(7)化工流程(涉及过渡元素)-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习单元检测卷（鲁科版 R）

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90分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：B11 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求） 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Z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+ B.铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量 30%H202 或鼓入空气NaOH 适量 溶液 锌粉 的氧气或H2O2 C.与锌粉反应的离子可能为Cu+、H+ 电池 溶 铜帽 解 +→Zn0 D.“过滤”操作后，将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 海绵铜 后，高温灼烧即可得纯净的ZnO 2.利用菱镁矿MgCO3(含杂质A2O3、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 菱镁矿一酸园一凰记一园一等没一金属候 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 H2SO4 NaOH CO2 焦炭 菱锌矿→酸浸转化沉淀→煅烧→热还原Z 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KMnO,:将软锰矿（主要成分为MnO2)先氧化成K2MnO4,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 KOHO2 过量C02 土H2 软锰矿熔融 →溶浸 →酸化→结晶-KMO,晶体 残渣 MnO2 A.“熔融”操作应在石英坩埚中进行 B.“酸化”反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1 C.“酸化”时可改用盐酸代替CO2 D.“结晶”过程中加热蒸发至有较多晶体析出时停止加热 化学（鲁科版）第1页（共8页） 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 Na2C03固体H2S04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,C0,的化学方程式为2C,O十30，+4Na,C0,高温4Na,Cr0,十4C0, D.流程中加入Na2S2O3的作用为做氧化剂 6.以菱镁矿（主要成分为MgCO3,含少量SiO2、F2O3和ALO)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如 图所示。已知：浸出时产生的废渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是 氯化铵溶液 氨水 轻廈浸疯氢氧 煅 高纯 液镁厂化镁 →出 出 粉 烧 镁砂 废渣氨气滤液 A.浸出镁的反应为MgO+2NHCI=MgCl2+2NH3个十H2O B.“浸出”和“沉镁”的操作均应在较高温度下进行 C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH,CI D.分离Mg2+与AI3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Kp的不同 7.大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。Li4TiO12与LiFePO都 是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3,含有少量MgO、SiO2等杂质）来制 备，工艺流程如图所示。已知：“酸浸”后，钛主要以TiOCI?形式存在，FeTO3十4H+十4C1 Fe++TiOCI+2H,O。下列说法错误的是 A.在制备TiO2·xH2O时 Ti02xH20→…→Li4Ti5012 沉淀 需要加入水，同时加热， 促使水解反应趋于完全 钛铁盐酸 滤水解 浸 →液过滤 滤双氧水过滤FePO.Li,cO,H,CLFePO4 B.