2027届高三一轮复习专项训练：微专题七 常见无机物制备

**基本信息** 聚焦工业流程与实验室制备，以物质转化为主线，融合反应原理与实验操作，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |工业流程分析|10题（如合成氨、制硫酸）|结合流程图考查反应原理、分离提纯|从原料到产物的转化链，体现物质性质决定制备路径| |制备方案评价|4题（如CuS、乙醚制备）|判断方案可行性与产物纯度|反应规律→实验操作→产物分析的逻辑推理| |实验装置选择|1题（如制胶体、侯氏制碱）|装置正误判断与操作规范|实验原理→装置设计→误差分析的科学探究| |综合应用|5题（如废渣提钴、锰）|多步转化与条件控制|元素守恒与氧化还原反应的综合应用|

2027届高三一轮复习专项训练：微专题七 常见无机物制备 1．工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图。下列说法错误的是 A．M为O2 B．氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶5 C．氨分离器中利用了氨易液化的性质 D．可使用氢氧化钠溶液处理尾气 2．稻壳制备纳米的流程图如图所示。下列说法错误的是 A．不能通过一步反应获得 B．可用于制备光导纤维 C．纳米硅不能与盐酸反应 D．金属镁在该工艺中体现了还原性 3．以为原料制备的工艺流程如下所示： 已知：碲元素与硫元素同主族；Te(VI)易与氨水形成可溶性配合物。下列说法错误的是 A．I中加入的浓氨水过量会导致的产率下降 B．II中发生反应的化学方程式为 C．从绿色化学角度考虑，将II中浓盐酸换成硫酸更好 D．中煅烧的目的主要是除去残留的 4．某兴趣小组利用初步处理过的含铁废铜制备胆矾()的流程如下。下列说法正确的是 A．X可以是稀硫酸或溶液 B．流程中可以换成或者Cu C．加入一定存在的反应有 D．“系列操作”中，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，加入的目的是抑制的水解 5．下列物质的制备方案正确的是 选项 目标物质 制备方案 A CuS 将铜粉与硫黄混合加热 B MgO 将镁条在空气中点燃 C 乙醚 将乙醇和浓硫酸的混合物加热到140℃ D [Cu(NH3)4]SO4 晶体将[Cu(NH3)4]SO4溶液蒸发浓缩，冷却结晶 A．A B．B C．C D．D 6．工业生产中以黄铁矿(主要成分为，其中硫的化合价为-1价)为原料生产硫酸的流程如图所示，下列说法错误的是 A．将黄铁矿粉碎，可以提高其在沸腾炉中的反应速率 B．沸腾炉中的化学方程式： C．吸收剂b可选用的浓硫酸 D．可选用CaO除去尾气中的 7．合成氨催化氧化制硝酸的流程示意图如下，下列说法错误的是 A．从合成塔中进入氨分离器的气体为N2、H2和NH3等 B．氧化炉中发生的反应为 C．吸收塔中发生反应NO2+O2+H2O→HNO3，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 D．尾气处理可以选用NaOH溶液 8．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化不可以实现的是 A．工业制硫酸： B．生产玻璃： C．提纯硅： D．制硝酸：、 9．钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如图所示。下列说法错误的是 A．“沉铜”步骤用H2S，说明CuS的溶解度很小 B．“沉淀”步骤滤渣的成分为Fe(OH)3 C．“沉锰”步骤中，若生成1 mol MnO2，则产生2 mol H+ D．“沉钴”步骤中加入适量NaClO，离子方程式为 10．以锰矿粉（主要成分为和，还含少量、、、）为原料制备的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是 A．“浸取”时作还原剂，把和还原为 B．“滤渣2”中的主要成分为和 C．“沉铜”应在高温下进行，可加快沉铜速率并减少物料损耗 D．“沉锰”时加发生的离子方程式为 11．[Co(NH3)6]Cl3为橙色晶体，易溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇，其制备过程如图a： 已知：可被氧化为，低温下与的配位能力：。下列说法正确的是 A．步骤Ⅰ可能会生成少量杂质 B．步骤Ⅱ冷却至10°C的目的是降低氧化速率 C．步骤Ⅲ的固体需用热水洗涤 D．为进一步确定产物组成，用某仪器测定结果如图b所示，该仪器是质谱仪 12．一种回收电解锰工业废盐（主要成分为、、的硫酸盐）中锰的工艺如下： 下列说法错误的是 A．