专题10 微工艺流程(专题专练)(黑吉辽蒙专用)(黑吉辽蒙专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-01-24
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内容正文:
专题10 微工艺流程
目录
第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01微工艺流程与分离提纯
题型02 微工艺流程与物质制备
题型03微工艺流程与物质回收
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合影视作品考查工艺流程】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)在电影《哪吒2》建构的奇幻世界里,影片中的人物炼制能提升仙力的丹药。铅丹是中国古代炼丹术中常出现的角色。工业上以废旧铅酸电池的铅膏(主要成分是和)为原料制备的流程如图:
下列说法正确的是
A.基态Pb原子的价层电子排布式为
B.“还原”时的化学方程式为
C.加入碳酸钠溶液“脱硫”是利用了
D.实验室进行“灼烧”操作需要用到的全部仪器包括坩埚、酒精灯、玻璃棒
2.【结合溶解度考查工艺流程】(2025·内蒙古·二模)以铁屑(含、等杂质)为原料制备六水氯化铁的流程如图。下列叙述错误的是
不同温度下,六水氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度/g
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
A.“滤渣”的主要成分是Cu和Ag
B.“氧化”中的离子反应为
C.“结晶”中浓盐酸的作用是抑制水解
D.“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
3.【结合物质制备考查工艺流程】(2025·内蒙古赤峰·二模)高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述错误的是
A.铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时,若铁屑过量,可能生成
B.反应Ⅱ的离子方程式为
C.该条件下,物质的溶解度:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,生成的胶体可吸附杂质净化水
01微工艺流程与分离提纯
1.(2025·黑龙江吉林·一模)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.“灼烧”后的固体产物中,和均为价
B.在“酸浸”过程中所滴加的的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.“合成”过程中,发生反应会有和放出
2.(2025·辽宁丹东·二模)钽酸锂()是光通讯、激光及光电子领域中的基本功能材料。一种以含钽废渣(主要成分为,含少量油脂和等)为原料制备钽酸锂的流程如下:
下列说法错误的是
A.“沸腾炉焙烧”为增加气固接触面积,常采用“逆流”操作
B.滤渣1的主要成分为,滤渣2的主要成分为
C.已知+5价Ta具有一定的氧化性,“酸化”时硫酸比盐酸更合适
D.在实验室模拟“灼烧”工序,主要仪器为石英坩埚、酒精灯、泥三角等
02微工艺流程与物质制备
3.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)叠氮酸钠(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼(N2H4·H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是
A.反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性
B.反应④在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制备水合肼
C.反应②中,消耗3mol N2H4·H2O时,反应中转移1.5mol电子
D.的价层电子数目为12个
4.(2025·辽宁丹东·一模)碳酸铈可用于制备稀土发光材料。实验室以二氧化铈废渣为原料制备的流程如下:
已知:被有机萃取剂(简称)萃取的原理可表示为:。下列说法错误的是
A.“酸浸”时,温度不宜过高
B.“萃取”时,选用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
C.“反萃取”时,为了提高的反萃取率,应一次性加入大量的稀硝酸
D.“沉淀”时,反应的离子方程式为
03 微工艺流程与物质回收
5.(2025·辽宁葫芦岛·二模)一种从废印刷电路板冶炼副产品粗溴盐(CBSBPs)中回收NaBr的绿色工艺流程如图,下列叙述不正确的是
A.流程中可循环利用
B.“操作1”和“操作2”均需要使用分液漏斗和烧杯
C.“氧化”中盐酸可用稀硫酸代替
D.该工艺中作氧化剂,它与互为同分异构体
6.(2025·吉林松原·模拟预测)电炉烟尘含锌量非常高,其主要成分为ZnO,还有一些等杂质,某研究小组模拟工业回收电炉烟尘中的铜和锌,流程如下:
已知:时,。
下列说法错误的是
A.焙烧步骤中每消耗,转化1 mol金属单质
B.水浸后分离得到浸渣,浸渣中含
C.从浸取液中回收铜,加入的金属单质为Zn
D.铜渣精炼铜,可以将铜渣附着于电解槽的阳极
1.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)高纯单晶硅是助力“中国芯”崛起,彰显中国“智”造的主要原料。某小组拟在实验室制造硅材料,其流程如下图。
已知:①,②在常温下与空气接触即可自燃。
下列说法中错误的是
A.点燃镁条引发反应的过程中涉及到的物质,其晶体类型有两种
B.氛围是可以阻止被二次氧化和自燃
C.操作2为用去离子水洗涤并烘干
D.镁粉生成和的混合物,转移电子
2.(2025·吉林长春·三模)利用生石灰和焦炭制备乙炔的一种流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molCaC2中含有的离子数为3NA
B.标准状况下,11.2LC2H2中含有的π键数为NA
C.反应①每生成1molCaC2,转移的电子总数为4NA
D.反应②中,每生成1molC2H2,消耗的H2O分子数为NA
3.(2025·辽宁·模拟预测)CuCl是一种白色粉末,不溶于水,可用作有机合成的催化剂,并用于颜料、防腐等工业。现以印刷线路板碱性蚀刻液{主要成分为}和酸性蚀刻液{主要成分为}为原料制备CuCl,工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.“中和沉铜”发生反应的离子方程式为
B.等物质的量的和中σ键之比为
C.在流程中可循环利用
D.当生成时,理论上转移电子0.5mol
4.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)硼氢化钠()具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。用硼精矿(主要成分为,含有少量、、)制取的流程如图:
