训练23 无机化工流程-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考化学大一轮复习全新方案基础版

3.A石墨烯是只由碳元素形成的单质，能在氧气中燃烧，A 错误；石墨烯可以导电，石墨中含有自由电子，所以石墨也可 以导电，B正确；石墨烯与金刚石是碳元素形成的不同单质， 二者互为同素异形体，C正确；石墨、石墨烯是层状结构，每 个层上都是网状结构，都具有较高的熔，点，D正确。 4.B光导纤雏传导光的能力很强，可以传输光，是非常好的通 信材料，A正确：氧化铝陶瓷熔，点很高，可以用于制耐高温设 备，B错误；氨化硅陶瓷耐高温、耐磨损且不易传热，可用来 制造轴承，C正确：人造刚玉成分是氧化铝，硬度高，可用来 制造刚玉球磨机，D正确。 5.C题中“择取无沙粘土而为之”说明“粘土”是制砖瓦和水泥 的主要原料，选项A正确：“燃薪举火”提供高温环境，使“粘 土”发生复杂的物理化学变化，选项B正确；沙子的主要成分 为二氧化硅，选项C错误；“粘土”中含有一定量的铁元素，泥 坯烧制后自然冷却成红瓦（含氧化铁），浇水冷却时C与 H2O反应得到CO和H2,将三价铁还原为二价铁，形成青 瓦，选项D正确。 6.BSiC和SiO,中硅元素的化合价均为十4，A项正确；SiC 是还原产物，NaCl是氧化产物，B项错误；SiO2制备单质Si 需加入还原剂，单质Si制备SiCL,需加入氧化剂，C项正确； 一雏SC纳米棒的比表面积大，对微小粒子有较强的吸附能 力，D项正确。 7.B由题中信息可知，硅胶吸水失效后，蓝色的C0Cl2会转化 为粉红色的CoCl,·6H,O,A项正确；二氧化硅可以和HF 反应，故硅胶不能干澡HF,B项错误：温度过高，硅胶分解 为SO,和H2),C项正确；由硅胶结构可知，硅胶通过羟基 和水分子之间形成氢键而达到吸水的目的，故当硅胶遇到大 量的水分子时，硅胶中的羟基形成了过多氢键从而失去吸附 力，D项正确。 8.D两性氧化物是既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应 生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应不生成盐和水，SO, 不是两性氧化物，是酸性氧化物，故A错误；Na2SiO3溶液中 通入过量的CO2生成Na HCO?和硅酸，其反应的离子方程 式为SiO十2CO2+2H2O=H2SiO3￥十2HCO3,故B 错误：SiO2与C反应，Si与Cl2反应等为氧化还原反应，故C 错误；硅胶具有吸水性，且没有毒性，可用作食品干燥剂，故 D正确。 9.B稻壳灰来源广泛，价格低廉，副产品活性炭具有吸附性， 有较高的经济价值，A正确；操作A为过滤，操作B为蒸发 浓缩，是两种不同的操作，B错误；水玻璃具有黏性，可作玻 璃、陶瓷等制品的黏结剂，C正确；反应器中发生的反应 为SiO,十2NaOH一Na2SiO3十H2O,此反应没有元素化 合价的变化，属于非氧化还原反应，D正确。 10.A石英砂的主要成分是二氧化硅，高温下和焦炭反应生 成硅和CO,粗硅和氯化氢高温下反应生成SiHCI,和氢气， 在高温下SHCL和氢气发生置换反应生成硅和氯化氢。 气体X是CO,属于可燃性气体，常作灭火剂的是二氧化 碳，A错误；反应2属于粗硅提纯的第一阶段，主要作用是 除去难溶性杂质，B正确：氯化氢极易溶于水，用水吸收反 应3的尾气时要采用防倒吸装置，C正确；氢气是反应2的 还原产物，反应3氢气做还原剂置换出硅，D正确。 11.(1)酸性Al,O3·2SiO2·2H,O(2)SiHCI2十H 1084℃si+3HC1 (33S0.十7C高温2Si+sC+6C0+(4④蒸馏①@④ 防止SiHCl发生水解、防止硅被氧化防止氢气与氧气 反应而发生爆炸(5)8Na十CCl,十SiCl,一SiC十8NaCl 解析：石英砂的主要成分是SO2,与C在高温下发生反 应：Si0,+2C高温s十2C0◆，得到粗硅，粗难与HC1在 300℃发生反应Si十3HC1300℃SHCl,+H,生成粗 SiHCI,粗SiHCI3中含有少量SiCl1,根据二者沸点不同， 可以采取蒸馏的方法分离，纯SiHCL在1084℃条件下与 H反应生成高纯硅，化学方程式为SHCl3十H2 1084CSi+ 3HCI。石英砂与焦炭在高温的氨气流中反应制得氨化硅， 反应的化学方程式为3S10,十6C+2N,高温S,N,十6C0. (2)④的反应方程式为SiHCL,+H,1o84CSi十3HC (3)根据氧化还原反应中得失电子守恒及质量守恒可写出 化学方程式为3Si0,+7C高温2Si十SC+6C0+。