在制备Li4TisO2的过程 ”液 磷酸 沉淀 高温煅烧 中会生成Li2TisO1s(Ti 滤渣 ② 滤液③ 为十4价)，则Ii2TiOs中过氧键的数目为8 C.滤液②中的阳离子有Fe+、Mg2+、H D.高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1 8.以高硫铝土矿（主要成分为FezO3、Al2O3、SiO2,少量FeS2和硫酸盐）为原料制备聚合硫酸铁 [Fe2(OH),(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NaCO3。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SO2 空气KOH溶液H,SO,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 酸浸 一氧化 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 吸收 滤液 →明矾 Fe2O [Fe2(OH)z(SO4),]n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),1 浓缩、干燥 聚合 一轮复习单元检测卷七 化学（鲁科版）第2页（共8页） ® 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 C1)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,0十6SOCL废铁屑过量款酸 操作① △-FeC1,+6SO,↑+12HCI↑ -A溶液足量BC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FeCLsoclFeCI,,·6H,0通HC() △ 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 S一OH。下列说法错误的是 CaCo 金值钓整，0m一→S0oXCH0 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 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选 对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 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、Al2O3)为 原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图所示。下列 NaOH 浓硫酸溶液氨水NH,HCO 说法正确的是 软锰矿一一混合 A.“酸浸”和“沉锰”操作均应在较高温度下进行 黄铁矿一研磨 酸浸一调pH一沉锰 B.滤渣1的成分中含有S和SiO2 滤渣1 滤渣2 C.“调pH”的目的只为除去溶液中的Fe3+ 稀硫酸 D.“沉锰”操作中主要反应的离子方程式是HCO3十 MnSO,·H2O-操作A—MnCO, Mn2++NH3.H2 O-MnCO+NH:+H2O 12.某沿海地区的煤电厂排放烟气量为2.0×10°kg·h1,其中含0.15%的SO2,该厂开发出海水脱 硫新工艺，流程如图所示。已知：25℃时，H2S03:K1=1.3×102,K2=6.2×108,H2CO3: K=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。下列说法正确的是 海水(pH约为8.3) 原烟气预处理系统 热交换器 吸收塔 水质恢复系统→达标入海 pH-4.1 化学（鲁科版）第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 A.“吸收塔”内，烟气应从吸收塔的顶部通入，与喷洒的海水充分接触 B.“吸收塔”发生的主要反应为SO2+2HCO3SO号+H2O+2CO。 C.经该流程脱硫处理后SO2为144kg·h-1,则脱硫率为95.2% D.“水质恢复系统”主要作用是调节吸收液的酸碱性 13.一种利用含钴废料（主要成分为Co3O,还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质）制备LiCoO2的 工艺流程如图所示。下列说法错误的是 硫酸H2O2氨水NH4HCO? Li2CO3 含钴 废料一→酸浸一调p丽→沉钻 →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+ Fe3+ A3+ Co2+ 开始沉淀的pH 8.5 2.2 3.4 7.8 完全沉淀[c(金属离子)≤1×10-5mol·L1]的pH 10.0 3.0 4.5 9.4 A.