已知:偏硼酸钠()易溶于水,在碱性条件下稳定存在。
下列说法正确的是
A.滤渣1的成分为和
B.滤渣2是,该物质属于氧化物
C.“制取”时必须在干燥无氧环境下进行
D.上述流程涉及的反应存在氧化还原反应
5.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)工业上利用废镍催化剂(含65%NiO、15%、10%CaO、6%SiO2及4%MgO)制备电池级(要求杂质离子浓度)的流程如下。下列说法错误的是
已知:①常温下,,,,;
②滤液1中;
③滤液2中;
④滤液3中,反应分两个步骤:(快反应),(慢反应)。
A.酸浸时可以与硫酸反应形成胶体,加速固液分离
B.滤液1中需调节至,才能确保沉淀完全且不沉淀
C.滤液2中添加,当恰好沉淀完全时,未沉淀完全
D.慢反应步骤决定沉淀速率,适当增加浓度可提高产率
6.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)从废旧CPU中回收的部分流程如下:
已知,下列说法正确的是
A.酸溶时,从消耗硝酸物质的量角度看,用浓硝酸比稀硝酸好
B.向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以使和分离
C.NaCl促进了Au和的反应,其原因之一是降低了,生成了稳定性更好的
D.向含的溶液中加入过量Zn使其完全还原为Au,需消耗
7.(2025·黑龙江·三模)某矿渣中含有一定量细小的Au颗粒,可以通过如图流程冶炼金。下列说法错误的是
A.浸金时可以适当提高温度以加快反应速率
B.浸金时加入NaCN的主要作用是通过的配位作用,增强Au和氧气反应的能力
C.沉金时发生的离子反应为
D.滤液净化后进行电解,可在阳极得到Zn
8.(2025·黑龙江·二模)利用如下流程吸收尾气中的NO和协同生产连二亚硫酸钠和。
下列有关反应表示错误的是
A.“装置Ⅰ”中主要发生反应:
B.“装置Ⅱ”中生成的反应:
C.“装置Ⅲ”中阴极电极反应式:
D.“装置Ⅳ”中发生反应:
9.(2025·黑龙江·模拟预测)某废料中主要含有难溶于水的GaN,以及少量In(与Ga同族,In难溶于NaOH溶液)、Mg金属,以该废料制备的流程如图所示:
下列说法正确的是
A.In与Ga属于副族元素 B.步骤Ⅰ发生了氧化还原反应
C.步骤Ⅱ、Ⅳ实验操作相同 D.滤液2中溶质为
10.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)实验室中可用下图流程制备晶体,为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是
A.当标况下消耗的体积为11.2L时,理论上有64g铜溶解
B.1mol 离子中键的数目为16
C.0.1mol/L的溶液中,数目为0.2
D.若生成1mol ,转移的电子数为2
11.(2025·黑龙江·模拟预测)工业上,采用“凝聚沉淀法”从含汞酸性废水中提取汞。简易流程如图所示:
下列说法正确的是
A.上述转化中只发生1个氧化还原反应
B.加入消石灰的目的是为了提高利用率
C.用硝酸和溶液可确认固体中价铁
D.用过量的浓氨水吸收“冷凝”中气体可制
12.(25-26高三上·黑龙江·开学考试)在气体分析中,常用的盐酸溶液吸收并定量测定的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体。
已知:容易被氧化,且易溶于浓度较大的体系中:(无色)。下列说法正确的是
A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B.步骤②的离子方程式为
C.步骤③中用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D.步骤③中用浓盐酸洗涤效果较好
13.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下图所示。下列说法错误的是
已知(在本实验条件下):①Ni(Ⅱ)不能被氧化;②高锰酸钾的还原产物是MnO2。
A.“酸浸”步骤不能用盐酸代替稀硫酸
B.“氧化”步骤若pH过低,无法除去含铁杂质
C.“沉镍”步骤的主要反应类型为置换反应
D.“沉锌”步骤滤液的成分只有Na2SO4和ZnSO4
14.(25-26高三上·黑龙江·月考)麦秸秆制备纳米Si的流程如图所示。下列说法正确的是
A.纳米属于胶体
B.一定条件,反应Ⅰ用焦炭代替金属镁也可制备纳米Si
C.高纯是制造硅太阳能电池的重要原料
D.反应Ⅱ也可以用NaOH溶液代替盐酸分离出纳米Si
15.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中)金属铝冶炼过程如图1所示。以下说法错误的是
A.已知铝土矿主要成分为(杂质为、等),可以利用图2方案提纯
B.A选项流程中若将NaOH溶液和盐酸两种试剂的加入顺序进行调换,则通入的过量气体成分是CO2
C.冰晶石在冶炼铝的过程中的主要作用是降低的熔点
D.制备沥青焦的过程中,煤的干馏一步属于化学变化
16.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·期末)高铁酸钾是一种环保、高效的多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述正确的是
A.反应Ⅰ中尾气后用饱和食盐水吸收后可再利用
B.理论上,反应Ⅱ中消耗时,生成
C.该生产条件下,物质的溶解性:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,还产生胶体吸附杂质净化水
17.(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期中)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中回收金和银的流程,如图所示。
已知:“浸取2”时,单质Au转化为H[AuCl4];“浸出液3”中主要含有[Ag(S2O3)2]3-。下列说法错误的是
A.“浸出液1”中含有的金属离子主要是Cu2+
B.“浸渣2”的主要成分是AgCl
C.“还原”时,产物Au与N2的物质的量之比为4:3
D.上述流程中的H2O2、N2H4、Na2S2O3均为还原剂
18.(25-26高三上·辽宁·期中)难溶于水,在潮湿的环境中易被氧化。工业上利用软锰矿(主要含有,杂质有、等)和铜蓝矿(主要含有,杂质有、等)为原料联合生产的流程如图所示。已知:滤渣1中含有。
下列说法错误的是
A.“反应I”生成的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B.“反应Ⅱ”调的目的是除去和
C.“制备CuCl”的过程中二氧化硫要适当过量
D.“制备CuCl”后的系列操作是过滤、水洗、乙醇洗、干燥
1.(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