(4)根据 分析，流程③提纯SiHCI3的操作是蒸馏；以上①~⑤的流 程中，①②④均属于置换反应；根据题述流程以及相关信息 可知SiHCI3极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中 含有氧气和水蒸气，因此整个操作流程都需隔绝空气，原因 是防止SHCI3发生水解，防止硅被氧化，防止氢气与氧气 反应而发生爆炸。(5)Na做还原剂，CCl1做氧化剂，反应的 化学方程式为8Na+CCL,+SiCl,=SiC+8NaCl. 12.(1)Mg、Si、H MgSi2H (2)MgSi2 H+2HCI-Si2 Hs+MgCl2 (3)Si,Hi+40H+2H,O=2SiO++7H2 (4)Na2 SiO3+CO2+H2 O=Na,CO+H2 SiO （5)Mesi,H,+7C,高温MeCl,+2SiCl,+4HCI 解析：2.52gA中加入20mL3mol/L盐酸发生反应生成 的气体甲为纯净物且只含两种元素，在标准状况下的体积 0.672L 为672mL(物质的量为2.4L/ma-0.03mol),气体甲和 120mL1mol/L氢氧化钠溶液恰好完全反应生成气体单 质乙和溶液乙，溶液乙为建筑行业中常用的黏合剂，溶液乙 为硅酸钠溶液，说明A中含硅元素、氢元素；溶液甲只含一 种溶质，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化物白色沉淀，加 热得到的白色固体甲为常用的耐火材料，固体甲应为 MgO,白色沉淀为Mg(OH)2,可判断溶液甲中含镁元素， 1.20g 为MgCL,溶液，nMg)=40gmO-0.03mol。因此A含有 的元素为Mg、Si、H,气体甲为纯净物且只含Si、H两种元素， 气体甲的物质的量为0.03mol,它和120mL1mol/L氢氧化 钠溶液恰好完全反应生成气体单质乙和溶液乙，消耗NOH 的物质的量为0.12L×1mol/L=0.12mol,气体甲和氢氧化 钠的物质的量之比为1：4，生成SO和H2,根据原子守恒 得到气体甲为S,H,气体甲和氢氧化钠溶液反应的离子方 程式为Si2H十4OH十2H20—2SiO十7H2.2.52gA 中，n(Mg)=0.03mol,n(Si)=0.06mol,n(H)= 2.52g-0.06mol×28g/mol-0.03mol×24g/mol 1 g/mol 0.12 mol,n (Mg):n(Si)n(H)=0.03 mol 0.06 mol 0.12mol=1:2:4,A的化学式为MgSi2H1。 圳练23无机化工流程 1.(1)MgC02十HSO1-MgSO1+CO2◆+H2OSiO2、 CaSO,(2)CIO +Mn2++H2 O-CI +MnO2+2H (3)C(4)防止生成Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体，使 Fe+、AI+完全转化为Fe(OH)a、AI(OH)沉淀(5)蒸发 结晶趁热过滤 解析：向硼镁泥（主要成分为MgCO3,还含有Ca、Fe、Al、 Mn、Si的氧化物等成分)中加入硫酸“酸浸”，SiO2不溶于硫 酸，CaO与HSO1反应生成CaSO,微溶物，故滤渣中含 有SiO2、CaSO1,滤液中含有Mg2+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、AI+、 Mn+,向滤液中加入NaCIO,将Fe2+氧化为Fe3+,同时将 Mn+氧化为MnO2,再“调pH”将Fe3+、AI3+转化为 Fe(OH)3、AI(OH)3沉淀和MnO,一起过滤除去，再将 参考答案517 CSO,结晶除去，最后结晶得到七水硫酸镁。(1)硼镁泥的 主要成分为MgCO,,故“酸浸”中主要反应的化学方程式为 MgCO3十H2SO1一MgSO1+CO2个十H2O:据分析可知， 滤渣的成分为SiO2、CaSO,。(2)根据得失电子守恒和质量 守恒配平可得氧化Mn2+的离子方程式为CIO十Mn+十 H2O一CI十MnO2￥+2H。(3)“调pH”将Fe3+、A13+ 转化为Fe(OH)、A1(OH):沉淀，同时不能引入新的杂质离 子，故“调DH”时，最适宜使用的试剂X是MgO。(4)“调 H”后，要继续加热再过滤出沉淀，继续加热的目的是防止 生成Fe(OH)3胶体、A1(OH)3胶体，使Fe3+、A+完全转化 为Fe(OH)3、Al(OH)g沉淀。(5)根据CaSO1与MgSO1在 水中的溶解度随温度变化的曲线可知，“结晶1”的操作为蒸 发结晶、趁热过滤。 2.(1)加快沉Co的速率，让CoS形成沉淀更彻底0.5 (2)CoS+4H2O2 =Co2+SO+4H2O (3)酸性减弱，平衡正向移动，增大Co+的萃取率（4)B (5)Co2+十C2O=CoC201￥ (6)取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入硝酸银溶液观 察是否出现白色沉淀(7)CoO1 解析：含钴余液有Co+、Ca+,Mg2+、N+等杂质，加入硫化 钠除去镍离子和Co+,进入酸解的主要是NiS和COS,经过 萃取和反萃取后除掉镍离子，经过沉钻等操作得到氧化钻， 据此作答。