“沉锰Ⅰ”参加反应的与物质的量之比为 B．“沉锰Ⅱ”反应的离子方程式 C．“焙烧”过程中可以用碳粉还原锰 D．“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 13．利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A．制备氢氧化铁胶体 B．分离甲烷与氯气取代反应得到的液体混合物 C．检验乙炔具有还原性 D．模拟侯氏制碱法制备 A．A B．B C．C D．D 14．下列有关物质的工业制备方法在指定条件下能实现的是 A．制纯碱：NaHCO3Na2CO3 B．制硫酸： C．制备无水 D．制漂白粉： 15．中国科学院某研究所科研团队优化偏钒酸铵在能源转化中的性能调控，效果明显。一种利用工业钒渣(含、、)为原料制备的工艺流程如图。已知：在pH为3.7时才开始沉淀。溶于热水，微溶于冷水。下列说法错误的是 A．“焙烧”过程中部分钒被氧化 B．“滤渣”中不含 C．中钒的化合价为 D．“酸浸”中生成的离子方程式为 16．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下： 下列说法不正确的是 A．反应①的发生可以证明C的非金属性强于Si B．由反应②、③可知，通过调控温度可以改变反应的方向 C．该流程中HCl和可以循环利用 D．石英砂在工业上还可以用来制玻璃 17．在给定条件下，工业上制备下列物质的生产流程不合理的是 A．工业制备： B．工业制硫酸： C．工业制高纯硅： D．制备纯碱： 18．硝酸铜主要用作分析试剂及氧化剂，也可用作搪瓷着色剂等。某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量等。利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A．将固体废渣粉碎处理能加快酸溶时的反应速率 B．酸溶过程中稀硝酸与Cu反应产生的气体为红棕色 C．滤渣的主要成分可用于生产光导纤维 D．实验室过滤时需用到硅酸盐材质的仪器有3种 19．海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制碱”体现了化学学科在改造物质中的智慧。某厂生产纯碱的工艺流程图如下，下列说法中正确的是 A．流程Ⅰ中试剂1和试剂2的顺序可以改变 B．进入流程Ⅱ的溶液必须先经适量稀盐酸处理 C．流程Ⅱ后的滤液中的溶质仅为 D．上述流程中无可循环利用的物质 20．工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，主要流程如下。下列说法不正确的是 A．“锰酸钾歧化”可以用HCl代替CO2 B．该流程中可循环使用的物质是MnO2 C．“结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同 D．“熔融氧化”操作不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚 《2027届高三一轮复习专项训练：微专题七 常见无机物制备》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C A C B C C C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A A A D D A A B B A 1．B 【详解】A．氧化炉中氨气发生催化氧化生成NO和水，故M为，A正确； B．氧化炉中氨气发生催化氧化生成NO和水，化学方程式为，氧气为氧化剂，氨气为还原剂，故氧化剂与还原剂物质的量之比为5：4，B错误； C．氨气易液化，氨分离器中利用了氨易液化的性质，将氨气分离出来，将氮气和氢气循环利用，C正确；　 D．吸收塔中通入氧气和水，发生反应、，故尾气含有一氧化氮、二氧化氮，可使用碱液（氢氧化钠溶液）吸收，D正确； 故选B。 2．A 【分析】该流程以稻壳为原料，先在一定条件下制得纳米SiO2；再将纳米SiO2与金属镁在下发生置换反应，生成MgO和纳米Si；最后向产物中加入盐酸，MgO与盐酸反应生成可溶的MgCl2，而纳米Si不与盐酸反应，经过分离即可得到纯净的纳米Si。 【详解】A．纳米SiO2与金属镁在下发生置换反应，生成MgO和纳米Si，反应一步可实现，A错误； B．光导纤维的主要成分是SiO2，B正确； C．硅单质不与盐酸、硫酸等发生反应，C正确； D．SiO2与金属镁在下发生置换反应，生成MgO，金属镁体现还原性　，D正确； 故选A。 3．