2.(2024·吉林卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:
C.“脱氯”反应:
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到
3.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备,已知焙烧后元素以价形式存在,下列说法错误的是( )
A. “焙烧”中产生 B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中元素的主要存在形式为 D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
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专题10 微工艺流程
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第一部分 风向速递 洞察考向,感知前沿
第二部分 分层突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01微工艺流程与分离提纯
题型02 微工艺流程与物质制备
题型03微工艺流程与物质回收
B组·抢分能力练
第三部分 真题验证 对标高考,感悟考法
1.【结合影视作品考查工艺流程】(2025·辽宁沈阳·模拟预测)在电影《哪吒2》建构的奇幻世界里,影片中的人物炼制能提升仙力的丹药。铅丹是中国古代炼丹术中常出现的角色。工业上以废旧铅酸电池的铅膏(主要成分是和)为原料制备的流程如图:
下列说法正确的是
A.基态Pb原子的价层电子排布式为
B.“还原”时的化学方程式为
C.加入碳酸钠溶液“脱硫”是利用了
D.实验室进行“灼烧”操作需要用到的全部仪器包括坩埚、酒精灯、玻璃棒
【答案】B
【分析】将主要含和的铅膏加入在硫酸的酸性环境中还原得到,再加入溶液进行脱硫转化为沉淀,过滤灼烧,最终得到产品,据此分析解答。
【解析】Pb为82号元素,位于周期表中第六周期第 ⅣA族,其基态Pb原子的价层电子排布式为,A错误;“还原”时是利用在硫酸的酸性环境中,加入将还原得到,则反应的化学方程式为:,B正确;“脱硫”是在固体中加入溶液转化为沉淀,说明,C错误;灼烧操作需要用到的全部仪器包括: 坩埚 、 坩埚钳 、 泥三角 、 三脚架 和 酒精灯,D错误;故选B。
2.【结合溶解度考查工艺流程】(2025·内蒙古·二模)以铁屑(含、等杂质)为原料制备六水氯化铁的流程如图。下列叙述错误的是
不同温度下,六水氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度/g
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
A.“滤渣”的主要成分是Cu和Ag
B.“氧化”中的离子反应为
C.“结晶”中浓盐酸的作用是抑制水解
D.“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】B
【分析】铁屑(含、等杂质)中加入稀硫酸,、不反应,为滤渣,Fe生成硫酸亚铁,双氧水氧化Fe2+生成Fe3+,加入浓盐酸结晶得到·6H2O。
【解析】根据流程图可知,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而铜、银与稀硫酸不反应,则滤渣的主要成分是Cu和Ag,故A正确,不符合题意;“氧化”中发生2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++ 2H2O,故B错误,符合题意;“结晶”中浓盐酸既可以提供Cl-又可以抑制FeCl3的水解,故C正确,不符合题意;结合六水氯化铁在水中的溶解度可知,“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D正确,不符合题意;故选B。
3.【结合物质制备考查工艺流程】(2025·内蒙古赤峰·二模)高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,在水处理过程中,高铁酸钾转化为胶体,制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述错误的是
A.铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时,若铁屑过量,可能生成
B.反应Ⅱ的离子方程式为
C.该条件下,物质的溶解度:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,生成的胶体可吸附杂质净化水
【答案】A
【分析】铁与氯气发生反应Ⅰ生成FeCl3,加入NaClO、NaOH发生反应Ⅱ,在碱性条件下NaClO将铁离子氧化成Na2FeO4,加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4),分离得到粗K2FeO4,采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯,以此解答此题;
【解析】氯气的氧化性较强,无论铁屑是否过量,在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时只生成FeCl3,A错误;根据电子守恒、原子守恒,可知反应Ⅱ的离子方程式为,B正确;化学反应总是由易溶的向难溶性物质转化,向Na2FeO4溶液中加入KOH饱和溶液,反应产生K2FeO4和NaOH,说明物质的溶解度:Na2FeO4>K2FeO4,C正确;K2FeO4具有强氧化性,可以将细菌、病毒的蛋白质氧化使其发生变性而失去生理活性,因此可以用K2FeO4对饮用水杀菌消毒,K2FeO4得到电子被还原产生的Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3胶体,该胶体表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀析出,故产生的Fe(OH)3胶体可以吸附杂质而净化水,D正确;故选A。
01微工艺流程与分离提纯
1.(2025·黑龙江吉林·一模)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.“灼烧”后的固体产物中,和均为价
B.在“酸浸”过程中所滴加的的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.“合成”过程中,发生反应会有和放出
【答案】B
【分析】废旧电池正极材料主要成分为,其中为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂,灼烧除去炭黑、有机物;灼烧后的固体加氢氧化钠溶液“碱浸”除去铝;滤渣加双氧水、硫酸“酸浸”,双氧水把+3价还原为+2价,加氨水和草酸铵生成草酸钴晶体“沉钴”,加把氧化为二氧化锰沉淀除去锰元素;滤液中加碳酸钠、氢氧化钠生成沉淀除镍,滤液中加碳酸钠生成碳酸锂沉淀,碳酸锂和二氧化锰合成。