“酸浸”时可用SO2代替HO B.“调pH”的范围为4.5~7.8，滤液中残留的c(A3+):c(Fe3+)=104.5 C.气体X可在“调pH”操作单元回收利用 D.“高温培烧”时的化学方程式：4CoC0,十21i,C0,+0,高温4iCo0,十6C0, 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 CO3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 铬 个个 一→氧化浸出→过滤粗Na2CrO4液→电解」 沉铝→Na2Cr20,溶液→混合HCr0, 滤渣 化合物IA1(OH)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NaHCO D.实验室进行“混合”时，将Na2CrzO,溶液缓慢倒入浓硫酸中，边倒边搅拌 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H2SO4物质A 物质B CO 镍镉矿广一→浆化一→酸浸→调p四一一净化→电解一固体一气化一金属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 Cd/Cd Fe2+/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”的目的是增大接触面积，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、H2SO4、Ni等 一轮复习单元检测卷七 化学（鲁科版）第4页（共8页） ® 班级 姓名 分数 题号 c2 4 5 11 12 15 答案 三、非选择题（本题共5个小题，共60分） 16.(12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A2O3)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示： Na2C03、空气 稀硫酸 稀疏酸 1pH-6-10 ↓pH=1 铬铁-宽-水浸-沉留一Na,Cr04(aq)一→酸☑一Na,C,0{aq)-→电解，C 矿粉 FezO3滤渣 回答下列问题： (1)亚铬酸亚铁(FeCr2 O,)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)=2×10-8mol·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(K2CrO,)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()为a,则此时铬酸钾的转化本为 稀NaOH溶液 K,CrO溶液 阳离子交换膜 (用含a的代数式表示)。 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 废催化剂一 浸细一→酸化→还原→萃取→反萃取→氧化一→沉钒一→，V0 L→滤渣 盐酸 硝酸 BiVO 沉淀一→酸溶一→调H→沉淀一→酸溶 已知：I.Bi2O3、NO都是不溶于水的碱性氧化物； Ⅱ.0.1mol·L1Bi(NO3)3溶液的pH=1.0; Ⅲ.VO++2HR(有机层) 萃取VOR(有机层)十2H。 反萃取 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=103;离子浓度≤105mol·L1 时沉淀完全)。 (2)“酸化”后的溶液中存在VO,则“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”时加人的Na2SO3和“氧化”时加入的NaClO3的物质的量 之比为 化学（鲁科版）第5页（共8页) 衡水金卷·先享题·高三 (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BVO4的粒径影响图像如图所示： 00 色 0.25mol-L1 40℃0 450 0.50 mol-L 60℃◆ 400 80℃■ 350 1.0 mol-L- 300 345 300L 789 40. 506070 80 pH 温度/℃ 综合分析：制备粒径较小BiVO,晶体的最佳条件是 ;制备 过程中需加入NaOH维持最佳pH,若Bi(NO3)3过量，需要增加NaOH的用量，原因是 18.