·L(2分)Bi(NO3)3溶液显酸性,则为
了维持最佳pH,需要增加NaOH的用量(2分)
(1)+3(2分)4 FeCr2C,+7O2+8NaC0
高温
【解析】(1)分析可知,滤渣的主要成分是AI(OH)
2Fe2 O:+8Naz CrO +8CO2 (2)
和HSiO;该反应的平衡常数K=
(2)2CrO+2H+一Cr2O片+HzO(2分)4×
c([A1(OH),]-)_10-imol·L
101“(2分)
-=100.63,
c(OH)
c(OH)
(3)pH高于10时,[A1(OH):]不能完全转化为氢
c(OH)=10-i3,c(H+)=10.37,pH=8.37。
氧化铝,PH低于6时,氢氧化铝会继续溶解转化为
(2)根据流程可知,“还原”时VO转化为VO+,相
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应的方程式为2VO+SO+6H—2VO++
系式:B-B,~号~3S0房n(B)=号(S0房)
SO+3H20。
(3)结合信息Ⅲ和平衡移动原理可知,反萃取剂应选
=0.0018mol,硼的质量为m=nM=11g/mol×
用酸性溶液;“萃取”、“反萃取”前后V的化合价都
0.0018m0l=0.0198g,粗硼中硼的含量为.0198g
0.020g
是十5价,则根据得失电子守恒可知,还原剂失去电
×100%=99.0%。
子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量,设
19.(14分)
NSO,的物质的量为x,NaCIO3的物质的量为y,
(1)SiO2、PbSO(2分)ZnS+MnO2+2H2SO
则2x×90%=6y,则x:y=10:3。
—ZnSO,+MnSO,+S↓+2HO(2分)
(4)根据流程可知,生成BVO:的化学方程式为
(2)4(2分)
H2 O+NH,VO+Bi(NO:)-BiVO,+NH.NO
(3)Cu2++S-+Ba2++SO—CuS↓+BaSO,↓
+2HNO3;根据图中信息可知,制备粒径较小的
(2分)
BiVO,晶体的最佳条件是pH=6,80℃,浓度为
(4)333(2分)
趁热过滤(2分)
1.0mol·L1;根据信息Ⅱ可知,Bi(NO3)3溶液显
(5)CD(2分)
酸性,则为了维持最佳pH,需要增加NaOH的
【解析】(1)加硫酸“酸浸”,锌、铁、铜、锰生成硫酸
用量。
盐,硫元素被软锰矿氧化成S,和硫酸铅、二氧化硅
18.(13分
一起进入滤渣1,因此滤渣1主要成分为SO2、
(1)Mg(OH)(2分)3Mg+B,O,高温2B+3Mg0
PbSO,和硫:根据产物,判断“酸浸”过程中MnO2和
(3分)
ZnS反应的化学方程式:ZnS十MnO2十2H2SO,
(2)HBO3+H2O、一[B(OH)1]+H(3分)
ZnSO,+MnSO,+S↓+2H2O。
(3)MgCl2·6H2O+6 SOCl2 -MgCl2+12HCI↑
(2)“除铁”萃取后含铁的物质为
十6SO2个(3分)
[Fe(HA)2(H2O)2]ASO:,该配离子含两种配体,配
(4)99.0%(2分)
位数为4,因此该物质中Fe3+的配位数为4。
【解析】(1)硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液过滤得到的
(3)加入BS,除去铜离子和硫酸根离子,因此离子方程
滤渣与盐酸得到氯化镁溶液,则滤渣为Mg(OH)2;X
式为Cu2++S-+Ba++SO-CuS↓+BaSO,↓。
为HBO3晶体加热脱水的产物,是B2O3,镁和
(4)由图可知:333K以上,ZnS),从溶液中以
B,O反应生成氧化镁和硼,反应的化学方程式为
ZnSO,·H2O形式析出,因此从“反萃取液”中获得
3Mg十B,O3高温2B+3MgO。
ZnSO4·HzO晶体的操作为控制温度在333K以
(2)HBO是一种一元弱酸,也可写作B(OH)3,它
上,蒸发至有大量固体析出、趁热过滤、洗涤、干燥。
与水作用时结合水电离的OH而呈酸性,离子方程
(5)滴定前,锥形瓶不须用标准溶液润洗,A项错误;
式为HBO3十HO[B(OH),]-十H+。
将标准液装入滴定管时,不需要用到漏斗,B项错
(3)MgCl2·6HO在SOC氛围中加热,S(CL2结合结
误;滴定终点时,读取标准溶液体积时俯视滴定管液
晶水生成HCI和SO,化学方程式为MgCl·6HO十
面,则测得的体积比实际消耗的小,C项正确:滴定
6SCl—MgCL2+12HCI↑+6SO,↑。
前滴定管尖嘴内有气泡,滴定后尖嘴内无气泡,则测
(4)硫代硫酸钠的物质的量为0.30mol/L×0.018L
得的体积比实际消耗的大,D项正确。
=0.0054mol,12+2S2O号—21十S,O,根据关
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