【解析】灼烧时有机黏合剂和炭黑被氧化除去,铝箔被氧化为(为+3价),原中为+3价,灼烧后仍为+3价,A正确;碱浸后滤渣含等高价金属离子,具有强氧化性,酸浸时会氧化生成,自身被还原为,作还原剂而非氧化剂,B错误;沉锰时加入(含,强氧化剂),将氧化为紫红色,离子方程式,C正确;合成时,发生反应,D正确;故选B。
2.(2025·辽宁丹东·二模)钽酸锂()是光通讯、激光及光电子领域中的基本功能材料。一种以含钽废渣(主要成分为,含少量油脂和等)为原料制备钽酸锂的流程如下:
下列说法错误的是
A.“沸腾炉焙烧”为增加气固接触面积,常采用“逆流”操作
B.滤渣1的主要成分为,滤渣2的主要成分为
C.已知+5价Ta具有一定的氧化性,“酸化”时硫酸比盐酸更合适
D.在实验室模拟“灼烧”工序,主要仪器为石英坩埚、酒精灯、泥三角等
【答案】D
【分析】含钽废渣主要成分为,含少量油脂和。含钽废渣加入碳酸钠、通入空气在沸腾炉中焙烧,得到NaTaO3、NaAlO2和Fe2O3,加氢氧化钠浸取,滤渣1是Fe2O3,滤液中含有Na2TaO3、NaAlO2,滤液通入过量二氧化碳,NaAlO2和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,滤渣2是氢氧化铝;滤液加酸“酸化”生成HTaO3沉淀,HTaO3和碳酸锂灼烧得到LiTaO3。
【解析】沸腾炉焙烧采用“逆流”操作可增加气固接触面积,使反应更充分,故A正确;焙烧后生成的Fe2O3不溶于NaOH溶液,滤渣1为Fe2O3;浸取液中NaAlO2与过量CO2反应生成Al(OH)3沉淀,滤渣2为Al(OH)3,故B正确;+5价Ta有氧化性,盐酸中Cl-易被氧化,所以“酸化”时硫酸比盐酸更合适,故C正确;灼烧时Li2CO3分解产生Li2O,Li2O与石英坩埚中的SiO2反应,应使用铁坩埚,故D错误;故选D。
02微工艺流程与物质制备
3.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)叠氮酸钠(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼(N2H4·H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是
A.反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性
B.反应④在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制备水合肼
C.反应②中,消耗3mol N2H4·H2O时,反应中转移1.5mol电子
D.的价层电子数目为12个
【答案】A
【分析】由流程图可知,①中发生2CH3OH + 2NaNO2 + H2SO4(浓) = 2CH3ONO + Na2SO4 + 2H2O,④中过量的NaClO可氧化N2H4·H2O,故将NaClO溶液滴到氨水中制备N2H4·H2O时,滴速不能过快、不能过量,②中发生N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,③中发生,利用了浓硫酸的高沸点、难挥发的性质,蒸馏出CH3OH,最后HN3与NaOH反应制备产品。
【解析】根据分析可知,反应③中利用了浓硫酸的高沸点、难挥发性制取挥发性的HN3,A正确;根据分析可知,过量的NaClO会氧化N2H4·H2O,故在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水不能制备水合肼,B错误;反应②方程式为N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,N2H4·H2O中N元素化合价为-2,NaN3中N元素化合价为,故消耗3mol N2H4·H2O时,失去电子的物质的量为:3mol × 2 × [] = 10mol,C错误;3个N原子的价电子总数为3 × 5 = 15,加上离子所带的1个负电荷,则的价电子数为16,D错误;故选A。
4.(2025·辽宁丹东·一模)碳酸铈可用于制备稀土发光材料。实验室以二氧化铈废渣为原料制备的流程如下:
已知:被有机萃取剂(简称)萃取的原理可表示为:。下列说法错误的是
A.“酸浸”时,温度不宜过高
B.“萃取”时,选用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
C.“反萃取”时,为了提高的反萃取率,应一次性加入大量的稀硝酸
D.“沉淀”时,反应的离子方程式为
【答案】C
【分析】向二氧化铈废渣中加入稀盐酸、进行酸浸,得到含的浸出液,向浸出液中加入氨水进行中和,再加入有机萃取剂(简称),发生,得到含的有机层,加入稀硝酸进行反萃取,得到溶液,再加入和发生进行沉淀,得到,据此回答。
【解析】“酸浸” 时加入了溶液,受热易分解,所以温度不宜过高,A正确;“萃取” 操作需要用到分液漏斗和烧杯,用于混合溶液和分离,B正确;根据,“反萃取” 时,一次性加入大量稀硝酸,会使溶液中浓度瞬间增大,平衡逆向移动,但不利于充分转移到水层,应分多次加入稀硝酸,提高的反萃取率,C错误;“沉淀” 时,与、反应生成沉淀,离子方程式为,D正确;故选C。
03 微工艺流程与物质回收
5.(2025·辽宁葫芦岛·二模)一种从废印刷电路板冶炼副产品粗溴盐(CBSBPs)中回收NaBr的绿色工艺流程如图,下列叙述不正确的是
A.流程中可循环利用
B.“操作1”和“操作2”均需要使用分液漏斗和烧杯
C.“氧化”中盐酸可用稀硫酸代替
D.该工艺中作氧化剂,它与互为同分异构体
【答案】D
【分析】向粗溴盐(CBSBPs)中加入盐酸和氯酸钠溶液,将溶液中的溴离子氧化为Br2得到溴水,向溴水中加入四氯化碳萃取、分液得到水相和有机相;向有机相中加入碳酸钠溶液和尿素,碳酸钠溶液作用下尿素将Br2还原生成溴化钠,分液得到四氯化碳和溴化钠溶液;最后溴化钠溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到溴化钠固体,据此解答。
【解析】流程中CCl4在“操作1”中作萃取剂萃取Br2使其进入有机相,“操作2”分液后有机相主要为CCl4,可循环到“操作1”继续使用,A正确;“操作1”为萃取、分液(分离溴水被CCl4萃取后的有机相和水相),“操作2”为有机相(CCl4)与水相(NaBr溶液)的分液,两者均需要使用分液漏斗和烧杯,B正确;“氧化”中盐酸的作用是提供H+以增强NaClO3的氧化性,稀硫酸同样可提供H+,且硫酸根不干扰反应,故“氧化”中盐酸可用稀硫酸代替,C正确;“还原”步骤中Br2被还原为Br-(化合价降低),则CO(NH2)2作还原剂,并非作氧化剂,CO(NH2)2与NH4OCN为分子式相同(均为CH4ON2)而结构不同的化合物,两者互为同分异构体,D错误;故选D。
6.(2025·吉林松原·模拟预测)电炉烟尘含锌量非常高,其主要成分为ZnO,还有一些等杂质,某研究小组模拟工业回收电炉烟尘中的铜和锌,流程如下:
已知:时,。
下列说法错误的是
A.焙烧步骤中每消耗,转化1 mol金属单质
B.水浸后分离得到浸渣,浸渣中含
C.从浸取液中回收铜,加入的金属单质为Zn
D.铜渣精炼铜,可以将铜渣附着于电解槽的阳极
【答案】A