(12分)以锌焙砂（主要成分为ZnO,还含有Fe2O3、ZnFe2 O4和少量Pb、Ag、Cu、Cd)为原料，制备 黄铁矾和ZnSO4·7H2O的工艺流程如图所示： H2SO 锌焙砂 A2S0 浸出 高温高 预中和 锌焙砂→pH艺5.4浸出渣酸浸p5→沉铁一→黄铁矾 铅银渣中和渣 Zn 浸出液→除酮钢装+辣→7S07,0 已知：①ZnFe2O的成分可看做ZnO·FeO3,只在高温高酸环境下溶解； ②25℃下，浸出液中Zn2+和Fe3+开始沉淀和完全沉淀(c=105mol·L1)时的pH如下表 所示： pH 金属离子 开始沉淀 完全沉淀 Zn2+ 6.2 8.2 Fe3+ 1.5 3.2 回答下列问题： (1)欲提高“浸出”速率，可采用的方法是 (任写一条)。 (2)“高温高酸浸出”步骤中加入的酸不能选用盐酸，原因是 (3)“预中和”时，ZnO发生反应的化学方程式为 (4)黄铁矾的生成条件是溶液中必须有Na、K+或NH等离子(A+),不同种类和数量的阳离 子除铁效果如图所示，则A2SO:试剂最好选用 (填化学式)，选用该试 剂沉铁时，生成黄铁矾[AFe(SO4)2(OH)s]的离子方程式为 30 020 K+ NH4 Na+ 0 1.0 2.03.0 h (5)获得ZnSO4·7H2O的“一系列操作”是 、过滤、洗涤、干燥。 一轮复习单元检测卷七 化学（鲁科版）第6页（共8页) ® 19.(10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, SOCL MgCi 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BL3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)。 化学（鲁科版）第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 20.(12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 化学（鲁科版）第8页（共8页） ®高三一轮复习R ·化学（鲁科版）· 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 题号 题型 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 值 (主题内容) ① ② ③④ ⑤ 档次系数 废旧电池的Zn和Cu的回收工艺流 1 选择题 2 易 0.70 程、实验基本操作 2 选择题 2 菱镁矿MgCO,制取镁的工艺流程 中 0.60 3 选择题 2 菱锌矿制备锌单质的流程 易 0.70 4 选择题 2 模拟"酸性歧化法"制备KMnO, 易 0.70 5 选择题 2 铬锰矿渣中分离铬、锰的工艺流程 易 0.70 菱镁矿为原料制备高纯镁砂的工艺 6 选择题 2 中 0.60 流程 利用钛铁矿制备离子电池的电极材 7 选择题 2 / 中 0.60 料工艺流程 高硫铝土矿为原料制备聚合硫酸铁 8 选择题 2 {[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 2 中 0.60 艺流程 工业上煅烧含硫矿物产生的SO2脱 10 选择题 2 中 0.60 除或利用 以黄铁矿和软锰矿为原料制备 11 选择题 4 / 难 0.55 MnSO,·HzO的工艺流程 12 选择题 4 海水脱硫新工艺、条件的控制 难 0.50 13 选择题 含钴废料制备的工艺流程 难 0.50 铬贫矿次氯酸钠法处理矿石并制备 14 选择题 4 0.60 CrO,的工艺流程 ·31· ·化学（鲁科版）· 参考答案及解析 红土镍镉矿为原料回收部分金属单 15 选择题 4 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 12 中 0.60 流程、反应条件的控制 以含V、Bi的废催化剂为原料制备 17 非选择题 14 难 0.55 BVO,的工艺流程 锌焙砂为原料，制备黄铁矾和 18 非选择题12 难 0.50 ZnSO,·7H2O的工艺流程 利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工 19 非选择题 10 L / 艺流程 华 0.45 用锌精矿和软锰矿两种矿料生产硫 20 非选择题 12 、/ 难 0.40 酸锌和硫酸锰的流程 叁考答条及解析 一、选择题 Na[Zn(OH),]多，C项错误：ZnO+C△Zn+CO+ 1.D【解析】“溶解”操作中溶液温度不宜过高，否则过 是置换反应，D项正确。 