(1)在去除钙、镁时，选择适当加热条件的理由是 加快沉C0的速率，让CoS形成沉淀更彻底；该步骤是除钙、 镁，观察题图可知最适宜的pH为0.5，此时钙、镁含量最小， 钴回收率达到98%。(2)C0S酸解时，硫元素转化为最高价 含氧酸根，根据氧化还原配平方法可知离子方程式为C0S十 4H,O2一C02++S0十4H,0。(3)萃取时适当增加溶液 的H,能增大Co+的萃取率，原因是酸性减弱，平衡正向移 动，增大C0+的萃取率。(4)反萃取时加入的试剂a不可引 入杂质，但需要将钻离子萃取出来，利用平衡移动的方法，根 据Co+十n(HA)2=一CoA2·(n-1)(HA)2十2H可知，选 B。(5)沉钻的离子方程式为C0+十C2O号一C0CO1￥。 (6)检验C0C,O,是否洗涤干净主要检验的是氯离子，方法为 取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入硝酸银溶液观察是 否出现白色沉淀。(7)n(C0,)=22.4L/mo 13.44L =0.6mol,C0与 碳原子数之比为1：2，所以24.1g固体中n(Co)=0.3mol, 则n(0)=24.1g-0.3×59g·molF =0.4mol,则钻的氧 16g·mol 化物的化学式为Co3O1。 3.(1)Na2CrO1(2)Fe2O3(3)铝的化合物(4)溶液中 c(PO)降低，不利于生成MgNH,PO1沉淀Mg+形成 Mg(OH),沉淀(5)C(6)3S2O+2Cr,O号+10H+ 6S0?+4Cr3++5H20 解析：(1)根据已知条件可知，最高价铬酸根在碱性介质中以 CrO存在，故煅烧后含铬化合物主要为Na2CrO1。(2)煅 烧时通入空气，含铁化合物转化为FeO3,且FeO,不溶于 水，故水浸渣中还含有FO3。(3)“沉淀”步骤加入稀硫酸 调pH到弱碱性是为了使[Al(OH),]转化为A1(OH),沉 淀而除去。(4)体系中存在平衡MgNH,PO,(s)一 Mg+(aq)十NH(ag)十PO(ag),当pH9时，PO H+一HPO,c(PO)降低，平衡正向移动，不利于生成 MgNH,PO,沉淀；而pH>9时Mg+会形成Mg(OH)2沉淀，原 料利用率低。(5)根据题千描述，V2O,既可与酸反应生成盐 和水，又可与碱反应生成盐和水，故V,O具有两性。(6)分 离钒后溶液呈酸性，铬元素以Cr2O存在，还原过程中 CrO被S2O还原为Cr+,S,O转化为SO?,因此反 应的离子方程式为2Cr,O号十3S,O十10H4Cr3+十 6SO十5H2O,之后调pH,Cr+转化为Cr(OH)3。 518红对构·讲与练·高三化学·基础版 4.(I)四I(2)除去含S有机物(3)wO,十Na,CO,高温 Na,W0,十C02↑(4)H2W0,(5)4.7~6.9(6)蒸发 浓缩、冷却到30.8~53.8℃结晶(7)C10-十2Ni2+十 4OH-—2 NiOOH￥+CI-+H,O 解析：由题给流程可知，废催化剂在空气中氧化，将含硫有机 物转化为气体除去，并将金属单质氧化至相应价态；向氧化 渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化培烧，将氧化钨转化为 鹤酸钠，培烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液：向滤液中加入 硫酸溶液酸化沉钨，将钨酸钠转化为钨酸沉淀，过滤得到钨 酸；钨酸煅烧分解生成氧化钨；向浸渣中加入硫酸溶液酸浸， 将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与硫酸溶液不 反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液；调节滤液H 在4.7一6.9范围内，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧 化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤 渣和硫酸镍溶液；硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8~ 53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干噪得到六水硫酸镍。(1)镍元 素的原子序数为28，位于元素周期表第四周期Ⅷ族。