【分析】电炉烟尘与浓硫酸焙烧,生成二氧化碳和二氧化硫气体,金属元素转化为金属的硫酸盐,焙烧渣加入水“水浸”,水解为氢氧化铁沉淀,Fe(OH)3、PbSO4形成浸渣,浸取液中加入金属单质锌,置换出铜,最后获得硫酸锌溶液。
【解析】焙烧时ZnO、Fe2O3与硫酸发生复分解反应,金属单质(Pb、Cu)与浓H2SO4发生氧化还原反应:、,消耗的硫酸不是全部用来转化金属单质,每消耗2molH2SO4转化的金属单质小于1mol,A错误;Fe2O3与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,水浸时,Fe3+水解平衡正向移动(越稀越水解),生成Fe(OH)3沉淀,B正确;浸取液含CuSO4,加入Zn可置换Cu:,且不引入杂质,最终得ZnSO4溶液,C正确;铜渣为粗铜,电解精炼时粗铜作阳极,纯铜作阴极,D正确;故选A。
1.(2025·内蒙古乌兰察布·二模)高纯单晶硅是助力“中国芯”崛起,彰显中国“智”造的主要原料。某小组拟在实验室制造硅材料,其流程如下图。
已知:①,②在常温下与空气接触即可自燃。
下列说法中错误的是
A.点燃镁条引发反应的过程中涉及到的物质,其晶体类型有两种
B.氛围是可以阻止被二次氧化和自燃
C.操作2为用去离子水洗涤并烘干
D.镁粉生成和的混合物,转移电子
【答案】A
【分析】石英砂、镁粉在点燃条件下生成Si、MgO、Mg2Si,在CO2氛围中,过量盐酸与MgO反应生成MgCl2,与Mg2Si反应生成和MgCl2和SiH4,CO2可防止接触空气自燃,经过过滤操作,得到单质Si,经过洗涤、干燥得到纯净硅。
【解析】点燃镁条引发反应的过程中涉及到的物质,镁粉是金属晶体,石英砂、Si是共价晶体,MgO、Mg2Si是离子晶体,其晶体类型有3种,A错误;易空气氧化,接触空气易自燃,所以氛围是可以阻止被二次氧化和自燃,B正确;滤渣的主要成分为Si,经过洗涤、干燥可得到纯净Si,所以操作2为用去离子水洗涤并烘干,C正确;镁粉生成和的混合物,镁的化合价均为由0价升高为+2价,转移电子,D正确;故选A。
2.(2025·吉林长春·三模)利用生石灰和焦炭制备乙炔的一种流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1molCaC2中含有的离子数为3NA
B.标准状况下,11.2LC2H2中含有的π键数为NA
C.反应①每生成1molCaC2,转移的电子总数为4NA
D.反应②中,每生成1molC2H2,消耗的H2O分子数为NA
【答案】B
【分析】该流程分为两步:
反应①:生石灰和焦炭在高温条件下发生反应,生成CaC2和CO。
反应②:CaC2与水发生反应生成氢氧化钙和C2H2,得到了目标产物乙炔。
【解析】CaC2由Ca2+和构成,1mol CaC2含1mol Ca2+和1mol ,共2mol离子,离子数为2NA,A错误;标准状况下11.2L C2H2的物质的量为0.5mol,1个乙炔(H-C≡C-H)分子中含2个π键,0.5mol C2H2含π键数为0.5mol×2=1mol,即NA,B正确;反应①为,C元素化合价从0价分别变为CaC2中-1价(2个C)和CO中+2价(1个C),生成1mol CaC2时转移2mol电子,转移电子总数为2 NA,C错误;反应②为,生成1mol C2H2消耗2mol H2O,H2O分子数为2 NA,D错误;故选B。
3.(2025·辽宁·模拟预测)CuCl是一种白色粉末,不溶于水,可用作有机合成的催化剂,并用于颜料、防腐等工业。现以印刷线路板碱性蚀刻液{主要成分为}和酸性蚀刻液{主要成分为}为原料制备CuCl,工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.“中和沉铜”发生反应的离子方程式为
B.等物质的量的和中σ键之比为
C.在流程中可循环利用
D.当生成时,理论上转移电子0.5mol
【答案】A
【分析】印刷线路板碱性蚀刻液{主要成分为}和酸性蚀刻液{主要成分为}“中和沉铜”,转化为碱式氯化铜,过滤后用稀硫酸酸化化浆,得到Cu2+,加入亚硫酸钠将Cu2+还原成CuCl,以此解答。
【解析】由分析可知,印刷线路板碱性蚀刻液{主要成分为}和酸性蚀刻液{主要成分为}“中和沉铜”,转化为碱式氯化铜,根据得失电子守恒合电荷守恒配平离子方程式为,A错误;N-H键和配位键都是σ键,中含σ键,中含σ键,等物质的量的和中σ键之比为,B正确;由分析可知,“还原”中加入亚硫酸钠将Cu2+还原成CuCl,发生反应的离子方程式为,反应生成的可在“酸化化浆”时循环利用,C正确;该流程中Cu元素由+2价下降到+1价。的物质的量是0.5mol,故转移电子0.5mol,D正确;故选A。
4.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)硼氢化钠()具有优良的还原性,在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。用硼精矿(主要成分为,含有少量、、)制取的流程如图:
已知:偏硼酸钠()易溶于水,在碱性条件下稳定存在。
下列说法正确的是
A.滤渣1的成分为和
B.滤渣2是,该物质属于氧化物
C.“制取”时必须在干燥无氧环境下进行
D.上述流程涉及的反应存在氧化还原反应
【答案】C
【分析】以硼精矿(主要成分为,含有少量、、等)为原料制取NaBH4,由流程可知,加NaOH溶解、、,将FeCl3转化成氢氧化铁沉淀,则操作1为过滤,滤渣1为Fe(OH)3;再加CaO将硅铝沉淀,则操作2也为过滤,从而除去硅、铝,最后反应1为NaBO2与MgH2反应生成NaBH4,以此来解答;
【解析】由分析知,滤渣1的成分为,A错误;滤渣2是,该物质属于硅酸盐,B错误;具有优良的还原性,易被氧气氧化,故“制取”时必须在干燥无氧环境下进行,C正确;硼精矿(主要成分为,含有少量、、等)加NaOH溶解、、,分别生成NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3,同时生成Fe(OH)3,该过程元素化合价没有变化,加入CaO生成,该过程元素化合价没有变化,MgH2与NaBO2在一定条件下发生反应生成NaBH4和MgO,该过程元素化合价没有变化,故上述流程涉及的反应不存在氧化还原反应,D错误;故选C。
5.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)工业上利用废镍催化剂(含65%NiO、15%、10%CaO、6%SiO2及4%MgO)制备电池级(要求杂质离子浓度)的流程如下。下列说法错误的是
已知:①常温下,,,,;
②滤液1中;
③滤液2中;
④滤液3中,反应分两个步骤:(快反应),(慢反应)。
A.酸浸时可以与硫酸反应形成胶体,加速固液分离
B.滤液1中需调节至,才能确保沉淀完全且不沉淀
C.滤液2中添加,当恰好沉淀完全时,未沉淀完全
D.慢反应步骤决定沉淀速率,适当增加浓度可提高产率
【答案】A
【分析】利用废镍催化剂(含65%NiO、15%、10%CaO、6%SiO2及4%MgO)制备电池级,废镍催化剂先加稀硫酸酸浸,得到硫酸铁、硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁的溶液,SiO2不溶,硫酸钙微溶,则滤渣1为SiO2以及硫酸钙,滤液加入H2O2氧化亚铁离子为铁离子,再加入NaOH调节pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得滤渣2为氢氧化铁,滤液加入NaF沉淀钙离子、镁离子,过滤得到滤渣3为CaF2、MgF2,滤液加入碳酸氢铵和氨水调节pH=8得到碳酸镍,过滤后经洗涤、干燥得到产品,据此解答。