氧化氢会分解，A项正确；铜帽溶解后，溶液中存在过 4.B【解析】“熔融”时，KOH能溶解SiO2,从而损坏石 氧化氢，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气 英坩埚，所以“熔融”操作不能在石英坩埚中进行，A 或H2.2,防止后面消耗过多的锌粉，B项正确：固体 项错误；“酸化”反应为3K2MnO,十4CO2十2HO 溶解后溶液中存在C+、H,都可以与锌粉反应，C —4KHCO3+2KMnO,+MnO2↓，氧化产物 项正确；“过滤”操作后滤液中含有硫酸锌和硫酸钠， (KMnO,)与还原产物(MnO2)的物质的量之比为2： 将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后，高温灼烧不能 1,B项正确；“酸化”时，由于KMnO,、K2 MnO,都能 得到纯净的ZnO,D项错误。 氧化盐酸中的C1,所以不能改用盐酸代替CO2,C 2.A【解析】“酸浸”时MgCO3、Al2O3、FeCO3与盐酸 项错误；“酸化”后的溶液中，含有KMnO,、KHCO3 反应，所得产物有金属氯化物、水和二氧化碳，元素化 等，所以“结晶”过程中不能加热蒸发至有较多晶体析 合价不变，无电子转移，A项正确；过氧化氢是绿色氧 化剂，若“氧化”时用稀硝酸，则易产生NO气体污染 出时停止加热，否则会析出KHCO3晶体混在 环境且引入新杂质，B项错误；“沉淀”环节，加入 KMO,晶体中，而应蒸发浓缩、冷却结晶，D项错误。 MgO调节pH使A+、Fe3+生成Al(OH)和 5.D【解析】铬锰矿渣主要成分为Cr2O2、MnO2,含少 Fe(OH)3沉淀，过滤除去，C项错误；电解MgCl2溶液 量FeO3、SiO2、AlO,粉碎后加入碳酸钠焙烧，焙烧 得到氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，电解熔融氯化镁可 时MnO2、FeO3不发生反应，CrO3、SiO2、Al2O3反 得到金属镁，D项错误。 应生成Na2CrO,、Na2SiO3、NaAlO2,加入硫酸，生成 3.C【解析】SO的空间结构为正四面体形，A项正 硅酸沉淀，溶液中含有硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、 确；菱锌矿（主要成分为ZnCO、ZnO,含有少量SiO2 NaCr2O,;调节pH除去杂质Fe3+、A3+,生成 和Na2SiO3)与硫酸反应生成硫酸锌、硅酸、硫酸钠， Fe(OH)3,Al(OH):沉淀；滤液中加入NS2O3,把 二氧化硅不与硫酸反应，故滤渣的主要成分为SO2 CrO还原为Cr+,调节pH生成氢氧化铬沉淀，滤 和H2SiO,B项正确；“沉淀”时CO2会先与未反应完 液中加入过氧化氢、氢氧化钠，把十2价锰氧化为+4 的NaOH反应，因此消耗的二氧化碳量比 价，硫酸锰转化为MnO2,据此分析解题。升温、适当 ·32· 高三一轮复习R ·化学（鲁科版）· 提高硫酸的浓度可以加快“酸浸”速率，A项正确；由 以将Fe+氧化成Fe3+,但都会引入新杂质，C项错 上述分析可知，“滤渣2”的成分是Fe(OH)3、 误；由DE的化学方程式可知反应中生成的二氧化 A1(OH)3,B项正确；“焙烧”时Cr2O3与碳酸钠、氧气 硫可将氯化铁还原为氯化亚铁，若是SO2做还原剂， 反应生成Na2CrO,和CO2,化学方程式为2CrO,十 则氧化产物为硫酸盐，故取样溶解后，先加足量盐酸 30,+4NaC0,高温4Na,Cr0,+4C0,C项正确：流 酸化，再加BCl2溶液，产生白色沉淀，则可证明二氧 程中加入NaSO3的作用为做还原剂，将铬元素还 化硫将Fe+还原，D项正确。 原为十3价，D项错误。 10.D【解析】含硫矿物粉碎有利于提高煅烧效率，A 6.B【解析】氯化铵溶液显酸性，与MgO反应，相当于 项正确：途径Ⅱ发生的反应为2SO2十O2+2CaCO MgO促进了氯化铵的水解，生成氨气，A项正确； 高温2CaS0,十2C0,B项正确；途径Ⅲ产生的S0, NH,CI和NH3·H2O受热易分解，故“浸出”和“沉 也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸，再稀释转化为浓 镁时温度不可太高，B项错误：由流程图可知氨气可 硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾，C 循环使用，“沉镁”过程中产生氯化铵，故氯化铵也可 项正确；1 mol X最多可以与2 mol NaOH反应，D 循环使用，C项正确；“浸出”过程中产生Fe(OH)3和 项错误。 A1(OH),“沉镁”过程中加氨水调节pH产生 二、选择题 Mg(OH)2,利用三种离子氢氧化物K的不同，使其 11.BD【解析】“酸浸”时采用高温可以使反应速率加 先后沉淀而分离，D项正确。 