C 【分析】由工艺流程可知，在浓氨水中水解后过滤，生成碲酸盐固体，碲酸盐固体与浓盐酸反应，生成含的溶液，含的溶液中加浓氨水调节pH=5，生成悬浊液，过滤得到固体，煅烧可除去残留杂质，得到纯。 【详解】A．I中加入的浓氨水过量，碲酸盐固体与氨水形成可溶性配合物，使过滤得到的碲酸盐固体减少而导致最终的产率下降，A正确； B．碲酸盐固体被浓盐酸还原为，被氧化为，故反应方程式为，B正确； C．II中浓盐酸的作用是提供酸性环境、作还原剂等，将碲酸盐中+6价的碲还原为+4价，而硫酸不具有还原性，无法将+6价的碲还原，故不能换成硫酸，C错误； D．悬浊液经过滤得到的固体中有残留的杂质，不稳定，受热易分解，经煅烧可以除去，D正确； 故选C。 4．A 【详解】A．含铁废铜中加入X进行溶解，若X为稀硫酸可将铁转化为，加入将铜氧化为，将氧化为；若X是溶液，则Ⅰ中得到、，加入将氧化为，A正确； B．加入或者调节pH，经加热使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤，滤液中含硫酸铜，因此，用调节pH也可以，若换为Cu，被还原为，达不到除铁目的，B错误； C．X是足量溶液，则Cu转化为，加入过氧化氢后，不存在反应，C错误； D．“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，加的目的是抑制的水解，D错误； 故选A。 5．C 【详解】A．硫的氧化性较弱，与变价金属反应生成低价态金属硫化物，铜粉与硫黄混合加热生成，无法得到，A错误； B．镁条在空气中点燃时，不仅能与反应生成，还能与反应生成、与反应生成和，产物不纯，无法得到纯净的，B错误； C．乙醇和浓硫酸共热时，控制温度在，会发生分子间脱水反应生成乙醚，该方案可行，C正确； D．受热易分解，加热蒸发浓缩过程中会因挥发导致络合物被破坏，无法得到目标晶体，应采用加入乙醇降低溶解度的方法析出晶体，D错误； 故选C。 6．B 【分析】黄铁矿在沸腾炉中与氧气反应生成氧化铁、二氧化硫，二氧化硫、氧气在接触室反应生成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收可生成硫酸，尾气含有二氧化硫、氧气； 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可以增大其与空气的接触面积，从而加快反应速率，A正确； B．根据流程图的信息可知黄铁矿和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，故其方程式为：，B错误； C．工业吸收三氧化硫时，若用水吸收会产生酸雾影响吸收，因此选用98.3%的浓硫酸作吸收剂，C正确； D．是酸性氧化物，可与碱性氧化物反应，因此可以用除去尾气中的，D正确； 故选B。 7．C 【分析】氮气和氢气在合成塔生成氨气，通过分离器以后，对氨气进行催化氧化生成NO，利用氧气对NO进行氧化生成二氧化氮，通入水，在吸收塔中发生反应，合成硝酸。 【详解】A．合成氨反应是可逆反应，反应物不能完全转化，因此从合成塔进入氨分离器的气体含有未反应的、和生成的，A正确； B． 氧化炉中发生氨的催化氧化反应，反应方程式为，B正确； C．吸收塔中总反应为：，其中中元素化合价升高，作还原剂；中元素化合价降低，作氧化剂，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为，C错误； D．尾气中的、等氮氧化物可以和溶液反应，、，故可以用溶液处理尾气，D正确； 故选C。 8．C 【详解】A．工业制硫酸过程中各步转化均符合反应原理，转化可实现，A正确； B．生产玻璃时碳酸钙分解、氧化钙与二氧化硅反应的转化均符合反应原理，转化可实现，B正确； C．二氧化硅与焦炭高温反应的产物为粗硅和一氧化碳，不能生成二氧化碳，该步转化无法实现，整体转化不能实现，C错误； D．工业制硝酸过程中各步转化均符合反应原理，转化可实现，D正确； 故选 C。 9．C 【分析】炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，加入稀硫酸，铜单质不反应变成浸渣，反应后溶液中含有、、、、，加入将转化为沉淀。再向溶液中加入将转化为固体，同时也被氧化为。再向溶液中加入调节pH，将转化为沉淀，即滤渣。溶液中继续加入将氧化为并转化为沉淀，最后的溶液经过系列操作可回收Zn。 【详解】A．“沉铜”中通入可以使转化为沉淀，说明难溶于水，溶解度很小，A正确； B．根据分析可知滤渣的成分为，B正确； C．“沉锰”中被氧化为，还原产物为，配平反应的离子方程式： ，生成时，产生，C错误； D．“沉钴”中被氧化为沉淀，题给方程式的电子、电荷、原子均守恒，D正确； 故选C。 10．C 【分析】锰矿粉中加入双氧水和稀硫酸，双氧水作还原剂，将和还原为Mn2+，二氧化硅不与稀硫酸反应，形成滤渣1。