(2)由分 析可知，氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去，并将 金属单质氧化至相应价态。(3)“钠化焙烧”中生成钨酸钠的 反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳， 反应的化学方程式为WO,十Na,C0,高温Na,WwO,+ CO2个。(4)由分析可知，“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主 要成分为钨酸。(5)调节滤液DH在4.7~一6.9范围内的目 的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝 沉淀。(6)由题给信息可知，“一系列操作”为硫酸镍溶液经 蒸发浓缩、冷却到30.8~53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、千燥 得到六水硫酸镍。(7)由题意可知，生成碱式氧化镍的反应 为碱性条件下溶液中的镍离子与次氯酸根离子反应生成碱 式氧化镍、氯离子和水，反应的离子方程式为CIO十 2Ni2++4OH=2 NiOOH￥+C1+H,O。 第六章物质结构与性质 训练24原子结构核外电子排布 1.C9P0的中子数=210-84=126，A正确；2Pu的质量数 为238，B正确；Po的核外电子数为84，C错误；Pu 与“Pu的质子数相同、质量数不同，互为同位素，D正确。 2.CAr与S的原子核电荷数不同，1s能级上电子的能量不 相同，A错误：Ar与S的原子核电荷数不同，半径不同，3D 能级上电子离核的距离不相同，B错误；Ar与S的原子核 电荷数不同，电子跃迁产生的光谱都不相同，C正确；Ar 与S一的原子核电荷数不同，化学性质不相同，D错误。 3.C由原子结构示意图可知，K层电子排满时为2个电子，故 x=2,该元素为硅，故A正确；该原子的电子排布式为 1s2s2p3s3p,故B正确；硅原子核外电子的轨道表示式 1s 2s 2p 3s 3p 为网☒网☒☐，故C错误：原子结枸 中共有1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子，故D 正确。 4.B当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占 据一个轨道，且自旋平行，所以2印能级上电子排布式违背了 洪特规则，故A正确；原子核外电子先占有能量较低的轨道， 然后依次进入能量较高的轨道，3d能级的能量高于4s能级， 应先填充4s能级，再填充3d能级，则违背了能量最低原理， 故B错误；当电子排布在同一轨道时，每个轨道最多容纳2 个电子，且自旅相反，1s和2s的电子自旋平行违背了泡利原 理，故C正确；原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布 时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋平行，全空、全满班级： 姓名： 训练23 无机化工流程 (总分：60分) 非选择题（共60分） 2.(18分)(2024·辽宁鞍山二模)从含钴余液（含 1.(14分)(2024·贵州贵阳模拟)硫酸镁在印染等工 Co+、Ca+、Mg2+、N+等杂质)中提取氧化钴的 业中应用广泛。一种以硼镁泥（主要成分为 流程如下： MgCO,还含有Ca、Fe、Al、Mn、Si的氧化物等成 Na,S、 P507 盐酸、 盐酸 萃取剂 NH).C.O 分)制取七水硫酸镁的流程如下： △ HO。 试剂a 含 系列 钴 去除 萃取 H2SO,NaCIO试剂X 酸解 钙、镁 反萃取一沉钻操 化 结晶 结晶 →MgSO,·7H2O 1 2 废液 滤渣 MnO2、CaSO 回答下列问题： 得分 Fe(OH)3 (1)在去除钙、镁时，选择适当加热条件的理由是 AK(OH) ;该步骤控制pH 回答下列问题： 得分 是影响除钙镁效果的重要因素，下图是不同pH条 (1)“酸浸”中主要反应的化学方程式为 件下硫化钴含量和钴收率图，根据图中信息选择 ,滤渣的成分为 最适宜的pH为 (2)“氧化”的目的：(i)氧化Fe2+;(ii)氧化Mn2+。 硫 100 写出氧化Mn2+的离子方程式： 钻60A 20 98 (3)“调pH”时，最适宜使用的试剂X是 (填字母)。 5.0 2.00.5pH A.NHg.H2O B.NaOH C.MgO (2)酸解时，硫元素转化为最高价含氧酸根，请写 出CoS酸解反应的离子方程式： (4)“调pH”后，要继续加热再过滤出沉淀，继续加 热的目的是 (3)已知P507萃取剂(HA)2和Co+发生如下反 应：Co2++n(HA)2=CoA2·(n-1)(HA)2+ (5)已知CaSO,与MgSO4在水中的溶解度随温度 2H,萃取时适当增加溶液的pH,能增大Co2+的 变化的曲线如下图所示。