快，而“沉锰”时如果温度过高，氨水和NH HCO3受 7.B【解析】在制备TiO2·xH2O时需要加入水，同时 热分解，MnCO3溶解度增大，导致“沉锰”效率降低， 加热，促使水解反应趋于完全，A项正确：在制备 因此应该在低温下进行“沉锰”，A项错误；SO2、生 Li,Ti,O2的过程中会生成Lie Tis Ous(Ti为十4价)， 成的S均不溶于稀硫酸，因此用稀硫酸溶解后的滤 根据化学式中各元素化合价之和为0可知15个氧原： 渣1的成分中含有S和SiO2,B项正确；“调pH”的 子化合价总和为2×1十5×4=22，设一1价氧原子数 目的是使溶液中的Fe3+、AI+转化为Fe(OH)3、 为x,一2价氧原子数为y,x+y=15且x+2y=22, A1(OH),沉淀，从而达到除去Fe3+、A3+的目的，C 故x=8,y=7,则Li2TiOs中过氧键的数目为4，B 项错误；“沉锰”操作中加入NH3·H2O和 项错误；分析可知滤液②中的阳离子有Fe+、Mg+、 NH,HCO3,反应的离子方程式为HCO+Mn+十 H,C项正确；FePO,、LiCO3、HCO,灼烧生成 NH·H2O—MnCO,↓+NH+H2O,D项 LiFePO、二氧化碳、水，由FePO制备LiFePO的化 正确 学方程式为2FePO,+LiCO,+H,CO,商 12.C【解析】为了使吸收塔中烟气与海水充分接触反 2 LiFePO,+H,O个十3CO2个，故高温煅烧反应中氧 应，吸收塔内烟气应从吸收塔的下部通入，与塔顶喷 化剂与还原剂物质的量之比为2：1，D项正确。 淋的海水充分接触，A项错误；K4(H2SO3)> 8.C【解析】高硫铝土矿（主要成分为FeO,、AlO、 K1(H2CO3)>K2(HSO),故“吸收塔”内二氧化 SiO2,少量FeS和硫酸盐)焙烧时，FeS与O2反应 硫和海水中碳酸氢根离子发生反应的离子方程式为 生成Fe2O3和SO2,并用赤泥液吸收生成的SO2,A SO2十HCO3—HSO+CO2,B项错误：脱硫率 项正确；聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中 的Fe3+可水解产生胶体的性质有关，B项正确；在“聚 2.0×10°g/h×0.15%-144kg/h×100%= 2.0×10kg/h×0.15% 合”阶段，若增加FeO3的用量，碱性增强，x变大，C 95.2%,C项正确；“水质恢复系统”的主要作用是将 项错误：从“滤液”到“明矾”的过程中，由于“碱浸”造 被吸收的SO2转化为硫酸盐和提高pH值，D项 成二氧化硅溶于氢氧化钾，滤液中含硅酸盐，需要进 错误。 行“除硅”步骤，D项正确。 13.AC【解析】“酸浸”时过氧化氢作用是将CoO,还 9.C【解析】操作①是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧 原为Co+,不和Fe+反应，而SO2能够和Fe3+反 杯、玻璃棒和漏斗，A项正确：反应D→E的化学方程 应，因此不能代替H2O2,A项错误；由表中数据可 式为FeCL·6H,0+6SOCL2△FeCL,+6SO,◆+ 知：pH=3.0时Fe+沉淀完全，pH=4.5时Al+沉 12HCI个，B项正确；该流程中试剂B的作用是将 淀完全，“调pH”的范围为4.5~7.8，滤渣的主要成 Fe2+氧化成Fe3+,酸性高锰酸钾溶液和稀硝酸都可 分为Fe(OH)3、A1(OH)3,此时溶液中c(A+): ·33· ·化学（鲁科版）· 参考答案及解析 c(Fe+)=Kp[Al(OH)]:Kp [Fe(OH)3]=1.0X 十3，根据工艺流程图，判断“焙烧”的产物有F2O3、 10-5×[10-14-4.]3:1.0×10-5X[10-14-3.0)]3= Naz Cr2O,、CO2,因此焙烧FeCr2O,反应的化学方程 10i,B项正确；“沉钴”步骤向CoSO,溶液加入 式为4FeCr,0,+70,+8Na,C0,高温2Fe,0,十 NH,HCO3溶液，此反应有CO2生成，该反应的化 8 Na,CrO+8CO2。 学方程式为CoSO,+2NH,HCO一CoCO3￥+ (2)“酸化”时发生的反应为铬酸钠溶液与稀硫酸反 CO2个+(NH)2SO4十H2O,不能进入“调pH”操作 应生成重铬酸钠和硫酸钠，反应的离子方程式为 单元回收利用，C项错误；“高温焙烧”时碳酸钴被氧 2CrO十2H+一Cr2O号十H2O;由题给数据可 化为LiCoO2,氧化剂为氧气，反应的化学方程式： 1.6×10-3 4CoC0,+2Li,C0,+0,高温4LiCo0,+6C0,D项 知，该反应的平衡常数K=(2X10)X0.