其它的杂质金属转化为相应的金属离子进入溶液，用氢氧化锰调节pH，将铁离子和铝离子转化为氢氧化物沉淀除去，过滤后向滤液中加入硫化铵，除去铜离子，最后加入碳酸氢铵沉锰，据此作答。 【详解】A．、中的为+3价，浸取后转化为，化合价降低被还原，因此作还原剂，A正确； B．酸浸后溶液中存在、，加入调节，可使、水解转化为、沉淀除去，因此滤渣2的主要成分为这两种氢氧化物，B正确； C．沉铜所用试剂为，受热易分解，且高温下水解程度增大、易被氧化，会增加物料损耗，因此不能在高温下沉铜，C错误； D．沉锰时，与反应，生成、H2O、CO2，离子方程式书写符合事实，D正确； 故选C。 11．A 【详解】A．当部分被溶液中溶解的氧化为时，若体系中的NH3浓度不足，Cl-会参与配位，形成，最终得到杂质；A正确； B．步骤Ⅱ加入H2O2的目的是将氧化为并形成目标配合物。冷却至10℃的主要目的，是利用目标产物微溶于冷水的性质，降低其溶解度，使其结晶析出，而非降低氧化速率，B错误； C．若用热水洗涤，会导致目标产物大量溶解损失；正确的洗涤方式应使用冷水或乙醇，以减少产物溶解，C错误； D．图b的横坐标为2θ/°，呈现的是典型的多晶衍射峰图谱，这是X射线衍射（XRD）的结果，所用仪器应为X射线衍射仪。质谱仪（MS）的横坐标为质荷比（m/z），图谱形式与图b完全不同，D错误； 因此答案为A； 12．A 【分析】废盐溶液中含、、的硫酸盐，沉锰Ⅰ中加入和，被氧化生成沉淀，其余可溶性离子留在溶液中分离除去；沉锰Ⅱ中加入，剩余被氧化生成沉淀；和经焙烧还原得到溶液，最终经结晶操作得到。 【详解】A．沉锰Ⅰ中转化为，元素平均化合价从升高为，每个失去，中元素化合价从降低为，每个得到，电子守恒得，故，A错误； B．沉锰Ⅱ中含过氧键，具有强氧化性，将氧化为，自身被还原为，配平离子方程式为，B正确； C．碳粉具有还原性，可将高价锰的氧化物还原为低价，后续与硫酸反应可得到，理论上可以用碳粉还原锰，C正确； D．从溶液中获取带结晶水的，需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，D正确； 故选 A。 13．A 【详解】A．制备氢氧化铁胶体的标准操作是：将饱和溶液逐滴加入沸水中，继续加热至液体变为红褐色，停止加热即得到胶体，该装置操作符合制备要求，A符合题意； B．甲烷与氯气取代的液体产物（、、）互溶、沸点不同，需要用蒸馏分离。蒸馏时冷凝水需要“下进上出”，且温度计要在蒸馏烧瓶的支管口处，不能达到实验目的，B不符合题意； C．电石和水反应的产物中含有还原性气体，故不能直接通入酸性高锰酸钾溶液来检验乙炔的还原性，不能达到实验目的，C不符合题意； D．侯氏制碱法中，溶解度远大于，需要先向饱和食盐水中通入，使溶液呈碱性，才能吸收更多，析出晶体，图中顺序为向含的饱和食盐水中通入，顺序错误，不能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 14．D 【详解】A．制纯碱流程为饱和氨盐水通入二氧化碳生成溶解度减小的碳酸氢钠晶体，受热碳酸氢钠分解为碳酸钠，A错误； B．制硫酸流程为焙烧得到二氧化硫，二氧化硫催化氧化得到三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸，B错误； C．制备无水，为防止镁离子水解，需要在氯化氢氛围中加热得到无水氯化镁，C错误； D．制漂白粉为电解氯化钠溶液得到氯气，氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙，D正确； 故选D。 15．D 【分析】钒渣（含V2O5、V2O3、Al2O3）中的V2O3在焙烧过程中被氧气氧化，稀硫酸酸浸过后钒元素以形式存在，Al3+在pH为3.7时才开始沉淀，沉钒过程中加入硫酸铵，转化为NH4VO3，则滤液成分为稀硫酸和硫酸铝，据此分析。 【详解】A．“焙烧”过程中中的钒被氧气氧化，中的钒没有被氧化，故部分钒被氧化，A项正确； B．在pH为3.7时才开始沉淀，“酸浸”时pH为2.5，则“滤渣”中不含，B项正确； C．中钒为价，C项正确； D．“酸浸”时使用稀硫酸，离子方程式中不能出现，正确的离子方程式为：，D项错误； 故答案选：D。 16．A 【分析】石英砂（主要成分为SiO2），与碳在2000℃条件下反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅与氯化氢在300℃条件下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3与氢气在1100℃条件下反应生成高纯硅和氯化氢，达到制备高纯硅的目的，据此分析解题。 