【解析】与硫酸不反应,进入滤渣1除去,A错误;开始沉淀c(OH-)=,结合lg3=0.48,此时pH=6.48,溶液中铁离子完全沉淀时c(OH-)=,此时pH=3.16,滤液1中需调节至,才能确保沉淀完全且不沉淀,B正确;滤液2中添加,当恰好沉淀完全时c2(F-)=,此时c()=,未沉淀完全,C正确;慢反应步骤决定沉淀速率,根据步骤:(快反应),(慢反应),适当增加浓度,有利于慢反应正向移动,可提高产率,D正确;故选A。
6.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)从废旧CPU中回收的部分流程如下:
已知,下列说法正确的是
A.酸溶时,从消耗硝酸物质的量角度看,用浓硝酸比稀硝酸好
B.向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以使和分离
C.NaCl促进了Au和的反应,其原因之一是降低了,生成了稳定性更好的
D.向含的溶液中加入过量Zn使其完全还原为Au,需消耗
【答案】C
【分析】CPU中的银和铜与硝酸可以反应,金没有溶解,过滤后滤液中含银离子和铜离子,金用硝酸和氯化钠可以溶解得到但溶液,加锌粉还原得到金。从流程中可以看出,在氢离子、氯离子、硝酸根同时存在时金可溶解。
【解析】酸溶步骤溶解Cu和Ag,浓硝酸与Cu反应为,1mol Cu消耗4mol ,稀硝酸与Cu反应为,1mol Cu消耗≈2.67mol ,稀硝酸消耗更少;同理Ag与稀硝酸反应消耗硝酸也更少,故从消耗硝酸量角度,稀硝酸更好,A错误;滤液含、,加入过量浓氨水,生成可溶的,生成可溶的,二者均溶于氨水,无法分离,B错误;Au与反应生成,加入NaCl后,与结合生成稳定的,降低了,促使Au的溶解平衡正向移动,从而促进反应进行,C正确;中Au为+3价,2mol 还原需6mol电子,Zn被氧化为,1mol Zn失2mol电子,需3mol Zn还原 ,电离出,过量Zn会与反应生成,实际消耗Zn更多,D错误;故选C。
7.(2025·黑龙江·三模)某矿渣中含有一定量细小的Au颗粒,可以通过如图流程冶炼金。下列说法错误的是
A.浸金时可以适当提高温度以加快反应速率
B.浸金时加入NaCN的主要作用是通过的配位作用,增强Au和氧气反应的能力
C.沉金时发生的离子反应为
D.滤液净化后进行电解,可在阳极得到Zn
【答案】D
【分析】金的化学性质比较稳定很难与氧气发生反应,把含有Au颗粒的矿渣通入空气加上NaCN溶液,生成[Au(CN)2]⁻,利用锌的还原性置换出来Au,剩余的滤液中的Zn2⁺在阴极得电子被还原为Zn;
【解析】适当提高温度能加快反应速率,浸金过程为化学反应,提高温度可加快Au与氧气、CN⁻的反应速率,A正确;Au化学性质稳定,难与O2直接反应,CN⁻与Au⁺形成[Au(CN)2]⁻配合物,增强Au的还原性,提高其被O2氧化的能力,B正确;沉金时Zn将[Au(CN)2]⁻中的Au⁺还原为Au单质,Zn被氧化为Zn2⁺并与CN⁻形成[Zn(CN)4]2⁻,离子方程式电荷守恒、得失电子守恒,C正确;滤液含[Zn(CN)4]2⁻,电解时Zn2⁺在阴极得电子被还原为Zn,阳极发生氧化反应(如OH⁻放电),不能在阳极得到Zn,D错误;
8.(2025·黑龙江·二模)利用如下流程吸收尾气中的NO和协同生产连二亚硫酸钠和。
下列有关反应表示错误的是
A.“装置Ⅰ”中主要发生反应:
B.“装置Ⅱ”中生成的反应:
C.“装置Ⅲ”中阴极电极反应式:
D.“装置Ⅳ”中发生反应:
【答案】C
【分析】尾气通过氢氧化钠溶液:二氧化硫转化为亚硫酸氢盐,一氧化氮再通过溶液吸收转变为亚硝酸根离子、硝酸根离子、离子,通过装置Ⅲ得到、、亚硝酸根离子、硝酸根离子进入装置Ⅳ和氨气、氧气反应转化为硝酸铵;
【解析】装置Ⅰ中溶液吸收,因产物为,说明过量,反应为:,原子守恒、电荷守恒,A正确;装置Ⅱ中氧化生成,(得),(N+2→+3,失),电子守恒,配平后H、O、电荷均守恒,B正确;装置Ⅲ阴极得电子生成(S+4→+3,2个S得),溶液显酸性(电离>水解),阴极应消耗生成,正确反应为,选项中生成与酸性环境矛盾,C错误;装置Ⅳ中被氧化为(N+3→+5,失),得,失与1个得守恒,与结合为,总反应原子、电子、电荷均守恒,D正确;故选C。
9.(2025·黑龙江·模拟预测)某废料中主要含有难溶于水的GaN,以及少量In(与Ga同族,In难溶于NaOH溶液)、Mg金属,以该废料制备的流程如图所示:
下列说法正确的是
A.In与Ga属于副族元素 B.步骤Ⅰ发生了氧化还原反应
C.步骤Ⅱ、Ⅳ实验操作相同 D.滤液2中溶质为
【答案】C
【分析】某废料中主要含有难溶于水的GaN,以及少量In(与Ga同族,In难溶于NaOH溶液)、Mg金属,加入溶液发生反应:,则沉淀主要为,滤液主要为;向滤液1中加入硫酸,得到沉淀,滤液2主要成分为,加热分解生成。
【解析】Ga、In 同处于元素周期表第ⅢA 族(即主族元素),不属于副族,A错误;由分析可知,步骤I发生反应:,元素化合价未发生变化,属于非氧化还原反应,B错误;流程图中步骤Ⅱ和步骤Ⅳ均是“得到沉淀后将其与溶液分离”的操作,实质上都是“过滤”,C正确;由分析可知,滤液2的溶质为,D错误;故选C。
10.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)实验室中可用下图流程制备晶体,为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是
A.当标况下消耗的体积为11.2L时,理论上有64g铜溶解
B.1mol 离子中键的数目为16
C.0.1mol/L的溶液中,数目为0.2
D.若生成1mol ,转移的电子数为2
【答案】C
【解析】当标况下消耗的体积为11.2L时,转移2mol电子,根据得失电子守恒,理论上有1mol铜溶解,即有64g铜溶解,故A正确;中N-H键、NH3与Cu2+的配位键是键,1mol 离子中键的数目为16,故B正确;没有明确溶液体积,不能计算0.1mol/L的溶液中数目,故C错误;铜元素化合价由0升高为+2,若生成1mol ,转移的电子数为2,故D正确;故选C。
11.(2025·黑龙江·模拟预测)工业上,采用“凝聚沉淀法”从含汞酸性废水中提取汞。简易流程如图所示:
下列说法正确的是
A.上述转化中只发生1个氧化还原反应
B.加入消石灰的目的是为了提高利用率
C.用硝酸和溶液可确认固体中价铁
D.用过量的浓氨水吸收“冷凝”中气体可制
【答案】B
【分析】含Hg2+的废水加消石灰中和废水中的酸,加硫化钠生成HgS沉淀,加硫酸亚铁除去过量的硫化钠,过滤出HgS、FeS沉淀,在空气中灼烧HgS、FeS生成、和。
【解析】转化中,、分别在空气中灼烧生成、和,至少发生了2个氧化还原反应,故A错误;消石灰主要成分是,中和废水中的酸,防止生成H2S,减少损失,提高的利用率,故B正确;硝酸能氧化价铁元素,无法确认固体中是否含价的铁,故C错误;气体主要成分是,用过量氨水吸收生成,故D错误;故选B。