了=4 正确。 X104。 14,BD【解析】温度升高，反应速率变快，A项正确； (3)“沉铝”pH高于10时，[Al(OH),]不能完全转 Al,O3与NaOH溶液反应，则滤渣的主要成分为 化为氢氧化铝，PH低于6时，氢氧化铝会继续溶解 MgO、FezO3,B项错误；由于“电解”时产生氢气和氯 转化为铝离子，故需控制pH在6~10的范围，让铝 气，故会产生NaOH,“沉铝”时通入过量的CO2,产 元素以氢氧化铝形式存在而过滤除去。 生NaHCO2,C项正确；实验室进行“混合”时，将浓 (4)此时n(K) n(C=a,设K,CrO,为1mol,反应过程中 硫酸缓慢倒入Na2CrO,溶液中，边倒边搅拌，D项 有x mol K,CrO,转化为K2CrO:,则阳极区剩余的 错误。 KCrO,为(1-x)mol,对应的n(K)=2(1- 15.C【解析】由电极电位表可知金属活动性顺序为 x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的KCr2O,为 Fe>Cd>Ni>Pb>Cu。镍镉矿浆化后，在空气中加 入稀硫酸酸浸，硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得 mol,对应的n(K)=xmol,n(Cr)=xmol,则 x 到硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有 n(K)_2(1一)+工=a,解得x=2-a,则转化率 n(Cr)1-x+x 二氧化硅、硫酸铅的滤渣I和滤液；向滤液中加入碳 酸镍或氧化镍调节溶液pH,将溶液中铁离子转化为 为(2-a)×100%。 氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和 17.(14分) 滤液；由金属活动性顺序可知，向滤液中只能加入 (1)A1(OH)3和H2SiO(1分)8.37(2分) 镍，将溶液中铜离子转化为铜，过滤得到含有铜、镍 (2)2VO3+SO+6H+-2VO2++SO-+3H2O 的金属A和硫酸镍，硫酸镉的滤液；滤液经电解、过 (2分) 滤得到含有镉和镍的固体和稀硫酸；固体通入一氧 (3)酸性(1分)10：3(2分) 化碳气化分离得到Ni(C):和镉：Ni(CO),受热分 (4)H2 O+NH,VO Bi (NO3)a-BiVO+ 解生成一氧化碳和镍，则该工艺流程中可以循环利 NHNO+2HNO(2分)pH=6,80℃，浓度为 用的物质为一氧化碳、硫酸和镍等，故选C项。 1.0mol·L1(2分)Bi(NO3)溶液显酸性，则为 三、非选择题 了维持最佳pH,需要增加NaOH的用量(2分) 16.(12分) 【解析】(1)分析可知，滤渣的主要成分是A1(OH)3 和H2SiO;该反应的平衡常数K= (1)+3(2分)4FeCr2O,+7O2+8NaCO3 高温 2Fe2 O++8Na2 CrO+8CO2(2) c([Al(OH),])=10imol.L=103, c(OH) c(OH) (2)2CrO+2H+一Cr2O片+H2O(2分)4× c(OH)=10i.a,c(H+)=108.87,pH=8.37。 101(2分) (2)根据流程可知，“还原”时VO转化为VO+,相 (3)pH高于10时，[A1(OH):]不能完全转化为氢 应的方程式为2VO+SO号十6H+—2VO++ 氧化铝，H低于6时，氢氧化铝会继续溶解转化为 SO+3HO。 铝离子，故需控制pH在6~10的范围，让铝元素以 (3)结合信息Ⅲ和平衡移动原理可知，反萃取剂应选 氢氧化铝形式存在而过滤除去(2分) 用酸性溶液；“萃取”、“反萃取”前后V的化合价都 (4)(2-a)×100%(2分) 是十5价，则根据得失电子守恒可知，还原剂失去电 【解析】(1)亚铬酸亚铁(FeCr2O)中Cr的化合价为 子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量，设 ·34· 高三一轮复习R ·化学（鲁科版）· Na2SO3的物质的量为x,NaClo3的物质的量为y, (2分) 则2x×90%=6y,则xy=10:3。 (2)HBO3+H2O一[B(OH)J-+H+(2分) (4)根据流程可知，生成BVO的化学方程式为 (3)MgCl2·6H2O+6SOC2MgCL2+12HC1个 H2 O+NH,VO+Bi(NO3)3 -BiVO:+NH NOa +6SO2个(2分) +2HNO3;根据图中信息可知，制备粒径较小的 (4)99.0%(2分) BiVO晶体的最佳条件是pH=6,80℃，浓度为 【解析】(1)硼镁矿加入氢氧化钠浓溶液过滤得到的 1.0mol·L1:根据信息Ⅱ可知，Bi(NO)3溶液显 滤渣与盐酸得到氯化镁溶液，则滤渣为Mg(OH)2; 酸性，则为了维持最佳pH,需要增加NaOH的 X为HBO3晶体加热脱水的产物，是BO3,镁和 用量。 