【详解】A．反应①SiO2+2CSi+2CO↑中C为还原剂，故反应①能说明C的还原性强于Si，元素单质的还原性与金属性一致，元素单质的氧化性与非金属性一致，故反应①证明不了C的非金属性强于Si，A错误； B．粗硅与氯化氢在300℃条件下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3与氢气在1100℃条件下反应生成高纯硅和氯化氢，说明通过调控温度可以改变反应的方向，B正确； C．步骤②中生成的可作为步骤③的反应物，步骤③中生成的HCl可作为步骤②中的反应物，因此HCl和可循环利用，C正确； D．石英砂（主要成分为SiO2），在工业上还可以用来制玻璃，D正确； 故选A。 17．A 【详解】A．乙烷与Cl2在光照条件下发生多步取代反应，会生成多种氯代乙烷的混合物，无法得到纯净的，工业上通常采用乙烯与HCl加成的方法制备氯乙烷，该生产流程不合理，A符合题意； B．工业制硫酸的流程为：煅烧黄铁矿生成，催化氧化生成，为避免形成酸雾，用98.3%浓硫酸吸收得到，流程合理，B不符合题意； C．工业制高纯硅的流程为：石英砂（主要成分为）和焦炭在高温下反应制得粗硅，粗硅与HCl在300℃反应生成，再用在1100℃还原得到高纯硅，流程合理，C不符合题意； D．侯氏制碱法的流程为：向饱和NaCl溶液中先通入再通入，析出溶解度较小的，受热分解得到，流程合理，D不符合题意； 故 选A。 18．B 【分析】固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量SiO2等，加入稀硝酸酸溶发生氧化还原反应生成NO，铜和氧化铜被氧化得到硝酸铜，二氧化硅和稀硝酸不发生反应，加入氢氧化铜中和酸，过滤得到滤渣主要是二氧化硅，滤液主要是硝酸铜溶液。 【详解】A．将固体废渣粉碎可以增大反应物接触面积，加快酸溶时的反应速率，A正确； B．稀硝酸与Cu反应生成无色的，接触空气后才会被氧化为红棕色，反应直接产生的气体本身为无色，B错误； C．废渣中的不与稀硝酸反应，过滤后留在滤渣中，是生产光导纤维的原料，C正确； D．实验室过滤时，用到的硅酸盐材质（玻璃属于硅酸盐产品）仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗，共3种，铁架台为金属材质、滤纸不属于仪器，因此硅酸盐仪器共3种，D正确； 故选B。 19．B 【分析】对工艺流程进行全面分析：流程Ⅰ：粗盐水（含MgCl2、Na2SO4、CaCl2杂质）需要通过加入过量试剂1、过量NaOH溶液和过量试剂2，将杂质离子沉淀完全。通常，试剂1是BaCl2（除去），试剂2是Na2CO3（除去Ca2+和过量的Ba2+），而NaOH用于除去Mg2+。过滤后得到的固体是Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3等沉淀，滤液中主要含有NaCl，但还含有过量的NaOH和Na2CO3。流程Ⅱ：向滤液中通入NH3和CO2，发生反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl。反应方程式为：，过滤后，滤液主要为NH4Cl溶液，固体为NaHCO3。流程Ⅲ：将NaHCO3灼烧分解为纯碱（Na2CO3），同时释放出CO2，可循环利用。据此分析以下各问； 【详解】A．粗盐杂质为氯化镁、硫酸钠、氯化钙：除去需要加，除去和过量引入的需要加，必须在之后加入才能除去过量，因此试剂1（）和试剂2（）顺序不能改变，A错误； B．流程I过滤除去沉淀后，溶液中还残留过量的和，必须用适量稀盐酸除去这些杂质，得到纯净的氯化钠溶液后，才能进入流程II，B正确； C．流程II的反应为，过滤析出后，滤液中除外，还有未完全反应的、溶解的等溶质，C错误； D．流程III中灼烧生成，可以循环回流程II的碳酸化步骤使用，滤液中的也可循环利用，存在可循环物质，D错误； 故选B。 20．A 【分析】在碱作用下和发生氧化还原反应，得到和KCl，再加入，自身发生歧化反应得到和，后重结晶得到较纯的，据此作答。 【详解】A．HCl具有还原性，会与生成的​发生氧化还原反应，降低产率，A错误； B．该流程中先参与反应后在歧化过程中生成，可循环使用，B正确； C．“结晶”操作为高温浓缩、冷却结晶，从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作为直接蒸发结晶，操作不相同，C正确； D．“熔融氧化”需要用到碱，碱可和氧化铝和陶瓷（主要成分为）反应，故不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚，D正确； 故答案为：A 1 学科网（北京）股份有限公司 $