12.(25-26高三上·黑龙江·开学考试)在气体分析中,常用的盐酸溶液吸收并定量测定的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体。
已知:容易被氧化,且易溶于浓度较大的体系中:(无色)。下列说法正确的是
A.步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B.步骤②的离子方程式为
C.步骤③中用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D.步骤③中用浓盐酸洗涤效果较好
【答案】B
【解析】步骤①需要生成CuCl2溶液,若用稀硫酸代替稀盐酸,会生成CuSO4,而非CuCl2,缺乏Cl⁻,无法后续制备CuCl,A错误;步骤②中SO2还原Cu2+生成CuCl,S元素从+4价升至+6价(),Cu元素从+2价降至+1价(CuCl),电子守恒(2个Cu2+得2e⁻,1个SO2失2e⁻),原子、电荷均守恒,离子方程式正确,B正确;步骤③为过滤、洗涤,过滤需用普通漏斗,而非分液漏斗,用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,C错误;CuCl易溶于浓体系(),浓盐酸洗涤会导致CuCl溶解损失,D错误;故选B。
13.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下图所示。下列说法错误的是
已知(在本实验条件下):①Ni(Ⅱ)不能被氧化;②高锰酸钾的还原产物是MnO2。
A.“酸浸”步骤不能用盐酸代替稀硫酸
B.“氧化”步骤若pH过低,无法除去含铁杂质
C.“沉镍”步骤的主要反应类型为置换反应
D.“沉锌”步骤滤液的成分只有Na2SO4和ZnSO4
【答案】D
【分析】向工业级氧化锌中加入稀硫酸,氧化锌及杂质Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等与稀硫酸反应,分别生成、、、等可溶性盐,不溶性杂质形成浸渣被除去。向酸浸后的溶液中加入,将氧化为,将氧化为MnO2(根据已知,的还原产物是MnO2),然后加入NaOH调pH=5,使水解生成沉淀,MnO2也以沉淀形式存在,形成滤渣①被除去。向氧化后的溶液中加入Zn,Zn与Ni2+发生反应,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,生成的Ni形成滤渣②被除去。向沉镍后的溶液中加入Na2CO3,Zn2+与反应生成ZnCO3沉淀。此时滤液中除了生成的Na2SO4,还含有未反应完的少量Na2CO3等物质,并非只有Na2SO4和ZnSO4。将ZnCO3沉淀煅烧,ZnCO3分解生成ZnO和CO2,即,得到纯净的ZnO。
【解析】“酸浸” 步骤若用盐酸代替稀硫酸,盐酸中的Cl-会被氧化(具有强氧化性),从而消耗,影响后续氧化除杂过程,所以不能用盐酸代替稀硫酸,A正确;“氧化” 步骤中,将氧化为,若pH过低,水解程度小,不能生成沉淀,无法除去含铁杂质,B正确;“沉镍” 步骤中,Zn与Ni2+发生反应,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,C正确;“沉锌” 步骤中,加入Na2CO3,Zn2+与反应生成ZnCO3沉淀,滤液中除了Na2SO4,还含有未反应完的少量Na2CO3等,D 错误;故选D。
14.(25-26高三上·黑龙江·月考)麦秸秆制备纳米Si的流程如图所示。下列说法正确的是
A.纳米属于胶体
B.一定条件,反应Ⅰ用焦炭代替金属镁也可制备纳米Si
C.高纯是制造硅太阳能电池的重要原料
D.反应Ⅱ也可以用NaOH溶液代替盐酸分离出纳米Si
【答案】B
【解析】纳米是纳米级颗粒的纯净物,胶体是分散质粒子直径1-100 nm的分散系,纳米不属于胶体,A错误;反应Ⅰ为与Mg的置换反应(),焦炭(C)具有还原性,在高温条件下可发生反应制备Si,B正确;制造硅太阳能电池的原料是高纯Si,C错误;反应Ⅱ需溶解MgO分离Si,MgO为碱性氧化物,与盐酸反应:,但MgO与NaOH溶液不反应,无法分离,D错误;故选B。
15.(25-26高三上·黑龙江牡丹江·期中)金属铝冶炼过程如图1所示。以下说法错误的是
A.已知铝土矿主要成分为(杂质为、等),可以利用图2方案提纯
B.A选项流程中若将NaOH溶液和盐酸两种试剂的加入顺序进行调换,则通入的过量气体成分是CO2
C.冰晶石在冶炼铝的过程中的主要作用是降低的熔点
D.制备沥青焦的过程中,煤的干馏一步属于化学变化
【答案】B
【分析】铝土矿主要成分为(杂质为、等),图2流程中,加过量盐酸时,、与盐酸反应生成、,不反应,过滤除去;滤液1加过量NaOH,转化为沉淀,转化为,过滤除去;滤液2通入过量生成沉淀,氢氧化铝加热分解得。
【解析】根据分析,可以利用图2流程提纯,A正确;调换NaOH和盐酸顺序后,流程为在铝土矿中加入过量NaOH,此时→、→,不反应而过滤除去,滤液1加过量盐酸,此时→、→沉淀,过滤除去,滤液2含,需通入过量使生成沉淀,故过量气体应为而非,B错误;熔点高,冰晶石作为助熔剂可降低其熔融温度,C正确;煤的干馏是煤隔绝空气加强热分解生成新物质的过程,属于化学变化,D正确;故选B。
16.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·期末)高铁酸钾是一种环保、高效的多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述正确的是
A.反应Ⅰ中尾气后用饱和食盐水吸收后可再利用
B.理论上,反应Ⅱ中消耗时,生成
C.该生产条件下,物质的溶解性:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,还产生胶体吸附杂质净化水
【答案】D
【分析】铁粉在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁和次氯酸钠、氢氧化钠反应生成高铁酸钠,高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾。
【解析】反应Ⅰ中的尾气中含有氯气,可用氢氧化钠溶液吸收,不可以用饱和食盐水,故A错误;反应Ⅱ中的反应是:3NaClO+2FeCl3+10NaOH=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,根据方程式可知,消耗3molNaClO时,生成2mol的,B错误;由与KOH反应可以得到可知,该生产条件下,物质的溶解性:,故C错误;用具有强氧化性,对饮用水杀菌消毒的同时,还产生胶体吸附杂质净化水,故D正确;故选D。
17.(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期中)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中回收金和银的流程,如图所示。
已知:“浸取2”时,单质Au转化为H[AuCl4];“浸出液3”中主要含有[Ag(S2O3)2]3-。下列说法错误的是
A.“浸出液1”中含有的金属离子主要是Cu2+
B.“浸渣2”的主要成分是AgCl