B,O反应生成氧化镁和硼，反应的化学方程式为 18.(12分)》 3Mg+B,O,商温2B+3Mg0 (1)粉碎、搅拌、升温、适当增大酸的浓度等(2分) (2)HBO3是一种一元弱酸，也可写作B(OH)3,它 (2)盐酸易挥发，此步骤需高温，浪费原料同时引入 与水作用时结合水电离的OH而呈酸性，离子方程 杂质氯离子(2分) 式为HBO+H2O一[B(OH):]-+H+。 (3)ZnO+H2 SO=ZnSO,+H,O(2) (3)MgCl·6HO在SOC2氛围中加热，SOCL2结合结 (4)K2 SO.(2)K++3Fe++2SO-+6H2O 晶水生成HCI和SO,化学方程式为MgCl·6HO十 —KFe(SO,)2(OH).↓+6H+(2分) 6SOCl2—MgCl2+12HCI↑+6SO,↑。 (5)蒸发浓缩(1分)冷却结品(1分) (4)硫代硫酸钠的物质的量为0.30mol/L×0.018L 【解析】以锌焙砂（主要成分为ZnO,还含有Fe2O、 =0.0054mol,l2十2S2O号—2I十SO,根据关 ZnFe2O和少量Pb、Ag、Cu、Cd)为原料，调节pH= 5.2~5.4进行浸出，浸出液加锌除铜镉，所得滤液 系式：B-t~2-3s0m(B)=言(S0房) 系列操作（蒸发浓缩、冷却结品、过滤、洗涤、干燥） =0.0018mol,硼的质量为m=nM=11g/mol× 得到ZnSO,·7HO;浸出渣加入硫酸在高温高酸浸 0.0018mol=0.0198g,粗硼中硼的含量为.0198g 0.020g 出铅银渣，浸出液加入锌焙砂预中和除去中和渣，滤 ×100%=99.0%。 液加入硫酸钾沉铁，得到黄铁矾。 20.(12分) (1)酸浸时一般要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸 (1)SiO2、PbSO(2分)ZnS+MnO2+2H2SO 效率，为达到这一目的，可以采用的方法是粉碎、搅 -ZnSO4+MnSO,+S￥+2H2O(2分) 拌、升温、适当增大酸的浓度等。 (2)4(1分) (2)盐酸易挥发，此步骤需高温，浪费原料同时引入 (3)Cu2++S-+Ba2++SO-CuS↓+BaSO,↓ 杂质氯离子。 (2分) (3)“预中和”时，ZO与高温高酸浸出液中的硫酸反 (4)333(2分) 趁热过滤(1分) 应生成硫酸锌和水，发生反应的化学方程式为ZO (5)CD(2分) +H2SO,—ZnSO,+H,O。 【解析】(1)加硫酸“酸浸”，锌、铁、铜、锰生成硫酸 (4)黄铁矾的生成条件是溶液中必须有Na、K+或 盐，硫元素被软锰矿氧化成S,和硫酸铅、二氧化硅 NH等离子(A),不同种类和数量的阳离子除铁 一起进入滤渣1，因此滤渣1主要成分为SiO2、 效果可知，选用KSO时用时少，除铁效果也好，故 PbSO,和硫；根据产物，判断“酸浸”过程中MnO2和 试剂最好选用KSO4,选用该试剂沉铁时，生成黄铁 ZnS反应的化学方程式：ZnS十MnO2十2H2SO, 矾[AFe(SO,):(OH)s]的离子方程式为K++ ZnSO +MnSO+S+2H2 O. 3Fe++2SO+6H2O-KFe3 (SO)2 (OH) (2)“除铁”萃取后含铁的物质为 +6H。 [Fe(HA)2(HO),]ASO,该配离子含两种配体，配 (5)由溶液中得到晶体，获得ZnSO,·7H2O的“ 位数为4，因此该物质中Fe+的配位数为4。 系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (3)加入BS,除去铜离子和硫酸根离子，因此离子方程 19.(10分) 式为Cu++S-+Ba++SO}CuSV+BaSO,￥。 (1)Mg(OH)(2分)3Mg+B.0,高温2B+3Mg0 (4)由图可知：333K以上，ZnSO,从溶液中以 ·35· ·化学（鲁科版）· 参考答案及解析 ZnSO,·HO形式析出，因此从“反萃取液”中获得 误；滴定终点时，读取标准溶液体积时俯视滴定管液 ZnSO,·HO晶体的操作为控制温度在333K以 面，则测得的体积比实际消耗的小，C项正确：滴定 上，蒸发至有大量固体析出、趁热过滤、洗涤、干燥。 前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡，则测 (5)滴定前，锥形瓶不须用标准溶液润洗，A项错误； 得的体积比实际消耗的大，D项正确。 将标准液装入滴定管时，不需要用到漏斗，B项错 ·36·