“结晶1”的操作为 萃取率，原因是 (4)反萃取时加入的试剂a应为 (填 溶解度1(g100g水) 字母)。 S(CaSO)/g S(MgSO /g A.Na HCO B.HCI C.NaOH D.CH,COOH MgSO (5)沉钴的离子方程式为 0.5 52.2 (6)系列操作中如何检验CoC2O,是否洗涤干 净 60 温度℃ (横线下方不可作答) 353 第五章非金属及其重要化合物 (7)空气中煅烧CoC,O,生成钴的某种氧化物和 含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属 C02,测得充分煅烧后剩余固体质量为24.1g,同 回收的工艺流程如下。 时获得标准状况下13.44LCO2,则钴的氧化物的 空气 纯碱 硫酸 化学式为 氧化 600℃ 钠化焙烧 水浸酸化沉鹤煅烧一W0 3.(14分)(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。 废气 硫酸 铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主 浸渣1→酸浸调pH-系烈NiS0,·6H,0 操作 要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分 浸渣2浸渣3 离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 已知：1.T<700℃，纯碱不与A12O3、SiO2反应。 Na,CO MgSO i.相关金属离子[co(M+)=0.1mol·L1]形成 NaOH 溶液 稀硫酸 (NH)2S() 稀硫酸Na,SO 氢氧化物沉淀的pH范围如下： 调 溶液 调溶液 还调HCr(OH) 金属离子 Ni AB+ Fe 滤渣 开始沉淀时的pH6.9 3.4 1.5 水浸渣滤渣 沉淀完全时的pH 8.9 4.7 2.8 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O?存 在，在碱性介质中以CrO?存在。 回答下列问题： 得分 回答下列问题： 得分 (1)2sNi位于元素周期表的第 周期、 (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价 族。 含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填 (2)“氧化”的目的为 和将金属单 化学式)。 质氧化至相应价态。 (2)水浸渣中主要有SiO,和 (3)“钠化焙烧”中生成Na2WO,的化学方程式为 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质 是 (4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为 (4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和 (填化学式)。 MgNH,PO,的形式沉淀，该步需要控制溶液的 (5)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节 pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会 为 0 导致 (6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有 pH>9时，会导致 如表关系。 (5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得 低于 30.8 53.8 高于 温度 到V,O沉淀。V2O在pH<1时，溶解为VO2 30.8℃ 53.8℃ 280℃ 280℃ 或VO3+;在碱性条件下，溶解为VO:或VO}。 NiSO4· NiSO4· 多种结晶 晶体形态 NisO. 上述性质说明V,O具有 (填标号)。 7H,O 6H,O 水合物 A.酸性B.碱性 C.两性 “一系列操作”依次是 (6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(NazS,O)溶 、及时过滤、洗涤、干燥 液，反应的离子方程式为 (7)强碱溶液中NaCIO氧化NiSO4,可沉淀出用作 电池正极材料的NOOH,该反应的离子方程式为 4.(14分)(2024·湖北武汉4月调研)实现废钨 镍型加氢催化剂（主要成分为WO3、Ni、Al2O3,还 红对勾·讲与练 354 高三化学·基础版