C.“还原”时,产物Au与N2的物质的量之比为4:3
D.上述流程中的H2O2、N2H4、Na2S2O3均为还原剂
【答案】D
【分析】铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素,加入硫酸和H2O2浸取,铜溶解,生成硫酸铜,过滤得到的滤液中含有硫酸铜和硫酸,滤渣含Ag、Au等。向滤渣1中加入盐酸和H2O2,发生反应:2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O,2Ag+2HCl+H2O2=2AgCl+2H2O,过滤,所得沉淀为AgCl,向得到的滤渣中加入Na2S2O3,AgCl溶于Na2S2O3,生成[Ag(S2O3)2]3-,然后再进行电解,[Ag(S2O3)2]3-在阴极得到电子被还原为Ag,电极反应为:[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2,阴极区的溶液中含有Na2S2O3,可以循环使用。向浸出液2中加入N2H4,可以还原HAuCl4,反应生成Au和N2,据此分析作答。
【解析】铜阳极泥中含有Cu、Au、Ag,用硫酸、H2O2进行酸浸,Cu被氧化为Cu2+进入浸出液1,而金属Ag、Au不溶解,故“浸出液1” 中含有的金属离子主要是Cu2+,A正确;在“浸取2”中浸渣1中的金属Ag与盐酸、H2O2反应生成AgCl沉淀,Au被氧化为H[AuCl4]进入浸出液2,故“浸渣2”主要成分为AgCl,B正确;根据上述分析可知:“浸出液2”中含有H[AuCl4],在还原时,H[AuCl4]中+3价的Au元素得电子被还原生成Au,每反应产生1个Au得到3个电子;N2H4中N失去电子被氧化生成N2,每生成1个N2分子N元素失去4个电子,根据电子守恒可得n(Au)×3=n(N2)×4,则n(Au):n(N2)=4:3,C正确;根据上述分析可知:H2O2在“浸取1”、“浸取2”中作氧化剂;N2H4与H[AuCl4]反应产生N2和Au,N2H4作还原剂;Na2S2O3与AgCl发生的络合反应,在该反应过程中所有元素化合价不变,不属于氧化还原反应,Na2S2O3既不是氧化剂,也不是还原剂,D错误;故选D。
18.(25-26高三上·辽宁·期中)难溶于水,在潮湿的环境中易被氧化。工业上利用软锰矿(主要含有,杂质有、等)和铜蓝矿(主要含有,杂质有、等)为原料联合生产的流程如图所示。已知:滤渣1中含有。
下列说法错误的是
A.“反应I”生成的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B.“反应Ⅱ”调的目的是除去和
C.“制备CuCl”的过程中二氧化硫要适当过量
D.“制备CuCl”后的系列操作是过滤、水洗、乙醇洗、干燥
【答案】B
【分析】工业上用软锰矿(主要含有,杂质有、等)和铜蓝矿(主要含有,杂质有、等)为原料制取的流程为:将软锰矿和铜蓝矿加入硫酸混合进行反应I,利用的氧化性将和中的S元素氧化为单质S,随等杂志形成滤渣1除去,得到含、、、的滤液,然后再调节溶液pH,将和转化为和沉淀过滤形成滤液2,得到剩余、的滤液,再把进行沉淀,过滤后的中加入还原为后再加入NaCl溶液形成,再经过一系列操作最终得到产品,据此分析解答
【解析】在反应I中,MnO2作氧化剂,→得与CuS作还原剂,→失反应生成CuSO4、MnSO4和S,故反应的方程式为,根据得失电子可知氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,A正确;有分析可知,“反应Ⅱ”调的目的是除去和,而Fe2+在“反应Ⅰ中”已被氧化为,B错误;在潮湿的空气中发生氧化,过量可防止空气中的氧气进入装置中并且具有还原性,可防止被氧化,C正确;在潮湿的环境中易被氧化,水洗除掉溶于水的杂质,用乙醇洗涤,乙醇挥发带走水分,防止在潮湿的环境中被氧化,D正确;故选B。
1.(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
【答案】C
【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
【解析】根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;
B.生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;
C.根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;
D.“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确;故选C
2.(2024·吉林卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:
C.“脱氯”反应:
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到
【答案】C
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为:,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。
【解析】由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,故B错误;“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,化学方程式为:,故C正确;脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误;故选C。
3.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备,已知焙烧后元素以价形式存在,下列说法错误的是( )
A. “焙烧”中产生 B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中元素的主要存在形式为 D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
【解析】焙烧过程中铁、铬元素均被氧化,同时转化为对应钠盐,水浸时铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀,滤液中存在铬酸钠,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成对应的钠盐和二氧化碳,A正确;焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成分为氢氧化铁,B错误;滤液①中Cr元素的化合价是+6价,铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性,所以Cr 元素主要存在形式为CrO42-,C正确;由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确;故选B。
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